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

6 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

29945. Современный общественный транспорт и его характеристика. Правила безопасного поведения пассажира в общественном транспорте 40 KB
  Правила безопасного поведения пассажира в общественном транспорте Ответ: Общественный транспорт это автобусы троллейбусы трамваи и метро. Правила безопасного поведения пассажиров при пользовании этими видами транспорта: ожидать маршрутные транспортные средства следует только на остановках; садиться в транспорт можно только после его полной остановки; запрещается стоять на выступающих частях и подножках транспортных средств прислоняться к дверям отвлекать водителя разговорами во время...
29946. Регулирование и обеспечение безопасности дорожного движения. Понятие «водитель». Правила безопасного вождения велосипеда (мопеда) 40.5 KB
  Правила безопасного вождения велосипеда мопеда Ответ: Организация и регулирование дорожного движения возложены на Государственную инспекцию безопасности дорожного движения ГИБДД. Обеспечение безопасности дорожного движения это деятельность направленная на предупреждение причин возникновения дорожнотранспортных происшествий и снижение тяжести их последствий. Оно достигается: содержанием дорог в соответствии с установленными требованиями и обустройством их объектами сервиса исправным техническим...
29947. Обеспечение пожарной безопасности в местах проживания 40.5 KB
  Обязанности граждан по соблюдению мер пожарной безопасности Ответ: Причинами пожаров в жилых производственных и служебных помещениях чаще всего являются неисправности электросети и электроприборов утечка газа загорание бытовых приборов оставленных без присмотра под напряжением применение самодельных и неисправных отопительных приборов использование бензина керосина и других горючих веществ для разжигания печей оставление открытыми топок шалости детей с огнем неосторожность при курении и множество...
29948. Основные характеристики городского и сельского жилищ; особенности их жизнеобеспечения. Общие меры пожарной безопасности при эксплуатации электрических, газовых приборов и отопительных печей 46.5 KB
  Правила пожарной безопасности при эксплуатации электробытовых приборов: нельзя оставлять без присмотра включенные в сеть электронагревательные приборы радиоприемники и телевизоры; запрещается использовать неисправные рубильники розетки и другие электроустановочные устройства; нельзя применять самодельные и неисправные электронагревательные приборы нестандартные предохранители и другие средства защиты от перегрузки и короткого замыкания; не следует накрывать и оборачивать светильники и лампы бумагой тканью и другими...
29949. Особенности города как среды обитания. Зоны повышенной опасности в городе. Службы, обеспечивающие безопасность города, и правила их вызова 34.5 KB
  Службы обеспечивающие безопасность города и правила их вызова Ответ: Особенности города как среды обитания: наличие большого количества различных видов транспорта и высокая интенсивность дорожного движения; как правило разноплановая застройка от одноэтажных зданий до высотных сооружений; наличие различных предприятий в том числе и потенциально опасных; сосредоточение на ограниченной площади множества коммуникаций электросети водопровод канализация телефонные линии газопровод. Безопасность города обеспечивается...
29950. Организация отдыха на природе и соблюдение необходимых мер безопасности во время его проведения 34 KB
  2 вопрос: Терроризм: основные понятия и признаки Ответ: Терроризм в соответствии с Уголовным кодексом РФ совершение взрыва поджога или иных действий создающих опасность гибели людей причинения значительного имущественного вреда либо наступления иных общественно опасных последствий если эти действия совершены в целях нарушения общественной безопасности устрашения населения либо оказания воздействия на принятие решений органами власти а также угроза...
29951. Особенности состояния водоемов в разное время года. Основные правила безопасного поведения на воде 630.5 KB
  Основные правила безопасного поведения на воде Ответ: Водоемы опасны в любое время года. Зимой большая часть водоемов покрывается льдом который тоже является источником опасности особенно после первых морозов и во время оттепелей. Правила безопасности поведения на зимних водоёмах: надежен только лед зеленоватого или синеватого оттенка а желтоватый лед опасен; наиболее опасен лед в местах впадения рек и ручьев у крутых берегов и на изгибах русла; места где поверх льда выступает вода обычно свидетельствуют о наличии промоины...
29952. Правила ориентирования на местности 32.5 KB
  В солнечный полдень направление тени в умеренных широтах Северного полушария указывает на север. Если часовую стрелку направить на солнце то биссектриса угла между этой стрелкой и направлением на 12 часов летом на 1 час будет линией север юг. Ночью направление на север можно определить по Полярной звезде. Направление на север и юг можно определить и по местным признакам: зимой снег больше подтаивает на южных склонах холмов бугров и северных скатах ям канав и других углублений; лишайники и мхи гуще растут с северной...
29953. Чрезвычайные ситуации природного характера. Общая характеристика чрезвычайных ситуаций природного характера, их классификация 31.5 KB
  Общая характеристика чрезвычайных ситуаций природного характера их классификация Ответ: Чрезвычайная ситуация природного характера это неблагоприятная обстановка на определенной территории сложившаяся в результате опасного природного явления которое может повлечь за собой человеческие жертвы ущерб здоровью людей материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности населения. Классификация чрезвычайных ситуаций природного характера: Ситуации геофизического характера извержения вулканов и землетрясения; Ситуации...