Устройства СВЧ и антенны. Малков Н.А. - 11 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

ТГТУ | Тамбов

Составители: 

Рубрика: 

3. Детекторная секция.
4. Измерительный прибор № 109 или усилитель низкой частоты.
5. Клистронный генератор.
6. Вспомогательная антенна в виде пирамидального рупора.
Схема лабораторной установки приведена на рис. 2.1.
Вспомогательная антенна, выполняющая роль облучателя, возбуждается клистронным генератором.
Клистронный генератор состоит из отрезка прямоугольного волновода и установленного на нём клистрона.
Высокочастотный зонд клистрона погружён через отверстие в широкой стенке волновода в его внутреннюю полость и возбуждает
в волноводе волну
Н
10
. Исследуемая антенна (из комплекта) работает в режиме приёма. Она подсоединена к фланцу детекторной
секции струбцинами, что обеспечивает быструю замену исследуемых антенн.
Имеется возможность регулировать уровень принимаемой мощности путём перемещения плунжера детекторной
секции.
Вольт-амперную характеристику диода детекторной секции считать квадратичной, поэтому показания прибора α будут
пропорциональны принимаемой мощности.
При необходимости построения диаграммы направленности по напряженности поля необходимо из показания прибора
α извлечь квадратный корень.
Исследуемая антенна вместе с детекторной секцией закрепляются на поворотном штативе. Для снятия диаграммы
направленности поворотный штатив обеспечивает возможность вращения исследуемой антенны в горизонтальной плоскости
на 360°. Угол поворота отсчитывается
по лимбу.
Рассмотрим принцип действия получения эллиптической волны в антенне
2
при её работе в режиме передачи.
Плоскополяризованная волна типа
Н
10
от
генератора поступает через отрезок волновода (рис. 2.2) в
фазирующую секцию
2
.
Это достигается поворотом фазирующей секции на
45°
относительно входного волновода. Чтобы поле,
излучаемое в пространство, имело малую круговую поляризацию, необходимо, чтобы сдвиг фаз
между волнами
Н
10
и
Н
01
равнялся 90°.
В данной антенне сдвиг между волнами
Н
10
и
Н
01
достигается фазирующей секцией, которая имеет прямоугольное
сечение с различными, но близкими по размеру сторонами. Волна, распространяющаяся вдоль меньшей стороны секции,
имеет большую фазовую скорость, чем волна, распространяющаяся вдоль большей стороны секции. Если на входе
фазирующие секции
Н
10
и
Н
01
имели одинаковые фазы, то на выходе между волнами
Н
10
и
Н
01
будет иметься некоторый
сдвиг фаз. Длина фазирующей секции выбрана такой, которая обеспечивает сдвиг фаз между волнами, равным 90°.
Таким образом, на выходе фазирующей секции имеются две, приблизительно равные по амплитуде, но взаимно
перпендикулярные и сдвинутые по фазе на 90° электромагнитные волны, которые создают поле эллиптической поляризации.
Рупорный раскрыв антенны
3
обеспечивает получение диаграммы направленности антенны.
2.2. Порядок выполнения работы
2.2.1. Присоединить исследуемую антенну к детекторной секции на поворотном штативе.
2.2.2. Установить исследуемую антенну и вспомогательную на одинаковой высоте и на расстоянии 0,5 … 1,5 м друг от
друга.
2.2.3. Для снятия диаграммы направленности в плоскостях
Н
и
Е
необходимо обеспечить вертикальную и
горизонтальную поляризацию антенн соответственно.
2.2.4. Включить блок питания и усилитель.
2.2.5. Развернуть исследуемую антенну на штативе так, чтобы максимум главного лепестка диаграммы направленности
совпадал с нулевым направлением шкалы поворотного штатива.
2.2.6. Снять диаграммы направленности для антенн
1
и
3
в
Е
и
Н
плоскостях, для антенны
2
в любой плоскости.
Для этого, вращая стойку поворотного штатива исследуемой антенны влево и вправо от 0°, снять показания
измерительного прибора через 5° поворота стойки в пределах ±35°.
П р и м е ч а н и е. В снятой диаграмме направленности должны быть обязательно отмечены характерные точки
максимума и минимума и не менее 6 – 10 промежуточных точек в пределах главного лепестка.
2.2.7. Результаты измерений занести в табл. 2.1.
2.2.8. По данным таблицы 2.1 построить нормированные диаграммы направленности антенн
1
,
2
,
3
на одном графике в
прямоугольной системе координат.
2.2.9. Определить ширину диаграмм направленности по мощности каждой антенны и результат занести в отчётную
табл. 2.1.
2.2.10. Снять поляризационные характеристики рупорной антенны с прямоугольным раскрывом и открытого конца
волновода:
– установить исследуемую антенну (
2
и
3
) на поворотном штативе в положение, соответствующее максимальному
приёму энергии;
Рис. 2.1
Рис. 2. 2
1
2
3

Страницы