10488

Измерение направленных и поляризационных параметров рупорных антенн

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Исследуемые рупорные антенны с присоединенными к ним волноводными детекторными секциями по очереди можно устанавливать в антенно-поворотном устройстве. АПУ позволяет -поворачивать и измерять угол поворота рупорной антенны как в горизонтальной плоскости

Русский

2014-11-30

116 KB

7 чел.

Национальный технический университет Украины

"Киевский политехнический институт"


Институт телекоммуникационных систем

Кафедра средств телекоммуникаций

Лабораторная работа № 1

По предмету: Антенны  и  распостронение  радиоволн

Тема: Измерение  направленных  и  поляризационных  параметров  рупорных  антенн

Выполнил : ст. гр.   ______________

(шифр группы)

_____________________________

(фамилия,инициалы)

_____________________________

(подпись)

Защитил работу «__»______2006г.

с оценкой_____________________

_____________________________

(подпись преподователя)

Киев 2006

Измерение направленных и поляризационных параметров рупорных антенн

1. Цель лабораторной работы

Практически освоить методы измерения:

а) ширины по половине мощности главных лепестков диаграмм направленности в плоскостях Е и Н

  различных рупорных антенн;

б) коэффициентов поляризационной развязки рупорных антенн.

2. Задание на самостоятельную подготовку к лабораторной работе

2.1.Повторить учебный материал, рассмотренный на лекциях и практических занятиях,

                посвященный:

характеристикам и параметрам передающих и приемных антенн,

Е-секторным, H-секторным, пирамидальным и коническим рупорным антеннам,

методам статистической обработки результатов эксперементальных измерений.

2.2.Изучить задание на лабораторную работу: состав и описание лабораторной установки,

порядок и методику выполнения лабораторной работы, характеристики,  параметры  и  порядок  пользования   аппаратурой,   входящей   в лабораторную установку.

  1.  Повторить требования правил техники безопасности при работе с электро и радио установками.
  2.  Ответить на контрольные вопросы.

3. Задание на лабораторную работу

3.1. Н-секторпые рупорные антенны.

  1.  Измерить ширину по половине мощности главного лепестка ХН в Н-плоскости
    рупоров № 1, № 2 и № 3.
  2.  Измерить ширину по половине мощности главного лепестка ХН в Е-плоскости
    рупоров № 1, № 2 и № 3.
  3.  Определить коэффициент поляризационной развязки Рупоров №1, №2, №3.
  4.  Статистически   обработать   результаты   измерений   (рассчитать   математическое
    ожидание и дисперсию измеренных параметров).

3.2. Е-секторные рупорные антенны.

  1.  Измерить ширину по половине мощности главного лепестка ХН в Н-плоскости
    рупоров №> 1, № 2 и № 3.
  2.  Измерить ширину по половине мощности главного лепестка ХН в Е-плоскости
    рупоров № 1, № 2 и № 3. ,
  3.  Определить коэффициент поляризационной развязки Рупоров №1, №2, №3.
  4.  Статистически   обработать   результаты   измерений   (рассчитать   математическое ожидание и дисперсию измеренных параметров).

3.3. Пирамидальные рупоры.

1)  Измерить ширину по половине мощности главного лепестка ХН в Н-плоскости рупоров № 1, № 2 и № 3.

  1.  Измерить ширину по половине мощности главного лепестка ХН в Е-плоскости
    рупоров № 1, № 2 и № 3.
  2.  Определить коэффициент поляризационной развязки Рупоров №1, №2, №3.
  3.  Статистически   обработать   результаты   измерений   (рассчитать   математическое
    ожидание и дисперсию измеренных параметров).

4. Состав и описание лабораторной установки

4.1. Лабораторная установка содержит (рис. 1):

  1.  Передатчик СВЧ, состоящий из генератора СВЧ колебаний с блоком питания
    (1) и подключенной к нему рупорной антенной (2).
  2.  Детекторный приемник    с блоком питания (3) и подключенный к нему
    измерительный прибор (4).

Исследуемые Н-секторные, Е-секторные и пирамидальные рупорные

антенны (5).

