otchet2_yagi_uda
.docxМИНИСТЕРСТВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ,
СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»
(СПБГУТ)
_________________________________________________________________________
Кафедра Радиосистем и обработки сигналов (РОС)
Практическое занятие «Создание антенны волнового канала и расчёт основных характеристик»
По дисциплине «Устройства СВЧ и перспективные радиотехнические системы»
Выполнили
студенты группы
Проверил:
Коровин Константин Олегович __________
Санкт-Петербург
2024
Цель работы:
Создать модель волнового канала, расположенного над крышей, и рассчитать его основные характеристики.
1. Исследование антенны Яги-Уда в свободном пространстве.
Параметры антенны:
Центральная частота = 400 МГц
Длина волны = 0.749 м
Рефлектор = 0.5λ = 0.374м
Излучающий диполь = 0.45λ = 0.337 м
Директор 1 = 0.4λ = 0.299 м
Директор 2 = 0.35λ = 0.262 м
Директор 3 = 0.3λ = 0.225 м
Радиус элементов = 7 мм
Рис. 1.1 Модель диполя
Рис. 1.2 Электромагнитное поле волнового канала на центральной частоте.
Рис. 1.3 ДН в разрезе на центральной частоте
Рис. 1.4 Зависимость коэффициента отражения от частоты
Рис. 1.5 КСВ
Рис. 1.6 Зависимость активного и реактивного сопротивлений от частоты
2. Исследование волнового канала, расположенного на крыше.
2.1 Крыша PEC
Рис. 2.1 Модель волнового канала с крышей и землёй (PEC)
Рис. 2.1.2 Электромагнитное поле волнового канала на центральной частоте
Рис. 2.1.3 ДН на центральной частоте в разрезе (θ = 75о)
Рис. 2.1.4 ДН на центральной частоте в разрезе phi = 90
Рис. 2.1.5 Зависимость коэффициента отражения от частоты
Рис. 2.1.6 КСВ
Расчёт КСВ при коэффициенте отражения -10 дБ = 0.316
КСВ = (1 + S)/(1 - S) = (1 + 0.316)/(1 - 0.316) = 1.925
Рис. 2.1.7 Зависимость активного и реактивного сопротивлений от частоты
2.2 Крыша с параметрами
Диэлектрическая проницаемость = 13
Проводимость = 4e-3
Рис. 2.2.2 Электромагнитное поле волнового канала на центральной частоте
Рис. 2.2.3 ДН на центральной частоте в разрезе phi = 90
Рис. 2.2.4 ДН на центральной частоте в разрезе (θ = 75о)
Рис. 2.2.5 Зависимость коэффициента отражения от частоты
Рис. 2.1.6 КСВ
Расчёт КСВ при коэффициенте отражения -10 дБ = 0.316
КСВ = (1 + S)/(1 - S) = (1 + 0.316)/(1 - 0.316) = 1.925
Рис. 2.1.7 Зависимость активного и реактивного сопротивлений от частоты
Характеристики |
В пространстве |
С крышей (PEC) и землёй |
С крышей (параметры) и землёй |
КУ, дБ |
9.03 |
14.9 |
14.9 |
Угол смещения главного лепестка θ, град |
90 |
75 |
75 |
Ширина ДН, град |
60.4 |
56.0 |
55.37 |
Коэффициент отражения на центральной частоте, дБ |
-24.47 |
-23.43 |
-22 |
КСВ на центральной частоте |
1.14 |
1.15 |
1.18 |
Рабочий диапазон, МГц |
419.4 - 373.1 = 46.3 |
418.9 – 373.1 = 45.8 |
418.5 – 373.9 = 44.6 |
Вывод:
Модель с крышей даёт больший КУ, чем модель в пространстве за счёт интерференции волн. Так же за счёт крыши происходит отклонение ДН от угла θ = 90о на 15о.