- •1.1. Введение, теоретические сведения
- •1.2. Экспериментальная установка
- •1.3. Лабораторный эксперимент
- •1.4. Контрольные вопросы
- •1.5. Содержание отчета
- •2. ИССЛЕДОВАНИЕ СПИРАЛЬНОЙ АНТЕННЫ
- •2.1. Введение. Теоретические сведения
- •2.2. Экспериментальная установка
- •2.3. Проведение измерений
- •2.4. Контрольные вопросы
- •2.5. Содержание отчета
- •3. ИЗМЕРЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА УСИЛЕНИЯ РУПОРНОЙ АНТЕННЫ
- •3.1. Теоретические сведения
- •3.2. Методика измерения коэффициента усиления антенны
- •3.3. Лабораторный макет
- •3.4. Проведение измерений
- •3.5. Обработка результатов измерений
- •3.6. Контрольные вопросы
- •3.7. Содержание отчёта
- •4. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗЕРКАЛЬНОЙ АНТЕННЫ
- •4.1. Введение. Принцип действия зеркальной антенны
- •4.2. Теоретические сведения
- •4.2. Экспериментальная установка
- •4.3. Эксперимент
- •4.4. Обработка результатов эксперимента.
- •4.5. Контрольные вопросы
- •4.6. Содержание отчета
- •5. ВЛИЯНИЕ ПРОВОДЯЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ НА ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕНН
- •5.1. Идея метода зеркальных изображений
- •5.2. Применение метода зеркальных изображений к антеннам, размещенным над проводящей плоскостью
- •5.3. Обобщение на антенны с произвольно поляризованным излучением
- •5.4. Интерференция полей антенны и ее зеркального изображения
- •5.5. Частные случаи
- •5.6. Интерференционные множители
- •5.7. Экспериментальная установка
- •5.8. Проведение измерений
- •5.9. Обработка результатов и теоретические расчеты
- •5.10. Контрольные вопросы
- •5.11. Содержание отчета
- •6. ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОЭЛЕМЕНТНОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ «ВОЛНОВОЙ КАНАЛ»
- •6.1. Общие сведения
- •6.2. Математическое описание вибраторных антенных решеток
- •6.2.1. Система связанных интегральных уравнений для многоэлементной антенной решетки ВК
- •6.2.2. Решение системы связанных ИУ
- •6.2.3. Метод наведенных ЭДС
- •6.3. Описание лабораторного макета
- •6.4. Задание и указания к выполнению работы
- •6.4.1. Измерение КСВ ВК1 и ВК2 в полосе частот 2…3 ГГц
- •6.4.2. Экспериментальное исследование ДН ВК1 в Е- и в Н-плоскостях на заданных дискретных частотах из интервала 2.35…2.45 ГГц
- •6.4.3. Расчет основных характеристик ВК на основе электродинамического моделирования в специализированных пакетах
- •6.5. Требования к содержанию отчета
- •6.6. Контрольные вопросы
- •7. ИССЛЕДОВАНИЕ МИКРОПОЛОСКОВОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Математическое описание МПА
- •7.3. Лабораторный макет
- •7.4. Программа работ
- •7.4.1. Измерение КСВ МПАР в полосе частот 3.0…4.0 ГГц
- •7.4.2. Экспериментальное исследование ДН МПАР
- •7.4.3. Расчет ДН МПАР на основе приближенной модели
- •7.4.4. Измерение отношения «вперед/назад»
- •7.4.5. Измерение ДН по кросс поляризации (выполняется по указанию преподавателя)
- •7.4.6. Расчет характеристик МПАР на основе моделирования в специализированном пакете
- •7.5. Требования к содержанию отчета
- •7.6. Контрольные вопросы
- •Список литературы
- •Оглавление
Таблица 6.1
N |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
d, мм |
31,5 |
31 |
33 |
39,65 |
35,35 |
39 |
37,08 |
|
|
|
40,09 |
|
|
|
|
L, мм |
49 |
49,3 |
51,4 |
51,4 |
49,3 |
|
|
|
|
46,3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6.2 |
|
|
|
|
|
|
|
N |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
d, мм |
29 |
30,5 |
33 |
39,65 |
35,35 |
39 |
L, мм |
49 |
49.3 |
51,4 |
51,4 |
49,3 |
49.3 |
2.Перейти к вкладке View и визуально оценить правильность редактирования геометрии.
3.Перейти к вкладке Compute, запустить расчет модели. При нажатии на кнопку Plot можно перейти в окно графических зависимостей, в нем задать диапазон анализа характеристик – 1000 МГц. Кнопка All points выводит зависимости на соответствующие вкладки: Z – действительная и мнимая составляющие входного импеданса антенны; SWR – КСВ (для правильного отображения которого необходимо выбрать пункт SWR-ON по правому щелчку мыши); Gain/FB- коэффициент усиления и отношение вперед/назад. На вкладку Far Fields выводятся ДН антенны.
Врезультате расчета должны быть получены и помещены в отчет следующие зависимости:
1) КСВ в полосе частот;
2) диаграмма направленности в основных плоскостях на трех частотах
(2.2, 2.4, 2.6 ГГц); 3) частотная зависимость коэффициента усиления и отношения впе-
ред/назад.
Анализ необходимо выполнить для двух антенн ВК (ВК1 и ВК2).
6.5. Требования к содержанию отчета
Отчет должен содержать:
1.Формулировку цели работы.
2.Структурную схему установки в режиме измерения ДН и КСВ, геометрию антенны.
3.Измеренную зависимость КСВ для двух антенн.
4.Расчетную зависимость распределения токов на элементах решетки.
5.Измеренную ДН ВК 1 и ВК 2 в Е- и Н-плоскостях.
6.Расчетную ДН ВК1 и ВК 2 в Е- и Н-плоскостях на 3 частотах.
7.Расчетный КСВ в полосе частот.
76
8.Расчетную зависимость коэффициента усиления и отношения вперед/назад ВК.
9.Выводы, касающиеся зависимости характеристик ВК от геометрии и сравнительная оценка свойств ВК по отношению к антеннам других типов (рупорные, спиральные, полосковые).
6.6.Контрольные вопросы
1.Объяснить назначение конструктивных элементов ВК на рис. 6.1.
2.За счет чего в ВК происходит увеличение КУ по отношению к вибраторному излучателю?
3.Как увеличить КУ антенны ВК?
4.От чего зависит полоса рабочих частот антенны ВК?
5.Какую поляризацию э/м поля имеет ВК?
6.Объяснить суть метода наведенных ЭДС.
7.Возможна ли реализация двух линейных ортогональных поляризаций
вантеннах этого типа?
8.Возможна ли реализация круговой поляризации (левой, правой) в антеннах ВК?
9.От чего зависит и как определяется отношение вперед/назад в ВК?
10.Можно ли уменьшить ширину основного лепестка ДН антенны в одной плоскости (например, в Н-плоскости), какими средствами?
11.Как изменятся характеристики антенны при увеличении толщины элементов?
12.Сравните электрические, конструктивные и климатические характеристики различных рефлекторов – вибратор, сплошной экран, сетчатый экран.
13.Каковы возможные способы повышения входного сопротивления активного вибратора?
14.В какой плоскости (E или H) ДН антенны ВК уже, почему?
15.Сформулируйте теорему перемножения ДН.
16.Изобразите качественно зависимость КУ антенны от числа элементов?
17.Дайте сравнительную оценку характеристик ВК и рупорного излучателя.
18.Существенное увеличение количества элементов для увеличения КНД неоправданно в связи со слабым их возбуждением. Предложите способ увеличения КНД на классе антенн ВК.
77