АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ

 

Радиотехника кафедрасы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Антенналы-фидерлік құрылғылар  жӘне радиотолқындардың таралуы

 

Зертханалық жұмыстарды орындауға арналған

әдістемелік нұсқау

(380340 – Радиотехника, 380540 – Радиобайланыс, радиохабар және теледидар, 380740 – Жылжымалы байланыстың жабдықтары және жүйелері,

380940 – Радиобайланыс және радионавигация

050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар

мамандықтарының  барлық оқыту түрлерінің студенттері үшін).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алматы 2005


ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР:  В.Л.Гончаров, Г.Г.Сабдыкеева, А.Х.Хорош

Антенналы-фидерлік құрылғылар  және радиотолқындардың таралуы.

Зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқау (380340 – Радиотехника, 380540 – Радиобайланыс, радиохабар және теледидар, 380740 – Жылжымалы байланыстың жабдықтары және жүйелері, 380940 – Радиобайланыс және радионавигация мамандықтарының барлық оқыту түрлерінің студенттері үшін), 050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар. – Алматы: АЭжБИ, 2005. - 32 б.

 

 

 

  Әдістемелік көрсетілімдер зертханалық жұмыстарды өткізуді дайындау бойынша көрсетілімдер құрайды, тәжірибелік берілгендерді жүргізу және өңдеу әдістемесі, ұсынылатын әдебиеттер және бақылау сұрақтарының тізбесі берілген.

Әдістемелік нұсқау 380340 – Радиотехника, 380540 – Радиобайланыс, радиохабар және теледидар, 380740 – Жылжымалы байланыстың жабдықтары және жүйелері, 380940 – Радиобайланыс және радионавигация, 050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандықтарының барлық оқыту түрлерінің студенттері үшін арналған.

Без. 10, библиогр. –  4 атау.

 

 

 

 

 

Пікір жазушы: тех. ғыл. канд. АЭБ каф. проф. Т.К.Бектыбаев.

 

 

 

 

 

 

 

         Алматы энергетика және байланыс институтының 2005 жылғы жоспары бойынша басылды.

 

 

 

 

 

ÓАлматы энергетика және байланыс институты, 2005 ж.

 

Кіріспе

 

Зертханалық жұмыстарды орындауға әдістемелік нұсқауларАнтенналы-фидерлік құрылғылар  және радиотолқындардың таралуы” курсының бірінші бөлімі бойынша 380340 – Радиотехника, 380540 – Радиобайланыс, радиохабар және теледидар, 380740 – Жылжымалы байланыстың жабдықтары және жүйелері, 380940 – Радиобайланыс және радионавигация мамандықтарының барлық оқыту түрлерінің студенттері үшін арналған.

         Берілген көрсетілімдер кейбір анттенналардың түрлерін зертханалық зерттеулерінің тапсырамаларын дұрыс және нақты толық орындау үшін қажет. 

         Осы жинақта директорлық, логопериодтық, рупорлық антенналар және антенна торларының әрекеттік қағидалары мен құрылымдарын оқып білу, олардың негізгі сипаттамалары мен параметрлерін анықтау тәсілдерін игеру болып табылатын зертханалық жұмыстар кірген.  Әрбір зертханалық жұмыс бойынша материалдың мақсаты, зертханалық қондырғылардың қысқаша сипаттауын, өзіндік дайындау үшін тапсырмалар, жұмысты орындау үшін көрсетікіштер, есептеменің мазмұны және бақылау сұрақтарын кіргізеді.

         Әрбір зертханалық сабақтың ұзақтығы 4 сағат.

Зертханалық жұмыстарды 3-4 адамнан аспайтын құрамда орындау қажет. Орындалатын жұмысты алдын-ала оқытылған лекциялық курстардың теориялық материалдарды немесе сәйкес әдибиеттерді пайдалана отырып сипаттау қажет. Сабақты өткізетін оқытушы, студенттің дайындығын тексереді және оны жұмысты орындауға жібереді.

Барлық айнымалы шамаларда * белгісі кездессе,  жұмыстарды орындау және есептеу үшін сабақты өткізетін оқытушы қажетті параметрлерді беретінін ұйғарады. Зертханалық жұмыс бойынша барлық есептемелер әрбір студентпен қағаздың бөлек парақтарында жеке орындалады. Сызбалар миллиметрлік қағазда өстері бойынша өлшемділігі мен масштабы көрсетіліп сызылады. Есептеменің соңында орындалған жұмыстың қысқаша қорытындылары келтіруі қажет, алынған нәтижелерге баға беру, олардың теориялық сәйкестігі болуы қажет.

Зертханалық жұмыстарды бастау алдында студенттер қауіпсіздік техникасы бойынша нұсқау тыңдаулары қажет.

Авторлар жұмыстағы компьютерлік беттеу және көмек үшін  Д.А.Ивановскийге алғысын білдіреді.

 

НАЗАР АУДАРЫҢЫЗДАР!!! Генератордан элементтерді сөндіріп және қосқан кезде оны өшіру қажет. Генераторды өлшеулерді жүргізген кезде ғана қосу қажет. Бұны  қауіпсіздік техникасы ережелері талап етеді.

 

 

 

 

 

1 №1 зертханалық ж±мыс 

 

Директорлық антеннаны зерттеу

 

1.1  Жұмыстың мақсаты

 

Осы жұмыстың мақсаты директорлық антеннаның әрекеттеу қағидасы мен құралымын оқып білу, антеннаның элементтер санынан бағытталу диаграммасының енінің тәуелділігін, оның бағытталу диаграммасын (БД) тәжірибелік анықтау,  сондай-ақ антеннаның баптау тәсілдерін игеру және оның негізгі параметрлері мен сипаттамаларын анықтау болып табылады.

 

1.2  Зертханалық қондырғыларды сипаттау

 

Жұмыста симметриялы ілгекті дірілдеткіш, екіэлементті, үшэлементті және бесэлементті директорлық антенналар зерттеледі. Қондырғы: антеннаның бекітпе түйінімен берілген бұрышқа антеннаның бұрылысын іске асыратын бұрылма құрылғыны, өріс көрсеткішін – микроамперметрмен және детекторлы бөлігімен қабылдағыш антенна, жоғарыжиілікті тербеліс генераторын, зерттелетін антеннаның элементтер жиынтығын құрайды.

