Исследование рупорных антенн

РЕСПУБЛИКА КАЗАХСТАН

АЛМАТИНСКИЙ ИНСТИТУТ ЭНЕРГЕТИКИ И СВЯЗИ

Кафедра Радиотехники

Дисциплина: Антенно-фидерные устройства

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2

Тема

Исследование рупорных антенн

Выполнил:

Е. Оспанов

Группа МРСк-04-1

Алматы 2007

Цель работы

Целью настоящей работы является освоение методики измерения диаграммы направленности, поляризационной диаграммы рупорной антенны и коэффициента стоячей волны (коэффициента отражения) в фидерной линии.

Домашняя подготовка

рупорная антенна фидерная направленность

1 Изучить принцип действия рупорных антенн. Изучить описание работы и руководство по эксплуатации используемых в работе приборов.

2 Рассчитать диаграммы направленности рупорной антенны на частоте ƒ = 2,4 ГГц.

Нормированные амплитудные ДН рупорной антенны можно рассчитать по формулам:

– в плоскости Н

(2.1)

– в плоскости Е

(2.2)

где а_р, b_р – размеры раскрыва рупора (а_р=340 мм, b_р=255 мм);

θ^H, θ^E – углы, отсчитываемые от оси рупора, рад.

Построим теоретическую ДН

Рисунок 1 – Амплитудные ДН рупорной антенны теоритическая

3 Рассчитать коэффициент усиления рупорной антенны на частоте f = 2,4 ГГц.

Коэффициент усиления антенны G связан с эффективной площадью антенны Аэфф соотношением

, (2.3)

где λ – длина волны, λ = c/f;

Аэфф – эффективная площадь антенны, определяемая на рабочей частоте по частотной характеристике антенны (рисунок А.1 Приложение А).

Согласно Приложению А, частоте f = 2,4 ГГц соответствует Аэфф = 590 см² или 0,059 м², значит

Рабочее задание

1 Собрать лабораторную установку (Рисунок 2). Измерить диаграмму направленности антенны П6-23А.

Рисунок 2 – Блок-схема установки для снятия ДН

Исследуемую антенну ориентировать на максимум излучения. Вращая антенну в горизонтальной плоскости в обе стороны, найти положение первого минимума диаграммы θ₀₁ слева и справа. В соответствии с этим углом определить шаг изменения угла, необходимый для измерения главного лепестка ДН. Проведенные измерения в диапазоне углов от –90⁰ до + 90⁰ занести в таблицу и пронормировать. Аналогичным образом измерить ДН в вертикальной плоскости. Определить по построенным зависимостям ширину диаграммы направленности. На основании полученных данных рассчитать коэффициент усиления антенны

, (2.4)

( измеряются в радианах) и сравнить его с коэффициентом, полученным в п. 2.3.3

Таблица 1 – Измерение ДН в горизонтальной плоскости

175	0	0
170	0	0
165	0,003	0,088235
160	0,004	0,117647
155	0,0055	0,161765
150	0,0085	0,25
145	0,0225	0,661765
140	0,03	0,882353
135	0,034	1
130	0,025	0,735294
125	0,02	0,588235
120	0,007	0,205882
115	0,005	0,147059
110	0,0025	0,073529
105	0	0
100	0	0

Рисунок 3 – ДН в горизонтальной плоскости

 

Таблица 2 – Измерение ДН в вертикальной плоскости

20	0	0
10	0,015	0,441176
0	0,034	1
-10	0,0125	0,367647
-20	0	0

Рисунок 4 – ДН в вертикальной плоскости

Построить нормированные ДН в декартовой системы координат. Определить по построенным зависимостям ширину ДН и УБЛ. На основании полученных данных рассчитать КУ антенны: