Ссылка на файл: >>>>>> http://file-portal.ru/Как построить диаграмму направленности антенны/
Краткие сведения по теме. Диаграмма направленности антенны представляет собой графическую зависимость
2.4 Расчёт диаграммы направленности
Диаграмма направленности (ДН)
Диаграмма направленности антенны представляет собой графическую зависимость напряженности электромагнитного поля, созданного антенной, от углов наблюдения в пространстве. Чтобы построить диаграмму направленности ДН , характеристики поля измеряют на одинаковом, достаточно большом расстоянии от антенны. ДН строят либо в полярной системе координат, либо в прямоугольной декартовой , которая позволяет более точно изображать узкие ДН. Основные значения параметров антенны в режиме приема и передачи остаются неизменными, следовательно, диаграмма направленности антенны не зависит от того, применяется антенна в качестве передающей или приемной, то есть любая антенна является обратимой. У этой диаграммы направление максимального сигнала совмещено с направлением начала отсчета углов поворота антенны , а сам максимальный сигнал принят за единицу, то есть в направлении радиусов векторов здесь отложена не сама величина интенсивности сигнала , а пропорциональная ей величина такая диаграмма направленности называется нормированной. Из рисунка 1 видно, что диаграмма направленности имеет характерную форму лепестка. Лепесток, соответствующий максимальному сигналу в данном случае , называют главным лепестком диаграммы направленности, а все последующие — боковыми лепестками. Уровнем боковых лепестков характеризуется степень защищенности от помех, созданных другими источниками. Антенны, применяемые на сверхвысоких частотах, часто обладают столь узкими диаграммами направленности, что их графическое изображение в полярной системе координат становится затруднительным. В этих случаях диаграммы строят в прямоугольной системе координат, откладывая по вертикали , а по горизонтали — угол поворота антенны. Примером такой диаграммы служит кривые 1 и 2 на рисунке 2, построенные для той же антенны, что и на рис1. В некоторых случаях диаграммы направленности строят не в относительных величинах напряжения , а в относительных величинах мощности. Так как мощность пропорциональна квадрату напряжения, то диаграмма направленности по мощности может быть получена при возведении в квадрат соответствующих величин. Таким путем, в частности, была построена кривая 2 на рис. Как показывают опыт и расчет, на направленные свойства рупорных антенн большое влияние оказывают как геометрические размеры и форма раскрыва антенны, так и характер изменения амплитуды электромагнитного поля по отверстию тип волны. При заданных размерах раскрыва антенны максимальная напряженность получается при равномерном однородном распределении в ней амплитуд электромагнитного поля. Для излучающего отверстия антенны прямоугольной формы диаграмма направленности определяется формулой:. Направленные свойства антенн, помимо диаграммы направленности, характеризуются еще коэффициентом усиления КУ и коэффициентом направленного действия КНД. Коэффициент направленного действия антенны D — это число, показывающее во сколько раз нужно увеличить мощность излучения абсолютно ненаправленной антенны по сравнению с мощностью направленной антенны, чтобы сохранить неизменной напряженность поля в месте приема. Коэффициент направленного действия не учитывает потерь подводимой энергии в проводниках антенны, в изоляторах, в окружающих антенну предметах и в земле. Коэффициент усиления антенны равен произведению от умножения ее коэффициента направленного действия на коэффициент полезного действия:. На сверхвысоких частотах в качестве стандартной антенны чаще всего берется изотропный излучатель. Коэффициент усиления антенны, также как и диаграмма направленности, зависит от геометрических размеров излучающего рупора, а именно:. Для рупорной антенны коэффициент использования поверхности равен 0,,8. Значение КИП в рупоре, меньшее единицы, обусловлено неравномерностью амплитуд поля в плоскости Н и фазовыми искажениями поля в раскрыве. Для оптимального рупора КИП равен 0,6. Фазовые искажения в раскрыве можно скорректировать посредством рефлектора, в этом случае КИП повышается до 0,8. Распространение радиоволн в однородном свободном пространстве прямолинейно и сопровождается убыванием плотности потока энергии с увеличением расстояния r по экспоненциальному закону. При переходе из одной среды в другую радиоволны испытывают отражение и преломление рисунок 8. Угол отражения равен углу падения, а угол преломления зависит от электрических свойств среды. Угол падения и угол преломления связаны между собой законом синусов:. При отражении и преломлении изменяется наклон фронта, фаза волны и амплитуда. Степень отражения радиоволн принято оценивать коэффициентами отражения, показывающими, какой части амплитуды напряженности падающей волны соответствует амплитуда напряженности отраженной волны:. Степень отражения зависит от состояния и электрических параметров отражающей поверхности, а также от поляризации радиоволн. Стенд предназначен для исследования свойств СВЧ колебаний в пространстве. Стенд содержит передатчик, который генерирует электромагнитные волны длиной 2. Внешний вид стенда показан на рисунке 8. Передатчик состоит из блока питания, генератора и передающей антенны. Блок питания расположен в отдельном