Методическое пособие по лабораторной работе "Формирование и регистрация радиоголограмм простейших объектов". Часть 6. Струков И.Ф. - 40 стр.

UptoLike

Составители: 

40
кривую нормируют на максимальное значение
(
)
max1
0 U . На практике это
означает, что максимальному уровню сигнала на осциллограмме
присваивается значение 1. Остальные уровни отсчитываются
относительно этого . В этом случае можно считать записанную
осциллограмму
(
)
xU
1
пронормированной. Извлекается квадратный корень
из значений осциллограммы вычерчивают новую кривую , ордината
которой оказывается пропорциональна напряженности поля. Причем
новая кривая также пронормирована и будет использоваться для
получения данных об амплитуде поля в раскрыве для БПФ (пп. 1 4 лаб .
работы 6).
2. Информацию о фазовой структуре поля лучше получать , используя
управляемые рассеиватели. Сравнение (58) с (66) показывает, что в
последнем случае пространственное разрешение по фазе в 4 раза выше.
Управляемый рассеиватель (ТН-02) располагают в центре излучателя
(
)
0,0
=
=
zx
и изменением частоты генератора 1 в небольших пределах
добиваются максимальных показаний на выходе усилителя 13.В этом
случае
(
)
[
]
(
)
[
]
πϕϕ nzx
фф
=Ψ=Ψ− 0,0, ,
(
)
,...2,1,0
±
=
n . Полагаем, что 0
=
n и
0
ф
. Это означает, что значение фазы поля в центре излучателя
(
)
0,0
можно принять за 0. Перемещая каретку по раскрыву согласно методике,
изложенной ранее, регистрируют на листе самописца амплитудно - фазовое
распределение поля, которое также пропорционально квадрату
напряженности поля в раскрыве
(
)
xE
2
. Максимальное отклонение
осциллограммы принимают за 1. Тогда все остальные значения кривой
(
)
xU
2
,
взятые относительно максимального , будут пронормированны , и ее можно
представить в виде
(
)
(
)
(
)
[
]
xxUxU ϕcos
12
= .
Для получения информации о фазе и исключения ее зависимости от
амплитуды можно использовать следующие обстоятельства:
У большинства антенн, в том числе и исследуемых в работе , фаза поля
в раскрыве четная функция координат раскрыва. Поэтому достаточно
исследовать фазу при изменении
x
от
0
=
x
до
2
max
Д
X = .
Взяв отношение значений 2-й осциллограммы к первой, можно
получить
(
)
()
()
x
xU
xU
ϕcos
1
2
= . Отсюда
()
(
)
()
=
xU
xU
x
1
2
arccosϕ
.
Если фазовое запаздывание поля в раскрыве велико, как у рупорных
антенн, то амплитудно- фазовое распределение будет иметь несколько
осцилляций, как , например, на рис.17. Анализируя (66), можно
утверждать , что максимумы и минимумы чередуются строго через
π
, а
соседние
и
min
отстоят друг от друга на
2
π
. Условно можно
положить , что между
max
и
min
, но ближе к
min
, и между
min
и
max
,
                                                 40


     к ривую нормирую т намаксимальное значение U 1 (0)max . Н ап рактик е это
     означает, что максимальному уровню сигнала на осциллограмме
     п рисваивается значение 1. О стальны е уровни отсчиты ваю тся
     относительно этого. В этом случае мож но считать зап исанную
     осциллограмму U 1 (x ) п ронормированной. И звлек аетсяк вадратны й к орень
     из значений осциллограммы вы черчиваю т новую к ривую , ордината
     к оторой ок азы вается п роп орциональна нап ряж енности п оля. П ричем
     новая к ривая так ж е п ронормирована и будет исп ользоваться для
     п олученияданны х об амп литуде п олявраск ры ве дляБП Ф (п п . 1 – 4 лаб.
     работы № 6).
 2. И нф ормацию о ф азовой струк туре п оля лучше п олучать, исп ользуя
     уп равляемы е рассеиватели. Сравнение (58) с (66) п ок азы вает, что в
     п оследнем случае п ространственное разрешение п о ф азе в4 разавы ше.
У п равляемы й рассеиватель (Т Н -02) расп олагаю т в центре излучателя
(x = 0, z = 0) и изменением частоты генератора – 1 в небольших п ределах
добиваю тся мак симальны х п ок азаний на вы ходе усилителя – 13.В этом
случае [ϕ (x, z ) − Ψф ] = [ϕ (0,0 ) − Ψф ] = nπ , n = ± (0,1,2,...) . П олагаем, что n = 0 и
Ψф = 0 . Э то озна   чает, что значение ф азы п оля в центре излучателя (0,0)
мож но п ринять за0. П еремещ ая к аретк у п о раск ры ву согласно методик е,
излож енной ранее, регистрирую т на листе самоп исца амп литудно-ф азовое
расп ределение        п оля,         к оторое      так ж е     п роп орционально к вадрату
нап ряж енности п оля в раск ры ве − E 2 (x ) . М ак симальное отк лонение
осциллограммы п ринимаю тза1. Т огдавсе остальны е значенияк ривой U 2 (x ) ,
взяты е относительно мак симального, будут п ронормированны , и ее мож но
п редставить ввиде U 2 (x ) = U 1 (x ) cos[ϕ (x )] .
      Д ля п олучения инф ормации о ф азе и иск лю чения ее зависимости от
амп литуды мож но исп ользовать следую щ ие обстоятельства:
    − У большинстваантенн, в том числе и исследуемы х в работе, ф азап оля
        враск ры ве – четнаяф унк цияк оординатраск ры ва. П оэтому достаточно
                                                                                 Д
       исследовать ф азу п ри изменении x от x = 0 до X max =                      .
                                                                                 2
   − В зяв отношение значений 2-й осциллограммы к п ервой, мож но
                   U 2 (x )                                       U ( x ) 
       п олучить            = cos ϕ (x ) . О тсю даϕ (x ) = arccos 2  .
                   U 1 (x )                                        U 1 (x ) 
   − Е сли ф азовое зап азды вание п оля в раск ры ве велик о, к ак у руп орны х
     антенн, то амп литудно-ф азовое расп ределение будет иметь неск ольк о
     осцилляций, к ак , нап ример, на рис.17. А нализируя (66), мож но
     утверж дать, что максимумы и минимумы чередую тсястрого через π , а
     соседние max и min отстоят друг от друга на π 2 . У словно мож но
       п олож ить, что меж ду max и min , но ближ е к min , и меж ду min и max ,