 

1.3    Үйдегі дайындық

 

1.3.1  Директорлық антенна және дірілдеткіштерді байланыстыратын жүйенің әрекеттесу қағидасын, өлшеуіш қондырғының блок-сұлбасын оқып білу. Оның бөлек элементтерінің өзара әрекеттесуін және белгілеуін анықтау. Жұмыстағы қолданылатын аспаптардың (Қосымша Б), жұмыс бойынша басшылығын және жұмыстың сипаттауын оқып білу.

                1.3.2  20 – 70 см* дейінгі толқындар ауқымы үшін бесэлементтік директорлық антеннаның құрастырылымдық есептемесін шығару.  Антеннаның құрастырылымдық есептемесі дірілдеткіштердің геометриялық өлшемін және олардың арасындағы қашықтығын анықтаумен тұжырымдалады. Рефлектордың тоғы белсенді дірілдеткіштің тоғының фазасы бойынша алға шығу үшін оның ұзындығын резонанстықтан (0,5-0,6)l аздап асырып таңдайды. Директордың тоғы белсенді дірілдеткіштің тоғынан фаза бойынша кейіндеу керек, еске сала кетейік, әрбір кейінгі директордың тоғы алдыңғы тоқтан фаза бойынша кейіндеу керек, олардың ұзындығы резонанстықтан (0,4-0,48)l  кішкене аздап біртіндеп кемитін мөлшермен таңдалынады. Белсенді дірілдеткіш және рефлектор арасындағы қашықтық (0,1-0,25)l шегінде, ал белсенді дірілдеткіш және бірінші директор арасындағы, сондай-ақ директорлар арасындағы қашықтық (0,1-0,35)l  шегінде таңдалынады.

1.3.3    Директорлық антеннаның бағытталу диаграммасын (БД) есептеу.

Директорлық антеннаның бағытталу диаграммасы мына формула бойынша есептелінеді:

-  Е жазықтығында

                        (1.1)

 

         - Н жазықтығында

                                        

                                              (1.2)

мұнда l - бос кеңістіктегі толқынның ұзындығы;

           N – дірілдеткіш антеннаның элементтер саны;

           dср – дірілдеткіштер арасындағы қашықтық.

 

Есептеме үшін деректер, зертханалық сабақты беретін оқытушымен беріледі.

 

1.4 Жұмыстық  тапсырма

 

1.4.1 Өлшеулерді өткізу үшін зертханалық қондырғыларды даярлау.

         1.4.2 Иіндердің әртүрлі ұзындықтарымен симметриялы дірілдеткіштердің бағытталу диаграммасын өлшеу.

         Зертханалық қондырғының сұлбасы 1.1 - суретте бейнеленген

 

 

 

 

 

 

 

 


1.1-сурет. Өлшеулер блок-сызбанұсқасы

 

         Бұрылма құрылғыда қабылдағыш антеннаның бағытына перпендикуляр симметриялық дірілдеткіш орнату. Генератордың жиілігін өзгерте отырып, өрістегі индикатордың (микроамперметрдің) ең көп көрсетулеріне  қол жеткізуге болады. Осы жағдайда дірілдеткіш жартытолқынды резонанстық болып табылады. Антеннаның бұрауын іске асыра отырып, 100 қадамымен бағытталу диаграммасын өлшеңдер. Өлшеулер қорытындыларын кесте түрінде жазыңдар.

1.4.3    Директорлық антеннаның әртүрлі элементтер санымен бағытталу диаграммасын өлшеу.

Өзектің ең қысқа соңында, сондағы белсенді емес элементтерін бекіту үшін арналған, есептеулік ұзындықтың симметриялы дірілдеткішін – рефлектор орнату қажет. Рефлектор және ілмекті дірілдеткіш арасындағы қашықтықты, сондай-ақ рефлектордың өлшемін талдай отырып, ілмекті дірілдеткіштен рефлекторға бағытталатын ең аз сәуле шығарылуына жеткізуге болады.  Рефлектордың мөлшерін және оның қашықтығын өлшеп жазыңдар. БД өлшеңдер.

Өзектің ең ұзын соңына белсенді емес директор–ілмектіден,  аса қысқа симметриялы дірілдеткіш (есептеулерге сәйкес) орнату қажет.  Директор мен ілмекті дірілдеткіш арасындағы қашықтықты және директордың мөлшерін талдай отырып, ілмекті дірілдеткіштен директорға бағытталатын ең көп сәуле шығарылуына жеткізуге болады. Кері бағыттағы сәуле шығарудың жоқтығын тексеру. Ол бар болған жағдайда рефлектор және ілмекті дірілдеткіш арасындағы қашықтықты өзгерту қажет. Директорға бағытталған ең көп сәуле шығаурылуын тексеру. Берілген операцияларды антеннаның толық бапталғанына дейін қайталау қажет, одан кейін генератордың жиілігін туралауын іске асыруын  және тиісті бағыттардағы ең көп және ең аз сәуле шығарылуын қайталап тексерілуі қажет. Ілмекті және белсенді емес дірілдеткіштер арасындағы қашықтықты өлшеп жазыңдар. БД өлшеу.

Үш – және бесэлементтік директорлық антеннаның БД өлшеу және туралауын жүргізу. Көрнекілік үшін бір суретте координаттар полярлық жүйесіндегі БД барлық сызбақтарын салу қажет. Барлық антенналардың қорғау әрекетінің коэффициентін және БД енін анықтау. Қорытындыларын кестеге енгізу.

 

1.5 Есептеме мазмұны

 

1.5.1     Жүргізілген өлшеулердің блок-сұлбасы және жұмыстың мақсаты.

1.5.2  Есептік тапсырманың қорытындылары: белсенді емес дірілдет-кіштердің мөлшерлері және солар арасындағы қашықтықтар, директорлық антеннаның қалыптасқан БД.

1.5.3 Тәжірибенің кесте түрінде берілгендері және координаттардың полярлық жүйесіндегі БД.

1.5.4     Есептеулерімен тәжірибелік қорытындыларды салыстыратын жұмыс бойынша қорытындылар.

 

1.6  Бақылау сұрақтар

 

1.6.1   Қорғау әрекетінің коэффициенті дегеніміз не?

1.6.2   Сәуле шығарғыштың БД деп нені атаймыз?

1.6.3     Сәуле шығарғыштың кіріс кедергісі және оның сәуле шығару кедергісі арасындағы айырмашылығы қандай?

1.6.4     Сәуле шығарғыштың кіріс кедергісі оның сәуле шығару кедергісіне тең болуы мүмкін бе?

