Катедра по афу
АГЕНЦИЯ ЗА КОМУНИКАЦИЯ И ИНФОРМАТИЗАЦИЯ НА УЗБЕК
ТАШКЕНТСКИ УНИВЕРСИТЕТ НА ИНФОРМАЦИОННИТЕ ТЕХНОЛОГИИ
Катедра AFU
Методическо ръководство по лабораторна работа No5
"ИЗСЛЕДВАНЕ НА РОГОВИ АНТЕНИ"
в дисциплините „Разпространение на радиовълни и
устройства за подаване на антена "и
"Антени и микровълнови устройства"
насоки на образованието "Телевизия, радиокомуникация и
радиоразпръскване "и" Радиотехника "
1. Запознаване с принципа на действие на роговите антени и лещата с метална плоча.
2. Изясняване на влиянието на размера и формата на рога върху неговия радиационен модел в равнини Е. и З..
3. Изследване на ефекта на леща с метална плоча, вмъкната в рог върху нейната диаграма на посоката.
4. Анализ на експериментални радиационни модели.
Най-простата микровълнова антена е отвореният край на вълновода. Електромагнитна вълна, разпространяваща се във вълновод, се отразява частично от отворения му край и частично излъчва. В този случай на мястото на прехода от вълновода към свободно пространство се появяват вълни от по-високи видове и течения по външните повърхности на стените на вълновода.
И
Антената под формата на отворен край на вълновода е слабо насочена. Всъщност, за да се получи остър радиационен модел, т.е. голяма стойност на коефициента на насочено действие (коефициент на директно действие) е необходимо размерите на излъчващата повърхност да са много по-големи от дължината на вълната λ. В същото време размерите на вълновода не могат да надхвърлят определени граници, тъй като в противен случай във вълновода се появяват вълни от по-високи типове. За правоъгълен вълновод (Фигура 2.1) с вълна H10, размерите на напречното сечение се избират в рамките на λ/2 E и φ H - ъглите между оста Z и посоката към точката на наблюдение, съответно, в равнините Е. и З.;
k - число на вълната.
Ширина на лъча с половин мощност в равнини Е. и З. може да се изчисли, като се използват следните приблизителни формули:
Моделите на насочване на рога в равнините E и H са независими. Стесняването или разширяването на рога, например в равнината Е, води до промяна в модела на излъчване само в тази равнина.
Насочеността на роговата антена се определя от израза
, (2.10)
където S е повърхността на отвора на рога,
ν е коефициентът на използване на повърхността на отвора, който зависи от амплитудата и фазовото разпределение на полето в отвора.
Допустимата стойност на максималното фазово изместване се определя от условието за получаване на максимална насоченост при дадена относителна дължина L/λ на клаксона. Първо, с увеличаване на относителния размер на отвора на рога (истр/ λ или бстр/ λ) с непроменената си дължина, насоченият модел първо се стеснява и моделът на насоченост нараства, тъй като размерът на излъчващата повърхност S се увеличава, което практически остава във фаза (фазовото изместване Ψmax е малко). С по-нататъшно увеличаване на размера на отвора, фазовите изкривявания значително се увеличават (стойността на коефициента на използване на повърхността ν намалява), в резултат на което диаграмата на излъчване започва да се разширява и насочността намалява.