P7 (560776), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Поэтому для рассматриваемого рупора при возбуждении раскрыва, соответствующего разностной диаграмме направленности (см.рис.2,б), козффиниент усиления в направления Ы„ будет следуюшим: у=~) о,З( — (о=й )=о т1 —, (8) йя'б г я"~Л б ;(ц ж~ 7,12 ль' м и (,12 Отметим, что прн возбуждеш и рупора согласно зпюре рис.2,а его коэффициент усиления соответствует коэффипиенту усиления обычного рупора Ф~1Е (9) кюах Следовательно, с учетом формул (8) и (9) соотношение между максимальными коэффипиентами усиления в плоскости Ч пс~ лучается следуюшим: ,=(~~)=РАЗ, (1О) Е лая Таким образом, в соответствии с формулой (5) крутизна разностной характеристики в плоскости тт' при чете соотношений (6) н (8) будет ° -~Ы '"' — ' =бСби У"' ' Ш) ,1 р 1 ~' Л гд~Н Аналогичные .вычисления для плоскости Г позволяют получить следуюшне приближенные соотношения (неточпость обусловлена главным образом пренебрежением влиянием первого сомножителя в формуле (4)): д~~~(6 =(), ~) уг (12) д)~ у=о Л, у -1агсеуж— (13) тг л~(~ г (14) 9 '~г Х (~й7 Уб~ ( ЙЗ ~ ~Ж е Я Я ' 2" ях г "лк ~ад = лг град Расчетное задание и методика его выполнения При подготовке к работе хаждому студенту необходимо рассчитать суммарную и ревностную диаграммы направленности, крутизну разностиой характеристики.
В случае выполнения первого варианта рабаты эти параметры рассчитываются для плоскости Н антенны, а при выполнении второго варианта параметры рассчитываются для плоскости Г . Лиаграммы направленности рассчитываются по формулам (1), (2), (3 ), (4), в которых полагают 3 = 3,2 см; ь' =- 100 мм; ( = 60 мм. В плоскости Н диаграммы папопавленности рассчитываются о в пределах от д = 0 до о' = 60 через 4; в плоскости о о в пределах у~= 0...90 через 5 . По расчетным данным на миллиметровой бумаге в одной прямоугольной системе координат построить суммарную и разностную диаграмму направленности влево и вправо относительно нулевого значения угла. При этом вторая половина диаграмм строится с учетом их симметрии или антиметрии. Крутизна разностной характеристики для Н -плоскости вычисляется по формуле (11), для Е -плоскости — по формуле (17).
Экспе иментальная часть Описание тановки Лабораторная установка (рис. 7) состоит из стенда с генератором и измерительным усилителем, передаюшей рупорной антенны, укрепленной на стене лаборатории, и исследуемого моноимпульсного рупора, укрепленного на отдельно стояшей стойке. Передаюший рупор закреплен на торце муфты. которая может поворачиваться вокруг продольной оси с автомао тической фиксацией через каждые 90, передача энергии от генератора к рупору осушествляется гибким коаксиальным кабелем.
Моноимпульсный рупор закреплен в головке, врашаюшейся вокруг вертикальной оси стойки и имеюшей лимб с иеной деления 10 о 5 . Характеристики рупора исследуются в режиме приема, для чего к его входам подключается детекторная секция, сигнал с которой по коаксиальному кабелю подается на вход измерительного усилителя. Показания измерительного усилителя из-за влияния полупроводникового диода получаются пропорциональными квадрату значения напряженности поля.
Йля возможности измерения характеристик рупора в плоскостях Е и Н его узел крепления имеет две взаимно перпендикулярных оси со своими головками. На рис. 8 показана электрическая схема лабораторной установки. Рис. 7. Схематический вид лабораторной установки по исследованию моноимпульслой рупорнбй антенны: 1 — исследуемая моноимпульсная антенна; н — детекторная секция; 3 — экранированный кабель; 4 — измерительный усилитель 5 — генератор СВ 1; 6 — коаксиальный кабель СВЧ: 7 — вращаюшаяся муфта; 8 — передаюший руйор Рис.
8. Электричоская схема лабораторной установки по исследованию моноимпульсной рупорцой антенны 11 По я ок выполнения бо ы В начале занятия бригаде студентов необходимо с разрешения преподавателя или лаборанта включить приборы установки для их предваритель»ого прогрева перед началом эксперимента. 1. Снять с мма н аг мм на влепности, Перед началом измерений установить исследуемый и передаюший рупоры для работы с вертикально поляризованной волной, если выпожяется первый вариант работы, или дпя работы с горизонтально поляризованной волной, если выполняется второй вариант. Кроме того, необходимо проверить установку генератора на длину волны 3,2 см (по графику, прилагаемому к генератору), повернуть раскрыв мопоимпульсиого рупора в направпецив на передаюший, установить детекторную секцию иа вход антенны для суммарной лиаграммы направленности и настроить секцию (врашением гсповки винта) по максимальным показаниям прибора измерятепьного устройства.
После проведения указанных предварительных операций снять диаграмму яаправпенности с иптеро валом в 5 в обе стороны от главного максимума до знач. 0,01-0,02 от его величины (при испоньзовании измеритель усилителя 26-ИМ проверить его Установку нуля"). По цо: иым данным после их нормировки и извлечения квадратнаг: пя рядом с теоретической строится эксперпментальиая диаграмма направленности. 2. Снять аз~ ости а мм нап влеино ",н.