1.6.5     l/l>0,63 салыстырмалы мөлшердегі симметриялы дірілдеткішті пайдалануға неге болмайды?

1.6.6     Неге рефлектордың толық реактивті кедергісі - индуктивті сипат, ал директор – сыйымдылықты болуы керек?

1.6.7     Директорлық антенна жұмысының негізгі қағидасы қандай?

1.6.8     Директорлық антеннадағы белсенді емес дірілдеткіштің толық кедергісінің шамасын талап ететін сипатын қалай қамтамасыз етуге болады?

1.6.9     Рефлектордың баптау шартына не қызмет етуі мүмкін?

1.6.10                        Байланысты белсенді және белсенді емес дірілдеткіштердің өзара кедергісі неге солар арасындағы қашықтықтың өсуімен осциллортайтын (осциллирующий) және өшпе сипаты болады?

1.6.11                        Қандай жағдайда симметриялы дірілдеткіштің орнына Пистолькорс шлейф-дірілдеткіші қолданылады?

1.6.12                         Неге белсенді емес рефлектордың жағдайында шексіздікке тең қорғау әрекетінің коэффициентін алуға болмайды?

1.6.13                        Белсенді емес элементтердің реактивті кедергісі неге олардың ұзындығынан байланысты болады?

1.6.14                        Симметриялы дірілдеткіштің резонансынан нені түсінуге болады? Резонанстық ұзындықтың нақты мәнін қандай факторлармен анықталады?

1.6.15                       Пистолькорс шлейф-дірілдеткіштегі токтың таралуын бейнелеңдер? Түсіндіріңдер, неге осы сәулешығарғыштың БД сондай ұзындықты симметриялы дірілдеткіштің БД сәйкес болады.

1.6.16                       Үлкен көлденең қимасты дірілдеткіштердің қандай артықтығы болады?

1.6.17                        Неге дірілдеткіш антенналарды толық цилиндрлер (түтіктер) түрінде орындауға болады?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

22 зертханалық ж±мыс

 

Рупорлық антенналарды зерттеу

 

2.1 Жұмыстың мақсаты

 

Осы зертханалық жұмыстың мақсаты рупорлық антеннаның поляризациялық диаграммасын, фидерлік антеннадағы тұрғын толқынның коэффициенті (шағылысу коэффициенті) және бағытталу диаграммасын өлшеу тәсілдерін игеру болып табылады.

 

2.2  Зертханалық қондырғыларды сипаттау

 

Зертханалық қондырғы ЖЖС генератордан, бұрылма құрылғысымен   П6-23А өлшеуіш рупорлық антеннадан, қуатты өлшейтін коаксиалды өлшеуіш жолдан тұрады.

 

2.3 Үйдегі дайындық

 

2.3.1 Рупорлық антеннаның әрекеттеу қағидасын оқып білу. Жұмыстағы қолданылатын аспаптардың (Қосымша Б), жұмыс бойынша басшылығын және жұмыстың сипаттауын оқып білу.

 

2.3.2  f* жиілігіндегі рупорлық антеннаның бағытталу диаграммасын есептеу.

Рупорлық антеннаның мөлшерленген амплитудалық БД мына формула бойынша есептеуге болады:

-         Н жазықтығында

 

                       (2.1)

         -  Е жазықтығында

 

                                              (2.2)

         мұнда аР, bP – рупордың ашу мөлшері (aP=340 мм; bP= 255 мм);

                    qН, qЕ  – рупордың өсінен саналған бұрыштар, рад.

 

2.3.3  f* жиілігіндегі рупорлық антеннаның күшейту коэффициентін есептеу.

G антеннасының күшейту коэффициенті АЭФФ антеннаның тиімді ауданымен қатысуы байланысқан

 

                                                                                    (2.3)

мұнда l - толқынның ұзындығы;

          АЭФФ – жұмыстағы жиіліктегі антеннаның жиіліктік сипаттамасы бойынша (А.1- сурет А қосымшасы) анықталатын антеннаның тиімді ауданы.

 

2.4 Жұмыстық  тапсырма

 

2.4.1  Зертханалық қондырғыны (2.1 - сурет) құрау. П6-23А антеннаның бағытталу диаграммасын  өлшеу.

 

 

 

 

 

 

 

 


2.1-сурет. БД алу үшін қондырғының блок-сызбанұсқасы

                                                                                                      

         Зерттелетін антеннаны ең жоғары сәуле шығаруға бағыт көрсету.  Жатық жазықтықтағы антеннаны екі жаққа айналдыра отырып, оң және сол жақтарында qО1 жиаграммасының бірінші минимумды қалыпын табуға болады. Осы бұрышқа сәйкес, БД негізгі жапырақшасын өлшеу үшін керекті  бұрыштың өлшеу қадамын анықтау қажет. –900-тан +900 дейінгі бұрыштарының ауқымындағы жүргізілген өлшеулерді кестеге енгізіп мөлшерлеу қажет. Тік жазықтықтағы БД ұқсас түрде өлшеу қажет. Мөлшерленген бағытталу диаграммаларын координаталардың декарттау жүйесіне құру қажет. Салынған байланыстар бойынша бағытталу диаграмманың енін және бүйірлік жапырақшалардың деңгейін анықтау қажет. Алынған деректердің негіздемесінен антеннаның күшейту коэффициентін есептеу қажет

                                                                    (2.4)

(радиандарда өлшенеді) және оны 2.3.3 п. алынған коэффициентпен салыстыру қажет.

2.4  П6-23А антеннасының полярланған диаграммасын өлшеу. Ең көп сәуле шығаруға антеннаға бағыт көрсету. Бойлық өстің төңірегінде қабылдағыш антеннаны айналдыра отырып, өрістің полярлану жазықтығын өзгерту қажет. Меңзерлік көрсеткіш бойынша антеннаның рупорының бұрылу бұрышынан байланысып, қабылдайтын антеннаның қуатының өзгеруін бекітеді. Алынған полярлану диаграммасы полярлану элипсін қайта қалпына келтіруге мұмкіндік береді. Өлшеу нәтижелерін өңдеген кезде, барлық көрсеткіштердің көрсетулері сәуле шығарулардың қабылданатын қуатына тіке пропорционал болатынын есте сақтау қажет. 00-900 бұрыштарының ауқымындағы жүргізілген өлшеулерді  кестеге енгізіп және мөлшерлеу қажет. Мөлшерленген поляризациялық диаграммасын кординаталар полярлық жүйесінде құру қажет.

