Направленность антенн и ее характеристики

Министерство образования  и науки Российской Федерации

НОВОСИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

____________________________________________________________________

Кафедра Радиоприемных и                             радиопередающих устройств  (РП и РПУ)

УСТРОЙСТВА СВЧ И АНТЕННЫ

О  Т  Ч  Е  Т

по лабораторной работе   N 2

НАПРАВЛЕННОСТЬ АНТЕНН

И ЕЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Факультет  РЭФ

Группа    РТ5-72 

Студент:                                                                                    Преподаватель:

Колотовкин А.С.                                                                      Степанов М.А.                                

Вишняков А.А.

Бирюля А.А.

Иванченко К.А.

Дата выполнения:  " 26 " апреля  2010 г.

Новосибирск, 2010 г.

Цель работы:

1. Изучение факторов, влияющих на направленность апертурных антенн и линейных антенных решеток.

2. Определение диаграмм направленности (ДН) антенн расчетным и экспериментальным путем.

Задание:

А. Выполняется при подготовке

1. Определить ширину ДН на уровне половинной мощности в плоскости H(2 θ_0.5)_Н :

- пирамидального рупора с размерами раскрыва в плоскости вектора Ha_р = 12 см, в плоскости вектора Е b_p = 8 см, возбуждаемого волной H₁₀ ;

- конического рупора с диаметром раскрыва D = 11 см, возбуждаемого волной H₁₁.

2. Рассчитать и построить в декартовых координатах нормированную ДН в плоскости вектора H резонансной равномерно возбуждаемой волноводно-щелевой антенны с продольными щелями, расположенными в шахматном порядке по обе стороны широкой стенки волновода. Исходные данные: волновод 23×10 мм, N = 7, d = 22.5 мм.

3. Рассчитать и построить в декартовых координатах нормированную ДН в плоскости вектора H нерезонансной равномерно возбуждаемой волноводно-щелевой антенны с продольными щелями, расположенными в шахматном порядке по обе стороны широкой стенки волновода. Исходные данные: волновод 23×10 мм, N = 8, d = 20 мм.

4.  Рассчитать и построить ДН резонансной ВЩА со щелями на узкой стенке волновода. Исходные данные: волновод 23×10 мм, N = 8, d = 22.3 мм

Все расчеты произвести для длины волны в свободном пространстве λ = 3.2 см.

Б. Выполняется в лаборатории

1. Ознакомиться с описанием аппаратуры.

2. Снять ДН прямоугольных рупоров с разным раскрывом в плоскостях вектора H и вектора E. Здесь и далее измерения проводить, изменяя углы в интервале ±90˚ от оси, проходящей через геометрические центры антенн.

3. Снять ДН конического рупора в плоскости вектора H.

4. Снять ДН нерезонансной щелевой антенны в плоскостях вектора H и вектора E.

Структурная схема установки для снятия ДН:

1 – генератор СВЧ

2 – вспомогательная передающая антенна

3 – исследуемая антенна, установленная на стойке, предусматривающая вращение в трех плоскостях

4 – приемник (детекторная головка)

5 – индикатор (стрелочный прибор)

R – минимальное расстояние между антеннами, необходимое для снятия ДН методом дальней зоны

Предварительное задание:

1. Определение ширины ДН:

для пирамидального рупора 14×9 см

для пирамидального рупора 12×8 см

для конического рупора D = 11 см

2. ДН в плоскости вектора H резонансной равномерно возбуждаемой волноводно-щелевой антенны с продольными щелями:

3. ДН в плоскости вектора H нерезонансной равномерно возбуждаемой волноводно-щелевой антенны с продольными щелями:

4. ДН в плоскости вектора H резонансной равномерно возбуждаемой волноводно-щелевой антенны с щелями на узкой стенке:

Ход работы:

Снятие ДН для пирамидального рупора 14×9 см

В плоскости вектора E

αЕ˚

40

35

30

25

20

15

10

5

0

-5

-10

-15

-20

-25

-30

-35

-40

U, мВ

1.4

1.1

1.4

1.5

1.1

4.8

14.5

26

24

17.5

12

7.8

2.6

2.4

4

2.7

0.5

В плоскости вектора H