корпусе 1. На одну из стенок корпуса выведены три переключателя и разъем для питания генератора. Первый переключатель включает блок питания. Второй - подает напряжение на накал генератора. Третий - подает напряжение одновременно на резонатор и отражатель генератора. В качестве генератора СВЧ колебаний используется отражательный клистрон. Отражательный клистрон представляет собой сверхвысокочастотный электровакуумный прибор, в котором энергия постоянного тока превращается в энергию высокочастотных колебаний путем модуляции электронного потока по плотности и последующего взаимодействия промодулированного потока с электромагнитным полем резонатора. Для начальной фокусировки электронного потока используется фокусирующий электрод. В данном клистроне фокусирующий электрод гальванически соединен с катодом, то есть имеет одинаковый с ним потенциал. Резонатор в центральной части имеет отверстия, через которые электроны, вышедшие из катода, попадают в область между резонатором и отражателем. Эти отверстия закрыты прозрачными для электронов сетками, благодаря которым высокочастотное поле в этой части резонатора оказывается однородным. Область резонатора, в которой происходит взаимодействие электронного потока с высокочастотным полем резонатора, называют высокочастотным зазором резонатора. На отражатель клистрона подается напряжение, отрицательное относительно катода, величина которого 70 В. В поле отражателя электроны тормозятся и возвращаются обратно в зазор резонатора. Возбуждение колебаний в отражательном клистроне можно объяснить следующим образом. Поток электронов, ускоренный постоянным напряжением резонатора, попадает в высокочастотный зазор, где модулируется по скорости полем резонатора. Высокочастотное поле резонатора в течение одного полупериода ускоряет электроны, в течение другого — замедляет, а когда высокочастотное поле меняет знак, электроны практически не меняют скорость. Промодулированный по скорости электронный поток попадает в область между резонатором и отражателем, где модуляция электронного потока по скорости приводит к модуляции его по плотности — образуются сгустки электронов. Попадая в зазор резонатора, сгустки электронов или отдают свою энергию полю резонатора, или получают ее от поля резонатора. Генерация в клистроне будет продолжаться, если сгустки электронов попадают в поле резонатора в момент времени, когда высокочастотное поле является для них тормозящим, и генерация срывается, когда поле в момент попадания сгустков ускоряющее. Изменяя время пролета электронов в области отражателя, можно либо настроить клистрон в режим генерации, либо сорвать генерацию. Это осуществляется изменением напряжения на отражателе. Внешний вид антенны показан на рисунке 8. Для лучшего представления излучения и приема именно этого типа антенны рассмотрим распределение электрического и магнитного полей в антенне. Структура поля в Е- и Н- плоскости пирамидального рупора изображена на рисунке 8. К одному концу волновода припаяна пирамидальная рупорная антенна. На другом конце волновода установлена втулка, внутри которой вертикально расположен кремниевый диод типа ДК — С7М. Верхней резьбой конец диода закреплен во втулке, а нижний его конец входит в гнездо, изолированное от волновода. Диод имеет возможность вертикально перемещаться для настройки приемника. К гнезду и угольнику, припаянному к волноводу, подведен экранированный одножильный шнур. Свободный конец шнура подключен к зажимам миллиамперметра. Конец волновода закрыт согласующей пробкой металлический поршень , закрепленной сверху винтом. Настройка приемника с помощью согласующей пробки произведена изготовителями стенда. Волновод закреплен на стойке, которая установлена на подставке. Приемник с рупорной антенной может передвигаться на любое расстояние от передатчика и поворачиваться вместе с подставкой вокруг горизонтальной оси. Главная О нас Обратная связь. Автоматизация Автостроение Антропология Археология Архитектура Астрономия Предпринимательство Биология Биотехнология Ботаника Бухгалтерский учет Генетика География Геология Государство Демография Деревообработка Журналистика и СМИ Зоология Изобретательство Иностранные языки Информатика Информационные системы Искусство История Кинематография Кораблестроение Кулинария Культура Лексикология Литература Логика Маркетинг Математика Математический анализ Материаловедение Машиностроение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика ОБЖ Охрана Труда Педагогика Политология Правоотношение Программирование Производство Промышленность Психология Радио Разное Социология Спорт Статистика Строительство Теология Технологии Туризм Усадьба Физика Физиология Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электротехника. Краткие сведения по теме. Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы.
Научно исследовательские методы педагогики
Расписание автобусов приморск запорожье
Вспомогательная историческая дисциплина изучающая историю рода
Диаграмма направленности антенны
Зебра нижние лихоборы расписание
Квартиры в абхазии снять без посредников
С юбилеем любимому мужчине стихи красивые
Tech Elements
Ажурный снуд спицами схемы
Фонд оплаты труда формула расчета
Диаграмма направленности
Карта пермь курган
Заявление школы на аккредитацию школы
Эффект колибри 2 скачать торрент
Диаграмма направленности антенны
Схема подключения света на иж планета 5