2.4.3  Тұрғын толқынның коэффициентін анықтау.

1.0 – 12 ГГц* жиілікті ауқымындағы П6-23А антеннаның қоректенетін фидерінде тұрғын толқынның коэффициентін (ТТК) өлшеу, өлшеуіш жолдағы өрістің кернеулігін үлестіруін пайдалана отырып, минимум-максимум тәсілімен шығарылады. ТТК өлшеу үшін зертханалық қондырғылар 2.2 – суретте келтірілген.

 

 

 

 

 

 


2.2-сурет. ТТК өлшеу үшін қондырғының блок-сызбаңұсқасы

 

ТТК өлшеу  Р1-3 коаксиалды өлшеуіш жолға антеннаның кірісіне тікелей қосқанда шығарылады. ТТК өлшеуін антеннаның жиілікті ауқымындағы 10 – 12 нүктелерінде жүргізу қажет.  Өлшеу қорытындыларын кестеге енгізу қажет.

2.4.4 Шағылыстың коэффициентінің модулін анықтау.

Фидерлік жолдағы шағылыстың коэффициенті мына формула бойынша есептеледі

                                                          (2.5)

Шағылыстың коэффициентінің модулінің жиіліктен тәуелділігін салу. 

 

2.5 Есептеме мазмұны

 

Есептемеде зертханалық қондырғылардың блок-сызбанұсқасын ұсыну, алынған қорытындыларды кестеге енгізу, графикалық байланысты салу,  тәжірибелік деректерді есептеулермен салыстыру, жұмыс бойынша қорытындылар жасау қажет.

 

2.6  Бақылау сұрақтары

2.6.1 Толқынжолдың ашық соңынан электромагниттік энергиясы сәулеленетін тәндік себебі қандай? 

2.6.2  Рупорлардың негізгі түрлерін атап өтіңдер.

2.6.3    Ең тиімді рупор дегеніміз не?

2.6.4    Неге бірдей мөлшерлі жайылуымен пирамидалды рупорда Е және Н жазықтықтарында БД әртүрлі болуы мүмкін?

2.6.5    Рупорлық антенналардың негізгі құндылығын атап өтіңдер.

2.6.6    Рупорда болатын фазалық бұрмаланулар БД түріне қалай әсер етеді?

2.6.7    Сәуле шығарушы беттеріндегі мөлшерлері қандай байыптардан таңдалады?

2.6.8     Рупорлық антеннаның БД ені қандай факторлармен анықталады?

2.6.9    Рупордың жайылу мөлшеріне тең болатын мүлтіксіз сәулеленетін жазықтығымен салыстырғанда, нақты рупорлық антенналардың бағытталған қасиеттерінің азаюы немен түсіндіріледі?

2.6.10                        Рупорлық антенналардың фазалық бұрмалануларының пайда болуының себептері?

2.6.11                        Рупорлық антенналар мен толқынжолдың ашық соңындағы БД  салыстырыңдар.

2.6.12                        Рупордағы толқын шебінің формасы қандай және неге?

2.6.13                        Антеннаның БД немен сандық сипатталынады?

2.6.14                       Сіздер антеннаның қандай полярлану параметрлерін  білесіздер?

2.6.15                       Антеннаның ауқымдық қасиеттері немен сипатталынады?

2.6.16                        Амплитудалық БД қандай жазықтықтарда құрылады?

2.6.17                       Белгіленген деңгейге дейін түсетін  өрістің шегіндегі антеннаның қандай параметрлерін бұрыш сипаттайды?

2.6.18                        Фидерлік жолдағы шағылысудың коэффициентінің шамасы қандай параметрдің көмегімен анықталады?

2.6.19                        Амплитудалы бағытталу диаграммасына анықтама беріңіздер.

2.6.20                        Бағытталу диаграммасына қуат бойынша анықтама беріңіздер.

2.6.21                        Қума толқынның коэффициенті тұрғын толқынның коэффициентімен қалай байланысқан?

2.6.22                        Антеннаның тиімді бетіне анықтама беріңіздер.

2.6.23                        Тұрғын толқынның коэффициенті қандай шектерде өзгертіледі?

2.6.24                        Антенналардың бағытталу диаграммасы қандай координаттық жүйелерде құрылады?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33 зертханалық ж±мыс

 

Антеннаның күшейту коэффициентін өлшеу

 

3.1  Жұмыстың мақсаты

         Осы жұмыстың мақсаты өлшеуіш аппаратураның, толқынжолдық техникасының элементтерімен, сантиметрлік ауқымындағы антеннаның күшейту коэффициентін өлшеу тәсілдерімен таныстыру болып табылады.

 

3.2  Зертханалық қондырғыны сипаттау

 

         Қондырғының құрамына ЖЖ генератор, рупорлық антенна, PI-28 өлшеуіш толқынжолдық жол,  микроамперметр, көректендіру түзеткіші, металл айнасы кіреді. 

 

3.3  Үйдегі дайындық

 

3.3.1 Сантиметрлік ауқымындағы антеннаның күшейту коэффициентін өлшеу тәсілдерін оқып білу.

3.3.2 Жұмыстағы қолданылатын аспаптардың (Қосымша Б), жұмыс бойынша басшылығын және жұмыстың сипаттауын оқып білу.

3.3.3  Пирамидалық рупордың бағытталу диаграммасының енін, күшейту коэффициентін есептеу.

Пирамидалық рупор үшін күшейту коэффициенті (КК) және БД ені тең

                                       (3.1)

мұнда   aP = 11,5 см – рупордың жайылуының биіктігі;

    bP = 11,5 см – рупордың жайылуының ені;

                       l* - генератордың тербелістегі толқын ұзындығы.

 

3.3.4  Зерттелетін антеннаның қашықтағы аумағының қашықтығын есептеу.

КК өлшеудің әрбір тәсіліндегі негізгі мәселе антенналар арасындағы қашықтықты таңдау болып табылады. Егер бұл қашықтық жетіспейтін болса, онда қабылдағыш антеннаның орналасқан орнында толқынның шебі  сфералық болады. Антеннаның жайылуы синфазды болмай, орталыққа қатынасы бойынша антеннаның шетінде өрістегі фазаның кешігуімен  қоздырылады. Фазалық қателер үшін өлшенген КК мәні нағыздыдан аз болады. Егер қателер 5% аспау үшін антенналар арасындағы қашықтық теңсіздікке қанағаттандыру қажет.

