Описание лабораторной установки

Лабораторная работа

Исследование характеристик направленности мультивибраторных антенн

Выполнили: студенты группы 629ЗФ

Ахметзянов Рустем и Миронов Антон

Казань 2015 г.

Описание лабораторной установки

Функциональная схема лабораторной установки показана на рис. 3.1.

Рис. 3.1. Функциональная схема лабораторной установки

2.Исследование диаграмм направленности и диапазонных свойств антенн типа “волновой канал” с различным числом элементов

При выполнении данной лабораторной работы в качестве передающей антенны используется логопериодическая антенна. Ее характеристики остаются стабильными во всем диапазоне частот перестройки антенны «Волновой канал». Поэтому можно считать, что уровень излучаемой мощности определяется только регулировкой генератора.

Геометрические размеры антенны могут быть нормированы относительно длины волны излучения l. В таблице 3.2 приведены такие нормированные размеры для пятиэлементной антенны. Индекс n соответствует номеру элемента. Директоры пронумерованы индексами n =1, 2, 3…, активному вибратору соответствует n = 0, рефлектору – n = -1.

Таблица 3.2

Нормированные размеры пятиэлементной антенны «Волновой канал»

1.Используя расчетные соотношения, приведенные в теоретической части данного описания, вычислили геометрические размеры директоров, активного вибратора, рефлектора и расстояний между ними.

f=600МГц

2. По определенным в результате расчета геометрическим размерам собрали на траверсе антенну и укрепили ее на поворотном штативе. В качестве передающей антенны в данном случае используется семиэлементная логопериодическая антенна. Она обеспечивает необходимый уровень излучаемой мощности для диапазона частот 550 - 900 МГц.

3. Произвели предварительную юстировку антенн.

4. Измерили диаграмму направленности исследуемой антенны.

4.1. Отметить показания измерительного прибора регистратора q_max, соответствующие нулевому значению угла поворота антенны.

4.2. Ослабить фиксирующие винты (6) колец (5) передающей антенны. Поворачивать вручную приемную антенну с помощью поворотного устройства по часовой стрелке до тех пор, пока измерительного прибора не уменьшатся в два раза.

4.3. Отметить значение угла поворота антенны. Этот угол определяет ширину диаграммы направленности исследуемой антенны a_0.5.

4.4. Повернуть антенну в положение, соответствующее нулевому отсчету угла (максимальные показания измерительного прибора регистратора).

4.5. Измерить ненормированную диаграмму направленности исследуемой антенны. Для этого снять зависимость показаний измерительного прибора q от угла поворота антенны a. Угол изменять с постоянным шагом, выбрав его так, чтобы в пределах ширины диаграммы направленности уложилось не менее 5 отсчетных точек. Измерения проводить, меняя угол от 0 до 180 градусов и вращая антенну по часовой стрелке. Результаты измерений занести в Таблицу1.

Таблица1

- ширина диаграммы направленности

4.6. Отметить показания прибора q_min, соответствующие повороту антенны на 180 градусов. Вычислить коэффициент защитного действия КЗД по формуле:

Рисунок 1 к таблице 1 Диаграмма направленности принимающей антенны

5.Проивели все те же измерения, поворачивая передающую антенну. И занесли в таблицу.

Таблица2

- ширина диаграммы направленности

Рисунок 2 к таблице 2

6. Повернуть антенну в положение, соответствующее нулевому отсчету угла (максимальные показания измерительного прибора регистратора).

7. Произвести измерения диапазонных свойств исследуемой антенны. Для этого выполнить следующие операции.

7.1. Изменяя в небольших пределах частоту генератора, добиться максимальных показаний измерительного прибора усилителя. Поскольку определение геометрических размеров антенны производилось по приближенным формулам, а также вследствие неточности сборки антенны, она оказывается не настроенной точно в резонанс. В этом пункте производятся ее точная настройка и определение резонансной частоты F_рез, которой соответствуют максимальные показания прибора q_mах.

7.2. Снять зависимость принимаемой мощности (показания измерительного прибора q) от частоты генератора F. Данные измерений занести в таблицу 2. Частоту генератора изменять до тех пор, пока показания прибора не уменьшатся в 2, 5 раза. Изменение частоты производить сначала в сторону уменьшения, а затем в сторону увеличения относительно F_рез.

Таблица 3

Рисунок 3 к Таблице 3 Зависимость qn от частоты F

Резонанс
		640МГц
		630МГц 660МГц
		20МГц

Определили полосы пропускания по графику.

Выводы: Исследованы характеристики направленности мультивибраторных антенн. Также исследованы их диапазонные свойства. Графики получились не симметричные из-за наличия отражающих и поглощающих поверхностей таких как: стены, жалюзи, люди столы и электронные устройства.