3. Измерение коэффициента усиления антенн

Измерительная установка состоит из генератора трехсантимет­рового диапазона волн, измерителя КСВ (рефлектометр), волноводного согласующего трансформатора и плоского металлического экра­на достаточно больших размеров. Развязывающим элементом являет­ся аттенюатор, установленный на выходе генератора. Экран крепит­ся на каретке, передвигаемой по направляющим вручную. Малые пере­мещения экрана выполняются с помощью маховичка.

1. Включить и настроить генератор. Присоединить к установ­ке исследуемую антенну. Для уменьшения реакции антенны на гене­ратор затухание, вносимое развязывающим аттенюатором, должно со­ставлять 8…10 дБ.

2. Убрать экран, установить переключатель рефлектометра в положение «отраженная мощность». Добиться наилучшего согласова­ния исследуемой антенны путем последовательного погружения вин­тов согласующего трансформатора на такую глубину, при которой показание индикатора будет наименьшим. Коэффициент стоячей вол­ны согласованной антенны не должен превышать 1,1….1,3.

3. Поставить перед антенной на требуемом расстоянии экран, измерить КСВ, затем повторить измерение, предварительно изменив расстояние на четверть волны. Рассчитать в обоих случаях соот­ветствующий коэффициент усиления антенны и взять среднеарифмети­ческое значение.

4. По найденному коэффициенту усиления определить коэффици­ент использования поверхности (к.и.п.) исследуемой антенны , пользуясь известным соотношением:

,

где S – площадь раскрыва антенны.

Содержание отчета

1. Цель работы.

2. Структурные схемы измерений.

3. Результаты расчета.

4. Результаты измерений диаграмм направленности в декартовой и полярной системах координат (нанести экспериментальные точки на теоретические графики), а также коэффициента усиления.

5. Сравнение результатов расчета и эксперимента.

6. Выводы.

Контрольные вопросы

1. Объяснить принцип действия рупорных антенн.

2. Вывести уравнения для границ дальней, промежуточной и ближней зон любой антенны.

3. Вывести уравнения для составляющих электромагнитного поля элемента Гюйгенса в дальней зоне.

4. Охарактеризовать поляризационные свойства рупорных и волноводно-щелевых антенн.

5. Дать определения и показать взаимосвязь основных характеристик антенны: КНД, КПД, КИП, КУ, Фазовый центр.

6. Вывести уравнения диаграмм направленности антенн, исследованных в работе.

7. Проанализировать на основе принципа эквивалентности излучающие свойства возбужденных плоских раскрывов.

8. Вывести уравнения для геометрических размеров «оптимальных» рупорных антенн.

9. Вывести уравнения компонентов поля любой антенны в дальней зоне.

Литература: [1, 2, 3, 4, 7, 10, 11].

Лабораторная работа № 3

Поляризация антенн и ее характеристики

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

1. Изучение факторов, определяющих поляризационные свой-ства параболической, спиральной и турникетной антенн.

2. Ознакомление с конструкциями и способами питания изучае­мых антенн.

3. Определение параметров поляризации изучаемых антенн экс­периментальным путем.