 

                                                                                                                (3.2)

Экранға дейінгі қашықтықты айналық тәсілмен өлшеген кезде анықталады

                                            (3.3)

 

3.4  Жұмыстық тапсырма

 

3.4.1  Эксперименттік зерттеулерді өткізуге зертханалық қондырғыларды  әзірлеу.

3.4.2  Екі бірдей антенналардың тәсілімен антеннаның күшейту коэффициентін өлшеу. Антеннаның КК шамасы кәдімгідей анықталады, егер екі бірдей антенналар болса, олардың біреуі тарату режімінде, ал екіншісі қабылдау режімінде жұмыс істейді. Антенналар қоректену жолымен үйлестіріледі және ең жоғары қабылдауға бағдарлайды. Мұндай жағдайда КК анықталады

                                               (3.4)

мұнда Р1, Р2  -  таратқыш антеннаның кірісіне қуат және қабылдайтын антеннаның сәйкестірілген жүктемесіне сәйкес болады;

l       -  толқынжолдағы толқынның өлшенген ұзындығы бойынша есептеу жолымен анықталатын генератор толқынының ұзындығы;

   R  -  қашықтағы аумаққа сәйкес антенналар арасындағы қашықтық.

 

Р12  қатынастарын анықтау үшін  бәсеңдеткіш  тәсілді пайдалануы мүмкін.  Осы мақсатпен таратқыш антеннаның күре жолында дәл бөліктенген  бәссеңдеткіш  қарастырылады.

3.1 - суретте  бейнеленген қондырғының блок-сызбанұсқасын құраңдар.

                           

Сызбанұсқа

1    - ЖЖ генератор;

2    - РІ-28 толқынжолдық өлшеуіш жол;

3    - Микроамперметр;

4    - Д5-21 бәсеңдеткіш;

5    - Детекторлы бөлік.

 

3.1 – сурет. Өлшеулер блок-сызбанұсқасы

 

         Антенналар қарама-қарсы орналастырылады.  Қабылдағыш антеннаның шығысы ұзын иілгіш кәбілдің көмегімен детекторлы бөлігі арқылы микроамперметрмен байланысады. Генераторды қосқаннан кейін бәсеңдеткіштің көмегімен өлшеуіш аспаптың меңзері белгілі бір қалыпта болуын талап етеді, мысалы  шкаланың ортасына дейін ауытқитын еді. Сонымен N2 бәсеңдеткіш көрсеткіштері жазылады. Таратқыштың күре жолынан таратқыш антеннаны сөндіреді және қабылдағыш антеннадан оны  сөндіре отырып, күре жолдың босатылған шығысына детекторлы бөлікті қосады. Енді генератордағы барлық қуат кеңістікте шашырамай өлшегіш аспапқа келіп түседі. Демек, өлшегіш аспаптың көрсеткіштері  кенет өседі. Көрсеткіш аспаптың меңзері қалыпты мәнді көрсеткенше, бәсеңдеткіштің көмегімен өшу енгізіледі, содан кейін  N1  бәсеңдеткіштің жаңа көрсеткіші  жазылады. Мәннің айырымы тең

                                                  (3.5)

  (3.4-3.5) формулалардың ұсыныстарында КБВ таратқыш күре жолдарындағы бірге тең.

3.4.3 Антеннаның күшейту коэффициентін айналық тәсілмен өлшеу.

Екі бірдей антенналардың түрлендіру тәсілі айналық тәсіл болып табылады. Осы тәсілдің негізгі мақсаты келесіде көрсетіледі. Зерттелетін антеннамен жасалатын сәулелендіру өрісі, зерттелетін антенна жаққа сәуле шығаратын толқындарды жояды, экрандағы екіншілік токтарды бағыттайды. Осы толқындар соңғыға әрекет ете отырып, фидерлік жолға өтеді,  олар осы жолдың жұмысының режімін өзгертуге келтіреді. Сонымен антеннаның фидермен үйлесімсіздігі (бұрын экран жоқ болғанда, келістіру баптаумен жеткізіледі, сонымен қума толқынның коэффициентінің мәні КБВО болады) пайда болады және КБВ азайып КБВ1 тең болады. Сәйкес болатын есептемелерді жүргізу, фидердегі КБВ КК-мен байланысты екенін келесіде көрсетеді

                                                               (3.6)

мұнда  l -  толқын ұзындығы;

   r –  антеннадан экранға дейінгі қашықтық.

 

         КБВ анықтау үшін 3.2-суретте ұсынылған қондырғының блок-сызбанұсқасы қолданылады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


3.2-сурет. КБВ өлшеу үшін қондырғының блок-сызбанұсқасы

 

         Металл экраны жоқ болғанда және бар болғанда КБВ мына формула бойынша анықтау

                                               (3.7)

мұнда amax, amin  - көрсеткіштің максималды және минималды сәйкес көрсетулері

 

3.4.4 Өлшеу қателігіне талдау жүргізу.

Антенна мен экран арасындағы қайта-қайта шағылысу салдары қабылданатын қуатқа осциллографтайтын құраушы жапсырылады. R/2 қашықтығы ширек толқындардың тақ саны өзгерген кезде, қабылданған қуаттың шамасы ең кемінен ең көп мәнге дейін тербеледі. Көрсетілген себеп бойынша пайда болатын қателіктерді азайту үшін,  R/2 әртүрлі шамаларында КБВ төрт рет өлшеу жүргізеді. Содан кейін күшейту коэффициентінің орта мәнін анықтайды.

 

3.5  Есептеме мазмұны

 

3.5.1 Жұмыстың мақсаты және жүргізілген өлшеулердің блок-сызбанұсқалары.

3.5.2  Есептік тапсырманың нәтижелері: күшейту коэффициенті, бағытталу диаграмманың ені, зерттелетін антеннаның қашықтағы аумаққа дейінгі қашықтығы.

3.5.3  Кесте және график түріндегі тәжірибелік деректер.

3.5.4  Жұмыс бойынша қорытындылар, тәжірибелік нәтижелерді теориялық нәтижелермен салыстыру.

 

3.6  Бақылау сұрақтар

 

3.6.1 Ең көп сәуле шығару бағыттағы бірдей күшейту коэффициенттері бар, бірақ сәулеленетін беттің әртүрлі мөлшері бар екі антеннаға бірдей қуат жеткізіледі. Ең көп сәуле шығару бағыттағы антенналармен құрылатын өрістердің кернеуліктерінің қатыстары қандай?

