Задание а. Выполняется при подготовке

1. Определить ширину ДН на уровне половинной мощности в плоскости Н(2 θ_0,5)_H :

– пирамидального рупора c размерами раскрыва в плоскости вектора Н = 12 см, в плоскости вектора Е = 8 cм, возбуждаемого волной H₁₀ ;

– конического рупора с диаметром раскрыва D = 11 см, возбуждаемого волной H₁₁.

2. Рассчитать и построить в декартовых координатах нормиро­ванную ДН в плоскости вектора Н резонансной равномерно возбужденной волноводно-щелевой антенны с продольными щелями, расположенными в шахматном порядке по обе стороны оси широкой стенки волновода. Исходные данные: волновод 2310 мм, N = 7, d = 2,23 см.

3. Рассчитать и построить в декартовых координатах норми­рованную ДН в плоскости вектора Н нерезонансной равномерно воз­бужденной волноводно-щелевой антенны с продольными щелями, рас­положенными в шахматном порядке по обе стороны оси широкой стен­ки волновода. Исходные данные: волновод 2310 мм, N = 8, d = 1,95 см.

Вcе расчеты произвести для длины волны в свободном пространстве λ = 3,2 см.

Б. Выполняется в лаборатории

1. Ознакомиться с описанием аппаратуры.

2. Снять ДН прямоугольного рупора в плоскостях вектора Н и вектора Е. Здесь и далее измерения проводить, изменяя углы в интервале от оси, проходящей через геометрические центры антенн.

3. Снять ДН конического рупора в плоскости вектора Н.

4. Снять ДН нерезонансной щелевой антенны в плоскостях век­тора Н и вектора Е.

5. Снять ДН резонансной щелевой антенны в плоскостях векто­ра Н и вектора Е.

6. Измерить КУ антенны.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

1. Расчет диаграммы направленности

А. Ширина ДН оптимального рупора на уровне половинной мощ­ности приближенно определяется по формулам:

– для пирамидального в плоскости вектора Н:

,

в плоскости вектора Е:

, (15)

– для конического в плоскости вектора Н:

,

в плоскости вектора Е:

. (16)

Б. Расчет ДН ограничивается построением главного и первого бокового лепестков диаграммы. Предварительно определяются направ­ления главного максимума, первого нуля и бокового лепестка, затем вычисляются несколько промежуточных значений диаграммы, включая величину главного максимума. Найденные значения нормируются к максимальной величине. На диаграмме надлежит указать угловую ши­рину по уровню половинной мощности.

Для волноводно-щелевых антенн c равномерным возбуждением ДН рассчитывается по формулам:

, (17)

, (18)

где N – число щелей; d – расстояние между серединами щелей; λ_в – длина волны в волноводе; θ – угол относительно перпенди­куляра к оси волновода, который может быть как азимутальным, так и угломестным в зависимости от ориентации волновода в выбранной системе координат.

2. Измерения диаграммы направленности

1. Измерительная установка состоит из двух частей (рис. 1): передающей и приемной. Вспомогательная передающая антенна (пи­рамидальный рупор) крепится на кронштейне и подключена к гене­ратору трехсантиметрового диапазона волн. Исследуемые приемные антенны устанавливаются на поворотное устройство и присоединяют­ся через детекторную головку (приемник) к индикатору.

2. Включить и настроить измерительную аппаратуру. Регулируя аттенюатором генератора излучаемую мощность, добиться пока­заний индикатора. Настроить детекторную головку, вращая винт короткозамыкателя, добиваясь максимума показаний индикатора.

3. Для измерения ДН, вращая поворотное устройство в пределах +90° относительно перпендикуляра к раскрыву антенны, снять зависимость показаний тока индикатора J от угла поворо- та θ. Обя­зательно фиксировать углы, соответствующие максимумам или мини­мумам показаний индикатора. Нормированная зависимость J(θ) яв­ляется приближенной ДН антенны по мощности. Величина погрешнос­ти определяется отклонением вольт-амперной характеристики прием­ника от квадратичной, которой в данной работе можно пренебречь.