  1.  Антенно-поворотное устройство (АПУ)(6), в котором может быть закреплен и
    вращаться в двух ортогональных плоскостях исследуемый рупор.

Штативы, соединительные кабели и шнуры питания.

4.2.        Описание лабораторной установки.

Передатчик СВЧ установлен на штативе таким образом, что он излучает вертикально поляризованные ЭМВ с длиной волны λ=32мм. Исследуемые рупорные антенны с присоединенными к ним волноводными детекторными секциями по очереди можно устанавливать в антенно-поворотном устройстве. АПУ позволяет -поворачивать и измерять угол поворота рупорной антенны как в горизонтальной плоскости, так и вокруг горизонтальной оси, совпадающей с направлением максимума главного лепестка ХНА. Расстояние между раскрывом передающей антенны и раскрывом исследуемых рупорных антенн  больше 2L2/λ где L - наибольший размер раскрывов любой из антенн ( передающей или исследуемых) лабораторной установки, что обеспечивает пригодность результатов измерений для характеристики свойств исследуемых антенн в дальней зоне.

1) Измерение  ширины диаграммы  направленности  рупорных  антенн  различных  модификаций.

Пирамидальные  рупорные  антенны:

Ант. №1 (А=13,5см; В=9,5см; R=18см)

  Н-плоскость

Е-плоскость

 

Измерение№1

Измерение№2

Измерение№1

Измерение№2

Рмах

24мВт

27мВт

22мВт

26мВт

0,5Р

12мВт

13,5мВт

11мВт

13мВт

 2θ

18

19

18

19

 М

18,5

18,5

18,5

18,5

2θтеор

19

18

2θтеор(0,5 Р) = 80°λ/А   (Н-плоскость)    

2θтеор(0,5 Р) = 53°λ/В  (Е-плоскость)    

Θ-ширина  диаграммы  направленности  рупорной  антенны;

М- мат.  ожидание;

 

Ант. №2 (А=14см; В=4см; R=17см)

  Н-плоскость

Е-плоскость

 

Измерение№1

Измерение№2

Измерение№3

Измерение№1

Измерение№2

Измерение№3

Рмах

8мВт

8мВт

8мВт

8мВт

8мВт

6,6мВт

0,5Р

4мВт

4мВт

4мВт

4мВт

4мВт

3,3мВт

 2θ

25

20

20

40

34

37

 М

22

22

22

37

37

37

2θтеор

18

42

2θтеор(0,5 Р) = 80°λ/А   (Н-плоскость)    

2θтеор(0,5 Р) = 53°λ/В  (Е-плоскость)

   

Е-секториальная  рупорная  антенна:

Ант.  (А=2,5см ; В=10,5см ; R=14,5см)

  Н-плоскость

Е-плоскость

 

Измерение№1

Измерение№2

Измерение№1

Измерение№2

Рмах

6,6мВт

6,6мВт

5мВт

7,6мВт

0,5Р

3,3мВт

3,3мВт

2,5мВт

3,8мВт

 2θ

55

45

14

15

 М

50

50

14,5

14,5

2θтеор

87

12

2θтеор(0,5 Р) = 68°λ/А   (Н-плоскость)    

2θтеор(0,5 Р) = 53°λ/В  (Е-плоскость

Н-секториальные  рупорные  антенны:

Ант. №1 (А=15,5см ; В=1,4см ; R=22,8см)

  Н-плоскость

Е-плоскость

 

Измерение№1

Измерение№2

Измерение№1

Измерение№2

Рмах

2,5мВт

6,5мВт

8мВт

8мВт

0,5Р

1,25мВт

3,25мВт

4мВт

4мВт

 2θ

17

15

60

58

 М

16

16

59

59

2θтеор

16

16

116

116

2θтеор(0,5 Р) = 80°λ/А   (Н-плоскость)    

2θтеор(0,5 Р) =51°λ/В  (Е-плоскость)

Ант. №2 (А=10см ; В=1см ; R=17см)

  Н-плоскость

Е-плоскость

 

Измерение№1

Измерение№2

Измерение№1

Измерение№2

Рмах

8,2мВт

6мВт

6мВт

7,5мВт

0,5Р

4,1мВт

3мВт

3мВт

3,75мВт

 θ

30

27

55

60

 М

28,5

28,5

57,5

57,5

2θтеор

26

26

163

163

Ант. №3 (А=6см ; В=1см ; R=13,5см)

