Фазировки облучателей.

1.Произвести фазировку спиральных элементов решетки. Соединительные кабели питания спиралей линейки, с помощью которых они соединяются с разветвителями (3) на рис.6, могут незначительно отличаться по длине. Это приводит к тому, что при установке одинакового угла поворота спиралей вокруг оси излученные ими волны не будут складываться в направлении нормали к антенне (θ = 0⁰). Причина заключается в расфазировке волн токов, приходящих на начало спиралей, из-за различия длин кабелей. Данная регулировка предусматривает поворот каждой спирали вокруг своей оси на угол, обеспечивающий компенсацию этой начальной расфазировки. Выполнить следующие действия.

9.1.Проверить установку угла поворота вокруг оси первого облучателя α₁=0⁰. Отсчет угла поворота осуществляется по шкале на опорном цилиндре спирали.

9.2.В небольших пределах повернуть вокруг оси второй облучатель. Добиться вращением облучателя максимальных показаний на цифровом табло электронного блока «Регистратор».

9.3.Произвести аналогичные регулировки для третьей и четвертой спиралей.

9.4.Повторяя действия, описанные в пунктах 9.2, 9.3 методом последовательных приближений добиться максимальных показаний на цифровом табло электронного блока «Регистратор».

9.5.Зафиксировать в отчете значения углов поворота второй, третьей и четвертой спиралей: α₂ , α₃ , α₄.

Исследование характеристик направленности линейки фазированных спиральных облучателей.

1.Выполнить операции по предварительной юстировке антенн.

2.По заданному преподавателем отношению d/λ вычислить расстояние между спиралями d и установить его на линейке излучателей. Для этого выполнить следующие операции.

2.1.Ослабить фиксирующие гайки 10 (рис. 7), с помощью которых спирали крепятся к экрану.

2.2.Перемещая спирали вдоль экрана установить между ними требуемое расстояние d. Расстояние между спиралями определяется по шкале на внешней поверхности экрана. При установке спиралей необходимо обеспечить совпадение точки, соответствующей половине расстояния между второй и третьей спиралью с серединой отсчетной шкалы (спирали должны быть расположены симметрично относительно вертикальной оси, проходящей через середину экрана).

2.3.Зафиксировать спирали на экране с помощью фиксирующей гайки 10.

3.Поворачивая ручку «Регулировка мощности» по часовой стрелке подать СВЧ мощность на передающую антенну. Наличие СВЧ мощности во внешней цепи генератора определяется по отклонению стрелки индикатора в правом верхнем углу его лицевой панели. Следует помнить, что максимальная мощность на выход генератора поступает при установке ручки «Регулировка мощности» приблизительно в среднее положение. Если вывернуть ее по часовой стрелке до упора, мощность на выход генератора не поступает. Установить максимальную мощность на выходе генератора, используя индикатор.

4.Проверить наличие сигнала на приемной антенне. Об этом свидетельствуют показания на цифровой шкале электронного блока «Регистратор», подключенного к измерительной линии.

5.Провести фазировку облучателей передающей и приемной антенны.

6.Провести измерение диаграммы направленности фазированной линейки спиральных излучателей. Для этого выполнить следующие операции.

Изменяя угловое положение фазированной линейки с шагом ∆θ (задается преподавателем), снять зависимость показаний на цифровой шкале электронного блока «Регистратор» q от угла поворота θ. Угол поворота изменять в диапазоне 180⁰< θ<-180⁰.

Данные измерений занести в таблицу 1. Измеренная диаграмма направленности соответствует зависимости от угла θ сферической системы координат (рис.1). Вращение антенны по часовой стрелке от отметки 0⁰ соответствует положительному значению угла, против часовой стрелки – отрицательному.

Таблица 1.Диаграмма направленности спиральной антенны в горизонтальной плоскости. Зависимость от угла θ сферической системы координат. d/λ =

θ
q
qн=q/qmax

7.Повторить измерения диаграмм направленности для других соотношений d/λ, указанных преподавателем. Для этого повторить операции, предусмотренные пунктами 1-6.

8.Провести исследование зависимости направления главного максимума диаграммы направленности θ₀ от разности фаз соседних спиральных излучателей 2∆ψ. Для этого выполнить следующие операции.

8.1.Установить требуемое расстояние между облучателями, соответствующее заданному преподавателем значению d/λ. Для этого повторить операции предусмотренные пунктами 1-4.

8.2.Установить выбранное значение фазового сдвига между соседними спиральными излучателями 2∆ψ. Величина 2∆ψ либо задается преподавателем, либо определяется из расчетных соотношений (4). Началом отсчета углов поворота спиралей являются значения α₁=0 , α₂ , α₃ , α₄, зафиксированные при первоначальной фазировке излучателей. Для установки фазовых сдвигов

-первую спираль повернуть на угол α₁ - 3∆ψ;

-вторую спираль повернуть на угол α₁ - ∆ψ;

-третью спираль повернуть на угол α₁ + ∆ψ;

-четвертую спираль повернуть на угол α₁ + 3∆ψ.

8.3.По указанию преподавателя либо измерить диаграмму направленности линейки, либо определить направление главного максимума диаграммы направленности θ₀ и ее ширину ∆θ_0,5 по уровню половинной мощности. В последнем случае необходимо:

-вращая линейку фазированных облучателей с помощью поворотного устройства, установить ее в положение, соответствующее максимальным показаниям измерительного прибора_.;

-зафиксировать значения θ₀ и соответствующее ему показание измерительного прибора q_max;

-вращая линейку фазированных облучателей с помощью поворотного устройства по часовой стрелке, установить ее в положение, соответствующее показаниям измерительного прибора q_max;

-отметить и зафиксировать абсолютную величину угла поворота (θ_0,5)₁;

-вращая линейку фазированных облучателей с помощью поворотного устройства против часовой стрелки, установить ее в положение, соответствующее показаниям измерительного прибора q_max;

-отметить и зафиксировать абсолютную величину угла поворота (θ_0,5)₂;

-вычислить ширину диаграммы направленности из соотношения:

∆θ_0,5 =(θ_0,5)₁+ (θ_0,5)₂.

9.Повторить экспериментальные исследования для других частот, заданных преподавателем.