Основные электрические параметры антенн. Эффективная площадь антенны А, страница 59

Щелевые (трехпроводные) симметрирующие устройства в несколько раз понижают сопротивление нагрузки. Это позволяет использовать их для питания ромбических антенн (Z_A600800 Ом) при помощи коаксиальных кабелей, волновое сопротивление которых составляет 50 - 75 Ом. Устройства являются широкодиапазонными, так как при изменении частоты симметрия питания не нарушается. Широкое применение щелевые симметрирующие устройства находят в облучателях зеркальных антенн при питании их коаксиальными кабелями.

Т е м а 16

ЭКСПЛУАТАЦИЯ АНТЕННО-ФИДЕРНЫХ УСТРОЙСТВ

ИЗМЕРЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ АНТЕНН

Одним из важнейших параметров антенны является ее диаграмма направленности. При измерении ДН приемную антенну следует размещать на значительном удалении от передающей, в области, где поле индукции пренебрежимо мало по сравнению с полем излучения, т.е. в дальней зоне. Минимальное расстояние, соответствующее дальней зоне, зависит от размеров антенны, длины волны и требуемой точности измерений.

Антенны малых размеров (соизмеримые с длиной волны) можно располагать при эксперименте на расстояниях порядка нескольких длин волн (2 - З ).

Если одна из антенн имеет большие по сравнению с длиной волны размеры, минимальное расстояние между антеннами существенно возрастает. На рис.1,а изображены передающая антенна малых размеров и большая приемная антенна. При малом расстоянии между этими антеннами фазы поля в различных точках приемной антенны существенно отличаются яруг от друга. Наибольшая разность фаз имеет место между полем в середине и на краю раскрыва. Она определяется разностью

хода , где  d - размер раскрыва антенны. При , что соответствует максимальной фазовой ошибке =22,5°, искажения диаграммы направленности оказываются незначительными. Отсюда минимальное расстояние между антеннами

Если размеры обеих антенн велики (рис.1,6), минимальное расстояние между ними следует выбирать из соотношения

где      d₁ - размер раскрыва передающей антенны;

d₂ - размер раскрыва приемной антенны.

В лаборатории на большинстве установок при измерении ДН производится вращение исследуемой антенны вокруг вертикальной оси (в горизонтальной плоскости). Конструкция установок позволяет совмещать с горизонтальной плоскостью главные плоскости антенны (плоскости E и Н ) за счет поворота передающей и приемной антенн вокруг горизонтальной оси на 90°.

Прежде чем приступить к измерению ДН, следует проверить, нет ли приема посторонних мешающих сигналов. Для этого необходимо выключить генератор, питающий передающую антенну, и убедиться в отсутствии показаний приемного индикатора,

При исследовании слабонаправленной антенны вначале необходимо выяснить изрезанность ее диаграммы направленности, а при исследовании остронаправленной - грубо определить угол раствора главного лепестка, а также наличие и уровень боковых лепестков. Исходя из полученных данных, следует установить интервал между соседними дискретными отсчетами углов в градусах. Необходимо отметить характерные направления (максимумы и минимумы), а в пределах главного лепестка ДН сделать 5-7 замеров.

Диаграммы направленности могут быть построены в полярной (рис.2,а) или в декартовой (рис.2,б) системе координат. Диаграммы направленности антенн, у которых < 40°, как правило, следует изображать в декартовых координатах.

Все диаграммы направленности целесообразно строить в нормированном масштабе. Для удобства сравнения экспериментальные и расчетные ДН нужно изображать на одном рисунке и в одинаковом масштабе.                                                                                            

Характеристику детектора приемной антенны в первом приближении можно считать квадратичной, а показания прибора - пропорциональными принимаемой мощности Р(б) . Если требуется построить ДН по напряженности поля Г(В) , то следует воспользоваться соотношением