  Н-плоскость

Е-плоскость

 

Измерение№1

Измерение№2

Измерение№1

Измерение№2

Рмах

5мВт

6мВт

10мВт

7мВт

0,5Р

2,5мВт

3мВт

5мВт

3,5мВт

 θ

35

37

50

80

 М

36

36

65

65

2θтеор

43

43

163

163

2)  измерение  кросс-поляризацыоной  развязки  рупорных  антенн  различных  модификаций.

Модификация

Р ос. (мВт)

Р н. (мВт)

Розвязка

Пирамидальная №1

12

0,015

29

Пирамидальная №2

12

0,015

29

Е-секториальная  

8,3

0,065

21

Н-секториальная№1

5

0,015

25

Н-секториальная№2

4,6

0,02

23,6

Н-секториальная№3

1,8

0,02

19,5

Вывод: В результате проделанной работы мы практически освоили методы измерения ширины по

            половине мощности главных лепестков диаграмм направленности в плоскостях Е и Н рупорных

            антенн: Н-сектор, Е-сектор и пирамидальной.

            При этом провели теоретический расчет ширины по половине мощности линейка и сравнили

            полученные данные с экспериментальными.

            Различия объясняются неточностями в измерениях на лабораторной установки, а также

            погрешностью измерительной аппаратуры.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

416. Исследование частотных свойств шифра простой замены 718.5 KB
  Набрать текст (или ввести в ALFAVIT из файла) в Блокноте (порядка 100 букв), исключить пробелы, знаки препинания и заменить заглавные буквы на строчные. Построить вариационный ряд (упорядочить буквы по убыванию вероятности).
417. Установка приложения на персональный компьютер на примере Matlab 687.38 KB
  Для того, чтобы установить Matlab на компьютер, запускаем установочный файл пакета Matlab. Автоматически запустится мастер установки данного продукта.
418. Проект цеха по ремонту автотракторной техники 96 KB
  Значительная часть промышленных зданий и сооружений возводится по типовым проектам. Сегодня промышленная архитектура является областью творчества, обладающей своими средствами выразительности. Типовые столбчатые монолитные железобетонные фундаменты под колонны промышленных зданий.
419. Проектирование и исследование механизма шагового конвейера 686.5 KB
  Кинематическое исследование рычажного механизма, план механизма при рабочем и холостом ходах. План скоростей для начального звена. Погрешности кинематического расчета. Общие положения и определения инерциальных нагрузок. Силовой расчет ведущего звена при рабочем ходе.
420. Станция локальной вычислительной сети с маркерным способом доступа 591.5 KB
  Разработка структурной и принципиальной схемы станции локальной вычислительной сети (ЛВС). Разработка блок-схемы алгоритма работы станции в режиме ликвидации логического соединения. Написание программы в командах микропроцессорного комплекта серии PIC16C64.
421. Построение с помощью компьютерной графики 767.5 KB
  Построение третьего вида по двум данным. Построение трех видов с простыми разрезами. Местные виды, сечения, выносные элементы, местные разрезы (на примере вала) в среде AutoCAD 2011.
422. Построение эмпирических формул методом наименьших квадратов 575.5 KB
  Нахождение эмпирических формул методом наименьших квадратов (МНК) посредством возможностей пакета Microsoft Excel, Mathcad, MATLAB. Уравнения различных видов с помощью аппроксимации линейной, квадратичной и экспоненциальной зависимостей.
423. Привод к роликовому конвейеру 4.24 MB
  Выбор электродвигателя и кинематический расчет привода. Предварительный расчет валов редуктора и выбор подшипников. Проверка прочности шпоночных соединений. Конструирование корпуса редуктора.
424. Философское учение о ценностях (аксиология) 164.5 KB
  В качестве философской категории ценность — то, что чувства людей диктуют признать стоящим над всем и к чему можно стремиться, созерцать, относиться с уважением, признанием, почтением. Жизненные ценности: их роль в воспитательной деятельности. Типы ценностного сознания в истории культуры.