3.6.2 Айналық тәсілді қолданған кезде КК шамасы қандай параметрдің өлшеуінің көмегімен анықталады?

3.6.3     Қабылдау режіміндегі антеннаның КК анықтама беріңіздер.

3.6.4     Екі антеннада бірдей БДК болады және бірдей қуатты зерттейді, бірақ сәулеленетін бетінің әртүрлі мөлшері және әртүрлі ПӘК мәні болады. Осы антенналармен құрылатын өрістердің кернеуліктерінің қатысы қандай?

3.6.5     Жұмыр және тікбұрышты жайылымдары бар бірқалыпты қоздырылған рупорлық антенналардың және синфаздыда БДК, егер жұмыр жайылымның диаметрі тікбұрышты жайылымның бір жағына  тең болғанда қандай жағдайда бірдей болады?

3.6.6     Әртүрлі жиіліктегі сигналдарды қабылдау үшін екі беттік антенна қолданылады. Осы антенналармен қабылданатын қуаттар қандай жағдайда бірдей болады?

3.6.7     Қабылдау режиміндегі БДК дегеніміз не?

3.6.8     Тарату режіміндегі БДК дегеніміз не?

3.6.9     Екі антеннаның жайылымдарының аудандары бірдей болады, әртүрлі жиіліктерде тарату режімінде қолданылады. Екі антеннамен қабылданатын нүктеде пайда болатын (екі антеннамен сәулеленетін қуаттар бірдей болғанда) өрістердің кернеулігінің шамаларының қатыстары қандай?

3.6.10                         Толқынның ұзындығы өзгерген кезде (сәуле шығарғыштың қуаты тұрақты болып қалады) рупорлық антеннамен жасалатын өрістің кернеулігі қалай өзгертіледі?

3.6.11                        Екі антенна тәсілімен КК өлшеу.

3.6.12                        Айналық тәсілмен КК өлшеу.

3.6.13                        Экранның әртүрлі қалыптары үшін айналық тәсілмен КК өлшеген кезде G мәні шындық мәнінен аздап көп, біресе аздап аз болады, соның себебі қандай?

3.6.14                         Жүргізілген тәжірибелердің негіздемесінен қателерді енгізу көздерін және өлшеулердің нақтылығының күшейту жолдарын талдаңыздар.

3.6.15                         Рупорлық антеннаның, оның жайылымының ауданынан КК тәуелділігі қандай?

3.6.16                         Толқынжолдық сәуле шығарғышпен салыстырғанда рупорлық антеннаның ерекшелігін түсіндіріңіздер.

3.6.17                         Рупордың ерітіндісінің бұрышынан БДК қалай тәуелді болады?

 

 

 

 

 

 

 

 

44 зертханалық ж±мыс

 

Дірілдеткіш антенна торларын және сымды шиырма антенналарын зерттеу

 

4.1 Жұмыстың мақсаты

 

Осы зертханалық жұмыстың мақсаты құрылмасын, жалпақ дірілдеткіш антенна торларының (АТ) және сымды шиырма антенналарының әрекетінің қағидасын оқып білу, олардың бағытталу сипаттамаларының тәжірибелік зерттеу, негізгі параметрлерін өлшеуді игеру болып табылады. 

 

4.2 Зертханалық қондырғыны сипаттау

 

Зертханалық қондырғы Г4-76А СЖЖ генератордан немесе мүмкіндік бойынша ұқсас бұрылма құрылғысы бар зерттелетін антенналардан (антенна торы және шиырма антенна), өлшеуіш антенна, Р3-35 толық кедергінің өлшеуішінен, детекторлы бөлігі бар микроамперметрден тұрады.

 

4.3 Үйдегі дайындық

 

4.3.1 Жалпақ антенна торы үшін:

 

а) дірілдеткіш антенна торларының әрекеттік қағидасын оқып білу. Жұмыстағы қолданылатын аспаптардың (Қосымша Б), жұмыс бойынша басшылығын және жұмыстың сипаттауын оқып білу;

б) бағытталу сипаттамаларын және төрт жартытолқынды симметриялы дірілдеткіштерден тұратын жалпақ дірілдеткіш антенна торының кіріс кедергісін есептеу.

         Жалпақ дірілдеткіш антенна торының (АТ) бағытталу сипаттамаларын есептеген кезде, көршілес сәуле шығарғыштардың бағыттау кедергілерін есептемейтін инженерлік тәсілді пайдалануға болады.

                                                                                              (4.1)

                               (4.2)

               (4.3)

 

мұнда Nx=2, Ny=2 – АТ дірілдеткіштер саны;

 dx, dy  АТ (dx/l=dy/l=0.1) дірілдеткіштері арасындағы қашықтық;

 фх, фу – көршілес сәуле шығарғыштар арасындағы фаздардың ығысуы (синфаздық қоздыру жағдайында – фх =фу= 0, фазға қарсы қоздырған жағдайда - фх =фу=p);

   к=2p/l, l - толқынның жұмыс кезіндегі ұзындығы, АР 420-800МГц жиіліктер ауқымының жұмыстағы шегінде таңдалынады;

   h    -  экран үстіндегі (h/l=0,4¸0,5) дірілдеткіштер аспасының биіктігі;

   q   -   меридионалды бұрыш (-900; +900) шектерінде өзгереді;

              j - меридионалды жазықтықта j=p/2 және экваторлыда j=0 мәнін қабылдайтын азимутты бұрыш. 

 

4.3.2  Шиырма антенна үшін:

         а) шиырма антенналардың әрекеттеу қағидасын оқып білу. Жұмыстағы қолданылатын аспаптардың (Қосымша Б), жұмыс бойынша басшылығын және жұмыстың сипаттауын оқып білу;

         б)  антеннаның полярланған диаграммасын есептеу.

 

         Антеннаның полярлануы кеңістік координаттар және уақыттан байланысты өрістің векторларының шамасы мен бағдарының өзгерту сипаттамасын анықтайды. Полярлану диаграммасы мына формула бойынша есептелінеді

                                               ,                    (4.4)

мұнда s – эллипстің үлкен және кіші өстерінің қатынастары, 0,3-тен 1,0 дейінгі шектерде беріледі;

                    a -  00 –ден 3600 дейін өзгеретін бұрыш;

 

         в) цилиндрлік шиырма антеннаның бағытталу сипаттамасын есептеу.

