3.3. Лабораторный макет

Лабораторный макет (рис. 3.10) состоит из СВЧ-генератора 1, измерительной линии 2, индикаторного устройства 3, устройства перемещения антенны 4, исследуемой антенны 5 и экрана 6.

Изменение расстояния Rпроизводится перемещением антенны с помощью устройства 4. КБВ в линии, питающей исследуемую антенну, определя-

Рис. 3.10

ется с помощью измерительной линии 2 и индикатора 3. Экран 6 (металлический лист) закреплён неподвижно. Его размер конечен, однако он достаточно хорошо имитирует бесконечный экран, если края листа видны из цент­ра антенны под углом, не меньшим ширины главного лепестка ДН по нулевому уровню (т. е. поле излучения антенны в пределах главного лепестка полностью попадает на экран), что выполняется при условии

. (3.18)

3.4. Проведение измерений

В данной лабораторной работе определяются параметры двух рупоров различных размеров. Размеры меньшего рупора следующие: см,см,см,см. Размеры второго рупора:см,см,см,см.

1. Включить генератор и индикаторный измеритель отношения напряжений. Частота генератора fзаранее установлена. Рассчитать длину волны в свободном пространстве=c/f, соответствующую данной частоте.

2. Подключить рупор к выходу измерительной линии и, изменяя расстояние от рупора до экрана Rс шагомR=/10, снять зависимость модуля коэффициента отраженияв линии от расстояния до экранаR(11 точек). Для этого при каждомRнадо определить КСВ в измерительной линии и рассчитатьпо формуле. Построить график зависимостиотR. С помощью построенного графика найти максимальноеи минимальноезначения модуля коэффициента отраженияи определить расстоянияи, при которых наблюдаются эти значения.

Измерение КСВ производится следующим образом. Зонд измерительной линии 2 (рис. 3.10) устанавливается в точку максимума поля. Стрелка индикаторного устройства с помощью регулировки усиления устанавливается на 1.Затем зонд измерительной линии перемещается в точку минимума поля и по нижней шкале индикатора считывается значение КСВ.

3. Установить расстояние до экрана и поместить зонд измерительной линии в один из максимумов поля линии (z=).

4. Установить расстояние до экрана и выяснить, сохранился ли в точкемаксимум поля (случай 1) или там сформировался минимум поля (случай 2).

5. Выполнить задания пп. 2–4, заменив рупор 1 рупором 2.

3.5. Обработка результатов измерений

1. Рассчитать модули элементов матрицы рассеяния идля обоих рупоров по формулам (3.16) и (3.17).

2. Рассчитать коэффициенты усиления рупоров Gпо формуле (3.14). Определить значениеG₁в децибелах.

Примечание:при необходимости, при расчете коэффициентов усиления, следует в графиках рис. 3.3, 3.4 экстраполировать значение параметра.

3. Рассчитать теоретические значения коэффициентов усиления для обоих рупоров по формуле (3.8). КПД при этом принять равным единице.

4. Проверить непосредственным расчётом, что размер используемого экрана удовлетворяет условию (3.19).

3.6. Контрольные вопросы

1. Поясните механизм возникновения расфазировки поля в апертуре рупорной антенны.

2. Объясните характер влияния параметра на диаграмму направленностиН-плоскостного рупора при=const.

3. Поясните ход графиков зависимости приведённого КНД Н-плоскост­ного рупораотпри=const(по рис. 3.3).

4. На графиках зависимости приведённого КНД Е-плоскостного рупораотпри=const(см. рис. 3.4) виден осциллирующий характер этих зависимостей при. Чем вызваны эти осцилляции?

5. Почему максимальное-допустимое значение фазовой ошибки в Е-пло­скостном рупоре меньше, чем вН-плоскостном?

6. Поясните на качественном уровне, как в системе, изображённой на рис. 3.7, находится связь между и параметрами антенн.

7. Покажите, что в схеме на рис. 3.6, поставленной в режим противофазного возбуждения, коэффициент отражения на входе 1 .

8. Сравните с точки зрения преимуществ и недостатков практической реализации метод зеркальных изображений и метод противофазного возбуждения двух идентичных антенн.

9. Прокомментируйте для случая эволюцию коэффициента отраженияпри изменении расстоянияR.

10. Прокомментируйте для случая эволюцию коэффициента отраженияпри изменении расстоянияR.

11. Поясните, как можно определить, какая из величин больше – или.