Диаграмма направленности антенны (стр. 2 из 2)
Всевибраторы директорной антенны изготовлены из полосок металла. Симметрирующеесогласующее устройство выполнено в виде U-колена длиной
/ 2. Антенна настроена начастоту 1165 МГц ( 
см).Пирамидальная рупорная антенна
Рупорнаяантенна (рис.6) состоит из рупора - отрезка волновода плавно расширяющегосясечения с открытым излучающим концом - раскрывом и устройства для питаниярупора - волновода с возбуждающим устройством.
Рупорявляется трансформатором волны, распространяющейся в волноводе, в волну другоготипа. Чаще всего он преобразует участок “плоской” волны малых размеров впоперечном сечении волновода в участок приблизительно плоской волнызначительных размеров в раскрыве рупора. Это приводит к сужению диаграммынаправленности и увеличению КНД. Кроме того, благодаря плавному изменениюволнового сопротивления вдоль рупора, обеспечивается согласование волновода сосвободным пространством. Фронт волны в пирамидальном рупоре можно считатьсферическим, а фазовую ошибку в раскрыве определить по следующей формуле:
. (13)При этом
; (14)
. (15)Весьматочно КНД пирамидального рупора в децибелах по отношению к КНД абсолютно ненаправленнойантенны может быть определен с помощью выражения:
дБ, (16)где величины
и 
определяются из рис.6, а 
и 
- из рис.7. длина волны, накоторой снимаются ДН рупора, 
=3,2 см.Методика снятия характеристики направленности антенны
Исследуемаяантенна работает на прием. Она имеет возможность вращаться вокруг оси,перпендикулярной к плоскости, в которой снимается характеристиканаправленности. К выходу антенны подключен кристаллический детектор сусилителем У3-29 и ВК7-27. Так как при слабых сигналах детектор имеет квадратичнуювольтамперную характеристику, показания индикатора ВК7-27 соответствуютквадрату напряженности поля, наводимого в исследуемой антенне. В качествеисточника электромагнитных волн используется антенна, работающая на передачу.Передающая антенна в данном случае неподвижна и удалена от исследуемой антеннына расстояние
( 
определяется по одной изформул: (2), (3) или (4) ). 
Дляснятия характеристики направленности исследуемую антенну поворачивают нанекоторый угол и фиксируют показания связанного с ней прибора. Операциюповторяют до тех пор, пока исследуемая антенна не будет повернута на 360
. По полученным даннымстроят ДН исследуемой антенны.Экспериментальноеснятие характеристики направленности директорной и рупорной антенн осуществляетсяс помощью установки, структурная схема которой приведена на рис.8. Приисследовании директорной антенны в качестве генератора 1 применяется Г3-21, арупорной - 51И. На вход измерительного усилителя 5 при этом подаются поочередносигналы то с детектора директорной антенны, то с детектора рупорной антенны.
ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ
Директорная антенна
Включениеустановки:
1)подключить детектор директорной антенны ко входу усилителя У3-29, при этомзадать максимальную чувствительность усилителя;
2)включить усилитель У3-29 в сеть тумблером “Сеть”, включить цифровой вольтметрВК7-27 в сеть и установить предел измерения 100 mВ;
3)направить исследуемую директорную антенну на передающую антенну;
4)включить генератор Г3-21 тумблером “Сеть”; спустя 1-2 минуты включить”Высокое”;переключатель рода работы поставить в положение “Манипул.”;
5)установить на шкале частот Г3-21 частоту 1165МГц и вращением ручек “Уст. уровняВЧ” и “Подстройка” добиться максимальных показаний индикатора.
Выводитьпостепенно выходной аттенюатор Г3-21 до тех пор, пока стрелка индикатора ВК7-27не отклониться на половину шкалы при его максимальной чувствительности.
Установкаготова к снятию ДН.
Измеренияи расчеты:
1)снять ДН директорной антенны в плоскости Е; измерения производить в пределах0-360
через 5 (необходимо учесть, чтопоказания индикатора ВК7-27 соответствуют квадрату напряженности поля, т.е.мощности, принимаемой антенной);2)повернуть приемную и передающую антенны относительно оси на 90
и снять ДН исследуемой антенныв плоскости Н через 6 ;3)пронормировать и вычертить ДН директорной антенны в полярной системе координат;определить ширину ДН (
; 
) по половинной мощности вплоскостях Е и Н;4)рассчитать значения D и
поформулам (11) и (12), подставив в них величины А, В и L (см. рис.4 и5);5) сравнить значения D и
полученные экспериментальнои в результате расчетов по формулам (11) и (12).Пирамидальная рупорная антенна
Включениеустановки:
1) подключить к усилителю У3-29 детекторрупорной антенны; 
2) выключатель “Сеть” генератора Г4-32Апоставить в положение ” “3)после 15-минутного прогрева настроить СВЧ-генератор на излучение максимальноймощности на частоте 8830 МГц; с помощью выходного аттенюатора СВЧ-генератораустановить ослабление 1-3 дБ.
Установкаготова к снятию ДН.
Измеренияи расчеты:
Проделатьпп.1-3, как для директорной антенны, но снимать показания через 3
.1)Подставить полученные значения углов (
)и ( ) в формулу (10). Принятьчислитель равным 34000 и определить значения D.2)Рассчитать значения D по формуле (16), подставив значения
, , , (см. рис. 6 и 7).3) Сравнить значения D, полученныеэкспериментально (п.1), и в результате расчетов по формуле (16).
Литература
1. Казарин А.Н.,Кравченко И.Т. “Руководство к лабораторным работам по курсу “Излучающиеустройства” - Минск, изд. БГУ им. В.И. Ленина, 1968.
2. Фрадин А.В., Рыжков Е.В. “Измерение параметров антенно-фидерных устройств” -М., “Связь”, 1972.