 

         Цилиндрлік шиырма антеннаның бағытталу сипаттамасын есептеген кезде, токтың қума толқынымен қоректенетін, орамалар жүйесі үшін алынатын, экранның әсерін есептемейтін инженерлік тәсілді қолдануға болады. 

                                                                            (4.5)

 -  азимутты жазықтықта;                             (4.6)

 -  меридионалды жазықтықта;                 (4.7)

,                       (4.8)

 

мұнда    N –  (8-10) шиырма орамаларының саны;

              L –   (30-35) антеннаның өстік ұзындығы;

               x  -   (0,7 – 0,9) шиырманың баяулату коэффиценті;

               к=2p/l,  l  - шиырма антеннаның жиіліктер ауқымының жұмыстағы шегінде таңдалынады;

               q -  меридионалды бұрыш -900; +900  шектерінде өзгертіледі.

 

         Мөлшерленген бағытталу диаграммасы координаттардың полярлық жүйесінде құрылады.

 

4.4  Жұмыстық тапсырма

 

4.4.1 Жазық дірілдеткіш антенна торының бағытталу диаграммасын өлшеу.

 

4.1-суретке сәйкес зертханалық қондырғыны құру.

 

 

 

 

 

 

 

 

 


1 –  Сигналдар генераторы;

2                        P3-35 толық кедергінің өлшеуіші;

3 –  Детекторлы бөлік;

4 –  Дірілдеткіш АТ;

5 – Өлшеуіш антенна.

 

4.1-сурет. БД түсіру үшін зертханалық қондырғының блок-сызбанұсқасы

 

         Зерттелетін антеннаны екі жаққа жатық жазықтықтағы антеннаны айналдыра отырып, ең көп сәуле шығаруға бағдар беру, оң және сол жақтардағы бірінші ең кіші q01 диаграммасының қалыпын табу. Осы бұрышқа сәйкес БД негізгі жапырақшасын өлшеу үшін керек ететін бұрыш бойынша қадамды анықтау. -900 ¸ +900  бұрыштарының ауқымындағы өлшеулерді кестеге нормалап енгізу керек. Мөлшерленген бағытталу диаграммасын координаттардың декартты жүйесін  құру қажет. Салынған байланыстар бойынша  бағытталу диаграммасының енін және бүйірлік жапырақшалардың деңгейін анықтау қажет.

4.4.2    Тұрғын толқынның коэффициентін анықтау.

Фидердегі 420¸800МГц жиіліктер ауқымындағы тақталы АТ тұрғын толқынының коэффициентін (ТТК) өлшеуі толық кедергінің өлшеуішінің көрсеткішін пайдалана отырып,  минимум-максимум тәсілімен жүргізіледі. ТТК өлшеу үшін зертханалық қондырғы 4.2-суретте келтірілген.

 

 

 


1 –  Сигналдар генераторы;

2 –  P3-35 толық кедергінің өлшеуіші.

 

4.2-сурет. Зертханалық қондырғының блок-сызбанұсқасы

 

         ТТК өлшеу, P3-35 толық кедергінің өлшеуішіне антеннаның кірісіне тікелей қосқан кезде жүргізіледі. ТТК өлшеу антеннаның жиіліктер ауқымындағы 10¸12 нүктелерінде  жүргізу қажет. Өлшеулердің қорытындысын кестеге енгізу қажет.

 

         4.4.3 Шағылысу коэффициентінің модулін анықтау

                                     (4.9)

         Шағылысу коэффициентінің  модулін жиіліктен тәуелділігін құру.

 

4.4.4 Шиырма антеннаны 5 орамасында, содан кейін  7 орамасында зерттелетін антенна ретінде  пайдалана отырып, 4.4.1-4.4.3 тармақтарын қайталау қажет.

 

         4.5 Есептеме мазмұны

 

4.5.1 Жұмыстың мақсаты және жүргізілген өшеулердің блок-сызбанұсқалары.

4.5.2   Есептік тапсырманың нәтижелері.

4.5.3   Кесте және график түріндегі тәжірибелік деректер.

4.5.4 Жұмыс бойынша қорытындылар, тәжірибелік нәтижелерді есептік нәтижелермен салыстыру және мүмкін болатын айырмашылықтарды түсіндіру қажет.

 

         4.6  Бақылау сұрақтары

 

4.6.1 Кездейсоқ сәуле шығарғыш жүйесінің сәуле шығару өрісін анықтауының жалпы тәсілі немен қорытындылады?

4.6.2 Сәуле шығарғыш жүйесінің көбейткіші дегеніміз не?

4.6.3 Мүлтіксіз жазық жүйе дегеніміз не?

4.6.4     Сәуле шығарғыштар жүйесінің бағытталу диаграммасында сызықтық электрлік дірілдеткіштердің өзара әсерін қалай есептейді?

4.6.5     Қандай көздер жүйесін үздіксіз дейміз?

4.6.6     Сәуле шығарғыштардың қандай жүйесін антенна торы деп атаймыз?

4.6.7     Қандай антенна торларын теңқашықты деп атаймыз?

4.6.8     Қандай сәуле шығарғыш жүйесін сызықты-фаздық деп атаймыз?

4.6.9     Қандай сәуле шығарғыш жүйесін синфазды антенна торлары деп атаймыз?

        

4.6.10     Қандай жағдайда сызықтық тордың бағытталу диаграммасының түрін екпінсіз басқаруға мүмкін болады?

4.6.11        Баяулату коэффициенті неге тең?

4.6.12         Қума толқын антеннасының жұмысы қандай режімі өстік сәуле шығаруды  қамтамасыз етеді?

4.6.13         Қума толқын антеннасының жұмысы қандай режімінде бүйірлік сәуле шығаруды  қамтамасыз етеді? 

4.6.14         Сәуле шығарушы беттердің жайылым элементінен нені жобалап түсінесің?

4.6.15         Мүлтіксіз жазық антенна жүйесі көбейткішінің түрі қандай болады?

4.6.16         Фазалары сәйкестендірілген антенна торлары (ФСАТ) дегеніміз не?

4.6.17          ФСАТ сәуле шығарғыштары ретінде қандай антенналар қолданылады?

4.6.18          ФСАТ-ғы сәуле шығарушылардың қандай орналасуында олардың санын азайтуға мүмкін болады?

4.6.19         ФСАТ салуларының қандай сұлбалары болады?