Переставить ..етекгорную секцик на тот вход антенны дня разностной диаграммы ианравленности, которая соответствуег выполняемому варианту работу. Затем, повернув исспедуомую антенну до попучения заметных показаний прибора измерительного усилителя, настроить детекторную секцию Пс максимальному отклонению стрелки прибора; при необходимости увеличения чувствительности измерительного усилителя пользоваться аттенюаторами только с калиброванными шкалами.
После настройки секции снять о диаграмму направленности с интервалом в З и секторе, содеожашем два максимума, и боковое излучение выше 0,01-0,02 от значения любого из двух максимумов. ))аниме измерительного усилителя записываются в тех же вепичинах, что и при снятии суммарной диаграммы направленности, т.е. полученные дачные привести к чувствительности усилителя, используемого при снятии суммарной диаграммы направленности.
По полученным данным после их нормировки относительно наибольшего показания для суммарной диаграммы направпенности и извлечения квадратного корня рядом с теоретической строится экспериментальная диаграмма напрчвпенности. 3, Оп е енить коэ и еит силения антенны по с мма нем и зностном в о ам С этой целью вместо моноимпульсной антенны на стойке установить эталонный рупор в положении дня приема волн исходной поцяризации и повернуть его раскрыв в сторону передающего рупора.
Присоединить к входу эталонного рупора детекторную секцию и настроить ее. Затем, поворачивая эталонный рупор в горизонтальной плоскости, найти максимальные показания ди прибора измерительного усилителя и записать их. Затем установить обратно на стойку моноимпупьсный рупор в исходное положение. Присоединить к суммарному входу детекторную секцию и настроить ее. Поворачивая моноимпульсный рупор, найти максимальные показания Ф прибора усилителя и записать их. Переставить детекторную секцию на тот вход антенны для разностной диаграммы направленности, которому соответствует выполняемый вариант работы, и настроить ее.
ПовоРачиваЯ исследУемУю антеннУ, найти показанил дк и дкрд д измерительного усили геня для двух максимумов и записать их. По полученным показаниям прибора измерительного усилитеня (которые пропорциональны квадрату напряженности поля) и известному коэффициенту усипения эталонного рупора б = 100 яг найти коэффициенты усиления по двум входам из сведующих соотношений: щг б = — б. и дд' ЗГ дг д~дт дК .ддк Полученные данные сравнить с теоретически- ГДС дг ми. 4. Оп е елить к тизн зностной г аммы нап авл нно- с1и, Имея исходное состояние пабораторной установки, соответствующее концу предыдущего пункта, определить положение нуля (минимума) разностной диаграммы направленности; для этого положения записать показания прибора измерительного усилителя о дс, .
Повернуть антенну вправо на угол 5 и вновь записать показаниЯ пРибоРа дху; вРащаЯ антопнУ в тУ же стоРонУ, записать показания дк в направлении максимума излучения разностм пой диаграммы. Определить крутизну разностной диаграммы направленности в равносигнапьном направлении по формуле д Р д Ацало ично определить (и, вращая антенну влево; р и (ц могут оказаться различными из-за погрешностей в конструкции антенны. Измеренные с/~ и ж сравнить с расчетным значением крутизны ревностной диаграммы направленности.
Т ебования к о чет Оформление отчета должно отвечать требованиям, изложенным в раза. 1 руководства (1). В отчете должны быть представлены: 1. Электрическая схема лабораторной установки (см.рис. 8). 2. Результаты выполнения расчетного задания — суммарная и разностная диаграммы направленности (с примерами расчета, таблицами, графиками), крутизна ревностной характеристики.
3. Две таблицы с данными измерений диаграммы направпенности и две экспериментальных диаграммы направленности. 4. Результаты по определению коэффициентов усиления и крутизны ревностной диаграммы направленности. 5. Краткие выводы. Конт ольные воп осы 1. Каким образом формируется суммарная и разностцая диаграммы направленности моноимпульсной антенны? 2. Объясните принцип работы исследуемой моноимпульсной рупорной антенны.
3. Как повлияют на формирование суммарной и разностной диаграмм направленности погрешности деления мощности (по амппитуде и фазе) в каждом из трех депитепей? 4. В чем преимущества моноимпульсного метода пеленгации целей? 5. Чем ограничивается наименьшая длина рупорных антенн? 6. Поясните принцип работы волноводного делителя мощности; требуется пи в рассматриваемом делителе согласование входного плеча7 ?. Поясните принцип работы двойного ?" -образного вопноводпого тройника. 8. Поясните принцип раооты модифицированного двойного 1' -образного вопноводного тройника.
9. Почему в реальных моноимпупьсныл антеннах в ревностной диаграмме между главными максимумами вместо нуля пс»- лучается только минимум 7 10. От чего зависит ширина диаграмм направленности исследуемой антенны? 11. От чего зависит уровень боковых лепестков в суммарной диаграмма направленности исследуемой антенны и каков их порядок в Š— и Я -пноскостях? 14 12. Каков," поляризация поля исследуемой моноимпупьсной рупорной антенны? Раб о та йй 19.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
