Исследование синфазной антенной решетки

Министерство Российской Федерации

 по связи и информатизации

Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики

Л.К. Андрусевич

ИССЛЕДОВАНИЕ  СИНФАЗНОЙ

АНТЕННОЙ  РЕШЕТКИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ  УКАЗАНИЯ

к лабораторной работе

Новосибирск 2004

УКД 621. 372. 852.1

Л.К. Андрусевич

Методические указания разработаны коллективом кафедры ПЭ и утверждены Советом СибГУТИ.

ã         Сибирский государственный университет

телекоммуникаций и информатики,2004 г.

 ОГЛАВЛЕНИЕ

Краткие теоретические сведения …………..……………………………………. 4

Задание для предварительного расчета……………………………………………7

Описание лабораторной установки ……………………………………………… 9

Задание ……………………………………………………………………………..10

Содержание отчета ……………………………………………………………….  12

Контрольные вопросы ……………………………………………………………..12

Список литературы ………………………………………………………………...13

Цель работы: Исследование направленных и диапазонных свойств синфазной антенной решетки.

1.   Краткие теоретические сведения

Одиночный симметричный вибратор обладает слабо выраженными направленными свойствами. Ширина главного лепестка диаграммы направленности (ДН) по половинной мощности полуволнового вибратора равна 80°, волнового - 40°. Коэффициент направленного действия симметричного вибратора не превышает 3.1. Поэтому для увеличения направленных свойств из вибраторов образуют структуры, называемые антенными решетками. Система соединительных линий, связывающих вибраторы, называется схемой питания решетки.

Антенные решетки обладают значительно большим сопротивлением излучения по сравнению с сопротивлением излучения одиночного вибратора, благодаря чему существенно увеличивается излучающая способность антенны и соответственно ее коэффициент полезного действия.

Существует несколько видов антенных решеток: синфазные (переменнофазные), равноамплитудные (неравноамплитудные), эквидистантные (неэквидистантные). В синфазных равноамплитудных решетках все элементы питаются током одинаковой амплитуды и фазы. В эквидистантных решетках расстояние между элементами одинаково.

Антенные решетки бывают линейными и плоскими. В линейных решетках все ее элементы расположены в одну линию или в один ряд (рис.1.1). В плоских решетках элементы решетки располагаются в плоскости, занимая определенную площадь (рис.1.2.).

   

Наиболее широкое распространение в практике радиосвязи получили синфазные, равноамплитудные, эквидистантные решетки. Антенная решетка этого типа исследуется в данной лабораторной работе.

Параметры ДН антенной решетки (ширина главного лепестка, количество и уровни боковых лепестков) зависят от количества вибраторов n в данной плоскости (Е или Н) и расстояния d между ними (шага решетки) и не зависят от n и d  в другой плоскости.

В общем случае формула для ДН синфазной, равноамплитудной, эквидистантной  антенной решетки в плоскости Е имеет вид:

                                F(φ) = F₁(φ) ∙ F_с(φ),                                                       (1.1)

где множитель

                          .                                           (1.2)

определяет ДН одиночного вибратора.