Рупорные антенны. Клоков В.В - 10 стр.

UptoLike

Составители: 

10
(
)
()
ϕ
ϑ
+Θ=
sin
2
1
cos
2
1
kde
r
AF
jkr
Откуда их суммарная диаграмма направленности в плоскости распо-
ложения антенн
() () ()()()
ϑϑϕϑϑ
211
sin
2
1
cos
FFkdFF =+Θ=
Из полученного выражения видно, что при изменении фазового сдвига
ϕ
можно существенно изменять диаграмму направленности антенны: при
y=0
()
10 =
F , т.е. поля излучения двух антенн складываются в направлении,
перпендикулярном раскрывам обоих антенн; при
°
=
180
ϕ
получается разно-
стная диаграмма,
()
00 =
F , а максимум диаграммы ориентирован в направле-
нии
d2
sin
max
λ
=Θ ; при произвольном
ϕ
d
=Θ
π
λ
ϕ
2
sin
max
т.е. при наличии двух
антенн изменение фазы питания одной из них дает возможность управлять
положением максимума диаграммы направленности. Такие двухэлементные
антенны получили название интерферометров и нашли широкое применение
в радиоастрономии и радиолокации, т.к. при большом расстоянии между ан-
теннами можно получать многолепестковые диаграммы направленности,
причем каждый лепесток имеет очень малую ширину, которую можно опре-
делить по формуле
d
λ
ϑ
°= 51
5.0
VI. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ
Структурная схема измерительной установки представлена на рис.11.
Исследуемая рупорная антенна 1 совместно с детекторной секцией 2 уста-
навливается на поворотном стенде 3. Продетектированный сигнал поступает
на логарифмический усилитель 4 и далее на самописец 5. Передающая часть
установки состоит из генератора 6 типа Г4-90 и вспомогательной антенны 7.
Для измерения диаграмм направленности в Е- и Н-плоскостях предусмотрен
поворот антенн 1 и 7 вокруг продольной оси на 90°. Встроенный аттенюатор
в генераторе Г4-90 позволяет исследовать амплитудную характеристику при-
емного тракта с целью ее калибровки. Измерения проводятся в 1,5 см диапа-
зоне волн.
VII. ЗАДАНИЯ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
Измерить диаграммы направленности и коэффициент усиления:
1. пирамидальной антенны с малыми фазовыми ошибками,
2. оптимальной пирамидальной рупорной антенны,
3. Е-секториального оптимального рупора,
4. Н-секториального оптимального рупора,
5. Е-секториального рупора с большими фазовыми ошибками,
                                   2 AF1 (ϑ ) − jkr      1
                               =             ⋅e     ⋅ cos (kd sin Θ + ϕ )
                                      r                  2
     Откуда их суммарная диаграмма направленности в плоскости распо-
ложения антенн
                                                      1
                             F (ϑ ) = F1 (ϑ ) ⋅ cos     (kd sin Θ + ϕ ) = F1 (ϑ ) ⋅ F2 (ϑ )
                                                      2
      Из полученного выражения видно, что при изменении фазового сдвига
ϕ можно существенно изменять диаграмму направленности антенны: при
y=0 F∑ (0) = 1 , т.е. поля излучения двух антенн складываются в направлении,
перпендикулярном раскрывам обоих антенн; при ϕ = 180° получается разно-
стная диаграмма, F∑ (0) = 0 , а максимум диаграммы ориентирован в направле-
                  λ                                                     ϕ ⋅λ
нии sin Θ max =        ; при произвольном ϕ sin Θ max =                        т.е. при наличии двух
                  2d                                                    2π ⋅ d
антенн изменение фазы питания одной из них дает возможность управлять
положением максимума диаграммы направленности. Такие двухэлементные
антенны получили название интерферометров и нашли широкое применение
в радиоастрономии и радиолокации, т.к. при большом расстоянии между ан-
теннами можно получать многолепестковые диаграммы направленности,
причем каждый лепесток имеет очень малую ширину, которую можно опре-
делить по формуле
                                                              λ
                                             ϑ0.5 = 51° ⋅
                                                              d

           VI. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

      Структурная схема измерительной установки представлена на рис.11.
Исследуемая рупорная антенна 1 совместно с детекторной секцией 2 уста-
навливается на поворотном стенде 3. Продетектированный сигнал поступает
на логарифмический усилитель 4 и далее на самописец 5. Передающая часть
установки состоит из генератора 6 типа Г4-90 и вспомогательной антенны 7.
Для измерения диаграмм направленности в Е- и Н-плоскостях предусмотрен
поворот антенн 1 и 7 вокруг продольной оси на 90°. Встроенный аттенюатор
в генераторе Г4-90 позволяет исследовать амплитудную характеристику при-
емного тракта с целью ее калибровки. Измерения проводятся в 1,5 см диапа-
зоне волн.

            VII. ЗАДАНИЯ ПО ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ

       Измерить диаграммы направленности и коэффициент усиления:
         1. пирамидальной антенны с малыми фазовыми ошибками,
         2. оптимальной пирамидальной рупорной антенны,
         3. Е-секториального оптимального рупора,
         4. Н-секториального оптимального рупора,
         5. Е-секториального рупора с большими фазовыми ошибками,

10