Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь

Цель: исследование конструкции зеркальной параболической антенны, измерение характеристик направленности и определение влияния на них конструктивных параметров




Лабораторная работа №2

«Исследование антенны зеркальной параболической»

 

Выполнил: ст-ы гр. ЗРРТ-31у

Вахрамеев Б.В.

Казаков А.Ю.

Проверил: доцент

Павлов В.В.

 

Йошкар-Ола


 

Лабораторная работа №2

Исследование антенны зеркальной параболической

Цель: исследование конструкции зеркальной параболической антенны, измерение характеристик направленности и определение влияния на них конструктивных параметров.

Параболическая антенна используется для создания остронаправленного излучения в диапазоне СВЧ, когда размеры антенны во много раз превышают рабочую длину волны l. Антенна состоит из металлического зеркала (рефлектора) параболической формы и облучателя, расположенного в ее фокусе. В работе исследуется антенна с зеркалом в виде параболоида вращения (рисунок 1) с раскрывом, имеющим форму круга диаметром 2R. Прямая, перпендикулярная плоскости раскрыва и проходящая через его центр, является осью зеркала, точка О пересечения оси с поверхностью зеркала – его вершиной. Расстояние f от вершины зеркала до фокуса F называется фокусным расстоянием.

Рисунок 1 – Схема параболической антенны

Для формирования узкой диаграммы направленности (ДН) в режиме передачи в раскрыве зеркала необходимо возбудить синфазное поле. В режиме приема параболическое зеркало фокусирует падающую плоскую волну в небольшой объем вблизи фокуса («фокальное пятно») размером порядка l. Поскольку линейные размеры зеркала значительно превышают l, при анализе параболической антенны можно пользоваться методом геометрической оптики. В силу геометрических свойств параболы расстояние, проходимое любым лучом от фокуса до параболического зеркала и от него до плоскости раскрыва, есть величина постоянная для всех лучей (рисунок 2): FAB=FCK.

Необходимо знать, что:

1) при помещении облучателя в фокус параболического зеркала главный максимум ДН антенны ориентирован вдоль ее оси;

2) ширина главного лепестка ДН определяется главным образом отношением l/2R, но зависит также от закона изменения амплитуды поля в раскрыве зеркала;



3) для уменьшения уровня боковых лепестков ДН антенны амплитуда поля в раскрыве должна уменьшаться от центра к краю, что достигается использованием облучателя с максимумом ДН, ориентированным на вершину зеркала и понижением излучения в направлении его края.

Рисунок 2 – Ход лучей в параболической антенне

Различают три типа параболоидов (рисунок 3):

а) длиннофокусный (2f > R, 2q0 < 180°),

б) среднефокусный (2f » R, 2q0 » 180°),

в) короткофокусный (2f < R, 2q0 > 180°).

 

Рисунок 3 – Формы параболических зеркал

Рисунок 4 – Структурная схема лаботаторной установки

 

 

Таблца 1 – Данные измерений

у=2 x=10 x=11 x=12 x=13 y=3 x=10 x=11 x=12 x=13 y=4 x=10 x=11 x=12 x=13
ϕ q1 q2 q3 q4 ϕ q1 q2 q3 q4 ϕ q1 q2 q3 q4
0,5 0,3 0,1 0,1 0,4 0,5 0,8 0,7 0,6 0,3 0,1
1,2 0,7 0,4 0,3 0,6 0,8 1,1 1,1 0,6 0,2
3,4 1,5 0,4 0,3 0,8 1,7 1,6 1,5 1,2 0,7
2,5 1,6 0,5 1,1 1,9 3,5 1,8 1,5
3,5 1,6 0,7 1,8 8,5 3,5 2,5 1,9
22,5 12,5 3,5 1,5 18,5 12,5
21,5 12,5 6,5 3,5 7,5 15,5 11,5
45,5 11,5 6,5 13,5 26,5 19,5 8,5
61,5 11,5 29,5 74,5
43,5
86,5 60,5 41,5 65,5
58,5 81,5 105,5 74,5
102,5 78,5 68,5 95,5 112,5
89,5 113,5
110,5 112,5
121,5 113,5 98,5
-1 95,5 122,5 112,5 -1 98,5 80,5 -1
-2 114,5 -2 77,5 -2
-3 90,5 -3 89,5 -3
-4 84,5 -4 -4 18,5
-5 11,5 25,5 36,5 -5 -5
-6 6,5 -6 5,5 1,5 -6 1,2
-7 2,5 5,5 11,5 23,5 -7 4,5 1,8 0,4 -7 0,5 1,2 3,5
-8 0,5 6,5 -8 5,5 1,5 0,7 0,1 -8 0,2 0,6 1,5
-9 0,2 0,9 2,5 4,5 -9 2,5 0,8 0,4 0,1 -9 0,1 0,2 0,8 1,5
-10 0,1 0,2 0,8 2,5 -10 0,3 0,2 -10 0,1 0,4 0,7

 

 

Рисунок 5 – Диаграмма направленности при y=2

Рисунок 6 – Диаграмма направленности при y=3

 

 

Рисунок 7 – Диаграмма направленности при y=4

 

Вывод: таким образом, мы исследовали конструкцию зеркальной параболической антенны, провели измерение характеристик направленности, построили диаграммы направленности и определили следующие влияния на них конструктивных параметров:

· при повороте с лева на право приемного устройства (конвертера) диаграмма направленности отклоняется с права на левео от центральной оси;

· так же заментны неравномерности и искривления плеч диаграммы направленности.

 

Вычислены главные лепестки диаграмм направленностей (на уровне 0,7 от значений максимумов измеренных диаграмм направленностей). Результаты приведены в таблице 2.

 

Таблица 2.

2∆φ, ̊
Значения Х
При y = 2 6,5 6,4 5,3 5,1
При y = 3 7,1 7,2 7,4
При y = 4 5,5 5,5 5,5 5,2

 





Читайте также:





Читайте также:
Как построить свою речь (словесное оформление): При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою...
Почему человек чувствует себя несчастным?: Для начала определим, что такое несчастье. Несчастьем мы будем считать психологическое состояние...
Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней...

©2015 megaobuchalka.ru Все права защищены авторами материалов.

Почему 3458 студентов выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.012 сек.)