РАДИОВТУЗ МОСКОВСКОГО АВИАЦИОННОГО ИНСТИТУТА

Техническая электродинамика и устройства СВЧ

Лабораторная работа №1

Исследование симметричного вибратора.

Бригада №5 вариант задания №8.

Выполнили студенты группы Рк-304: Тарасов И.

Миронов С.

Иванов А.

Консультант: Терехин О.В.

2010

Цель работы: Исследование зависимости входного сопротивления вибратора от его длины; исследование диаграммы направленности полуволнового вибратора; определение плоскости поляризации поля излучаемого вибратором.

Схема лабораторной установки:

λ/4 λ/4

8 1 2

7

5

6

4

3

Генератор Индикаторный

прибор

1- Исследуемый вибратор; 2 - Приемный вибратор; 3,4 – экранированные кабели; 5 – детекторная головка; 6 - коаксиальный кабель; 7 – симметрирующее U- колено; 8 – двухпроводная линия.

Расчеты:

Дано:

Длина волны λ=64см.

Длина первого вибратора ,

Длина второго вибратора ,

Длина третьего вибратора .

1. Относительная длина вибратора:

Первого вибратора

Второго вибратора

Третьего вибратора

1. Волновое сопротивление вибратора ( ).

где:

а=0,3 – радиус плеч вибратора.

Первого вибратора.

Второго вибратора.

Третьего вибратора.

1. Сопротивление излучения симметричного вибратора определяем по графику зависимости данного сопротивления от относительной длины симметричного вибратора:

Первого вибратора.

Второго вибратора.

Третьего вибратора.

1. Активное входное сопротивление вибратора.

где:

Первого вибратора.

Второго вибратора.

Третьего вибратора

1. Реактивное входное сопротивление.

Первого вибратора.

Второго вибратора.

Третьего вибратора.

Выполнение работы.

1. Определяем величину входного сопротивления вибратора длиной , , .

Экспериментальные и расчетные данные занесены в таблицу 1.

Длина вибратора 26 см.

Минимум (36,5 (см))

Минимум (68,1 (см))

Длина вибратора 32 см

Минимум (31,1 (см))

Минимум (63,9 (см))

Длина вибратора 40

Минимум (26 (см))

Минимум (58,6(см))

Таблица 1

λ, см	Длина вибратора, см		Теоретические данные.			Экспериментальные данные.
70	2l			, Ом				,Ом
		0.406	332,271	41,497	-100,793i	0,56	0,278	41,5	100,8i
		0.5	357,187	75	-0j	0,49	0,446	75	0j
		0.625	383,965	152,304	159.043i	0,4	0,495	152,3	159i

1. Исследование диаграммы направленности симметричного вибратора.

Экспериментальные данные занесены в таблицы 2.

Таблица 2.

	Угол	0	15	30	45	60	75	90
Направление	НАПРЯЖЕНИЕ, мВ
+	-	140	120	108	54	35	16	8
-	-	140	135	111	78	41	28	2

Диаграмма направленности (нормированная).

1. Определение плоскости поляризации излученного поля.

Экспериментальные данные занесены в таблицу 3.

Таблица 3.

	Угол	0	15	30	45	60	75	90
Направление	НАПРЯЖЕНИЕ, мВ
+	-	100	99	98	91	89	4	1
-	-	98	95	94	91	78	32	9

Диаграмма поляризации (нормированная).

Зависимость активного входного сопротивления от длины волны

Вывод: В данной лабораторной работе были исследованы: зависимость входного сопротивления вибратора от его длины, диаграмма направленности полуволнового вибратора и поляризация поля излучаемого вибратором.

Соответственно, из исследований видно, что чем больше длина вибратора, тем больше его активное входное сопротивление. Это заметно как в теоретической части, так и в экспериментальной.

Экспериментально полученная диаграмма направленности несколько отличается от теоретической. Теоретическая ДН ровная, без искривлений, но форма её не круглая, а зауженная (эллипс), Это связано с тем, что эксперимент проводился с вибратором длиной 32 см, что равно половине длины волны. Причиной неравномерности реальной ДН стали конечное количество замеров и помехи, вызванные посредственной точностью установки приемника, помехами в коаксиальных кабелях, погрешностью вольтметра. Так же на форму ДН влияли посторенние объекты, находящиеся в лаборатории.

Плоскость поляризации поля излучения вибратором вертикальная. Это видно по результатам эксперимента. Максимум сигнала передаётся, когда вибраторы параллельны. При отклонении на 30 градусов изменения практически не заметны при отклонении на 60 градусов падение уровня сигнала достигает 20%. При отклонении более 60 градусов наступает резкое падение сигнала на 70 – 95%.