АФУ. Методичка ЛР № 1 / АВС_03_04_17_18

Это сопротивление содержит как активную R_А, так и реактивную X_А составляющие, которые сложным образом зависят от частоты

Z_А = R_А(f) + jX_А(f).

На входное сопротивление антенны оказывают влияние посторонние проводники и другие тела, расположенные вблизи антенны. При наличии соответствующих измерительных приборов (специальных высокочастотных мостов, антенных омметров и т.п.) входное сопротивление антенны можно определить путем измерений на желаемой частоте. Сложнее обстоит дело с определением входного сопротивления антенны СВЧ, питаемой волноводом. О входном сопротивлении такой антенны можно судить лишь по тем отражениям, которые получаются от антенны в волноводном тракте. В данной лабораторной работе исследование входного сопротивления антенн, питаемых волноводами, проводится методом измерения коэффициента отражения (коэффициента стоячей волны напряжения – КСВ_н).

2. ОПИСАНИЕ ЛАБОРАТОРОЙ УСТАНОВКИ

Структурная схема лабораторной установки для исследования входного сопротивления антенн, питаемых волноводами, показана на рис. 2.

Лабораторная установка содержит:

• генератор СВЧ диапазона типа Г4-83;

• частотомер типа Ч2-32;

• вентиль типа Э6-44;

• волноводную измерительную линию типа Р1-28;

• индикатор - милливольтметр типа В3-38А;

• исследуемую антенну;

• короткозамыкатель.

4

3.2.5. Окончание лабораторной работы

С разрешения преподавателя выключите лабораторную установку и сдайте рабочее место лаборанту.

4. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА ПО ВЫПОЛНЕННОЙ РАБОТЕ

В письменном отчете должны быть отражены :

1) структурная схема лабораторной установки;

2) градуировочный график индикаторного устройства, вспомогательный график и таблицы, по которым они построены;

3) таблица с результатами измерений и расчетов.

5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

5.1. При каком условии обеспечивается режим бегущей волны в фидере, питающем передающую антенну ?

5.2. При каком условии обеспечивается режим бегущей волны в фидере, соединяющем приемник и приемную антенну ?

5.3. К чему может привести отсутствие согласования фидера и приемной антенны ?

5.4. К чему может привести отсутствие согласования фидера и передающей антенны ?

5.5. Какими устройствами можно обеспечить согласование антенны и фидера ?

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Антенны и устройства СВЧ. Проектирование фазированных антенных решеток: Учеб. Пособие для вузов / В.С.Филиппов, Л.И.Пономарев, А.Ю.Гринев и др; Под ред. Д.И.Воскресенского.-2-е изд., доп. и перераб.-М.:Радио и связь, 1994.-592с.

2. Хмель В.Ф., Шумлянский И.И., Горобец Н.Н. и др. Теория и расчет антенн и устройств СВЧ: Учеб. пособие.-Одесса: Латстар, 2001.-252с.

17

Оглавление

Стр.

1. Цель работы 3

2. Описание лабораторных установок 4

3. Порядок выполнения лабораторной работы 5

3.1. Подготовка к лабораторной работе 5

3.2. Порядок непосредственного выполнения лабораторной работы 6

4. Содержание отчета по выполненной работе 17

5. Контрольные вопросы 17

Библиографический список 17

18

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Целью настоящей лабораторной работы является экспериментальное исследование входных сопротивлений антенн диапазона сверхвысоких частот (СВЧ), питаемых волноводами. Одним из основных параметров антенны является входное сопротивление, которое определяет согласование ее с фидером.

Согласование передающей антенны с фидером обеспечивает бегущую волну в фидере, а согласование фидера с генератором обеспечивает нормальную работу последнего. Особенно чувствительны к изменению нагрузочного сопротивления генераторы СВЧ. Так, например, при изменении в небольших пределах сопротивления нагрузки по сравнению с оптимальным, магнетронный генератор начинает генерировать колебания с неустойчивой частотой или меньшей мощности.

В приемной антенне согласование фидера с приемником обеспечивает бегущую волну в фидере. Согласование антенны с нагрузкой, каковой является фидер с приемником на конце, позволяет извлечь максимальную мощность из падающей на антенну электромагнитной волны.

В общем случае входное сопротивление антенны определяется отношением напряжения высокой частоты U_А на зажимах антенны к току питания I_А (рис. 1).

Рис. 1. Условное обозначение антенны (а)

и ее эквивалентная схема (б)

3