4.6.20         Жоғарғы тәртіптің дифракциялық максимумы дегеніміз не?

4.6.21         Жоғарғы тәртіптердің дифракциялық максимумдарының қандай азайту тәсілдері болады?

4.6.22         ФСАТ негізгі қасиеттерін атап өтіңіздер.

4.6.23         Өрістің сызықтық, шеңберлік және эллипс полярлануы дегеніміз не?

4.6.24         Көрсетілген 23 сұрақтағы әрбір полярлану қандай параметрлермен сипатталынады?

4.6.25         Полярлану эллипсін қалай есептеуге болады?

4.6.26         Өріс полярланудың әртүрлі түрлерімен қалай сипатталынады?

4.6.27         Сәуле шығарушы өрістің полярлану параметрлері немен анықталады?

4.6.28         Полярлану бойынша қандай антенналар келістіруші және айырушы болып табылады?  Мысалдар келтіріңдер.

4.6.29              Айналмалы полярланудың антеннасының қандай ерекшеліктері болады, олардың қолдану саласы қандай?

4.6.30           Полярлану параметрлері қалай өлшенеді?

4.6.31            Кеңістіктің әртүрлі нүктелеріндегі фаздардың 900 ығысуымен және дірілдеткіштердің әртүрлі токтармен тікайырғышпен сәулелендірілген өрістің полярлануы қандай?

4.6.32              Шиырма диаметрінің шамасы өзгерген кездегі цилиндрлік шиырма антеннаның бағытталу қасиеттері қалай өзгереді?

4.6.33           Цилиндрлік шиырманың қоздырылатын токтарының құрылымы қандай? Сәуле шығарудың әртүрлі режіміндегі толқындардың қандай түрлері анықтаушы болып табылады?

4.6.34         Неге ораманың периметрімен цилиндрлік шиырма, шеңберлік полярлану өрісінің өсі бойымен толқынның ұзындығына бірдей сәуле шығарады?

4.6.35              Цилиндрлік шиырманың жақсы ауқымдық негіздері немен түсіндіріледі?

4.6.36              Ең көп БДК алу үшін шиырманың мөлшерлерін қалай таңдауға болады?

4.6.37              Коникалық шиырма антеннаның әрекеттеу қағидасын түсіндіріңдер.

4.6.38              Коникалық шиырманың қоректену симметриясы қалай қамтамасыз етіледі?

4.6.39              Коникалық шиырманың жұмыстық жиіліктерінің ауқымы немен анықталады?

4.6.40              Жазық шиырма антеннаның құрылымы қандай?

4.6.41              Жазық шиырма антеннаның ауқымдығы немен анықталады?

4.6.42              Цилиндрлік шиырма антеннаның толқындарының қандай түрі таратылады?

4.6.43              Шиырма антеннадағы Т0 толқынының режімі немен сипатталынады?

4.6.44              Шиырма антеннадағы Т1 толқынының режімі немен сипатталынады?

4.6.45              Шиырма антеннадағы Т2 толқынының режімі немен сипатталынады?

4.6.46              Шиырма антенналардың қайсысында аса кең БД болады?

4.6.47              Коникалық логопериодтық шиырма антенна сәуле шығарудың қандай режімінде жұмыс істейді?

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 №5 зертханалық ж±мыс

 

Логопериодтық антеннаны зерттеу

 

5 .1 Жұмыстың мақсаты

        

          Осы зертханалық жұмыстың негізгі мақсаты қасиеттерін, логопериодтық антеннаның әрекеттеу қағидасы мен құрылымын оқып білу, оның ауқымдық қасиеттерін тәжірибелік зерттеу болып табылады.                                                                      

 

         5.2  Зертханалық қондырғыны сипаттау

 

         Зертханалық қондырғы ЖЖ генератордың тербелісінен (1), логопериодтық антенна (2) бұрылма құрылғысымен (3), көрсеткіштік антенна (4) детекторлы бөлігімен (5) және микроамперметрмен (6), Р3-35 толық кедергілердің өлшеуішінен (7) микроамперметрмен (8) тұрады.

 

5.3 Үйдегі дайындық

 

5.3.1 Логопериодтық антеннаның негізгі параметрлерімен және әрекеттеу қағидасымен танысу. Жұмыстағы қолданылатын аспаптардың (Қосымша Б), жұмыс бойынша басшылығын және жұмыстың сипаттауын оқып білу.

5.3.2  20-дан 60 см* дейінгі толқындардың ауқымы үшін логопериодтық антеннаның 8ми  элементтік құрылымдық есептемесін шығару.  

 

5.4 Жұмыстық тапсырма

 

         5.4.1 БД өлшеу үшін зертханалық қондырғыны даярлау қажет. Ол үшін 5.1-суретке сәйкес қондырғыны жинау қажет.

         Антеннаның (2) t құрылымының кезеңін және a төсемінің бұрышын анықтау.

 


1 – ЖЖ генератор;                         4 – Көрсеткіштік антенна;             

2 – Логопериодтық антенна;          5 – Детекторлы бөлік;

3 – Бұрылма құрылғы;                            6 – Микроамперметр.

             5.1-сурет. БД алу үшін зертханалық қондырғының блок-сызбанұсқасы

5.4.2  430-1000 МГц ауқымындағы БД өлшеу. Келтірілген ауқымындағы 5-6 жиілікте өлшеуді жүргізу қажет. БД алуды жатық және тік жазықтықтарда шығару. Зерттелетін антеннаны екі жаққа жатық жазықтықтағы антеннаны айналдыра отырып, ең көп сәуле шығаруға бағдар беру, оң және сол жақтардағы бірінші ең кіші q01 диаграммасының қалыпын табу. Осы бұрышқа сәйкес БД негізгі жапырақшасын өлшеу үшін керек ететін бұрыш бойынша қадамды анықтау. -900 ¸ +900  бұрыштарының ауқымындағы өлшеулерді кестеге нормалап енгізу керек. Мөлшерленген бағытталу диаграммасын координаттардың декартты жүйесінде  құру қажет. Салынған байланыстар бойынша бағытталу диаграммасының енін және бүйірлік жапырақшалардың деңгейін анықтау қажет.

5.4.3 ТТК өлшеу үшін зертханалық жұмысты даярлау. Бұл үшін 5.2-суретке сәйкес қондырғыны құру.

 


 


1 – Генератор;

2 – Логопериодтық антенна;

3 – Бұрылма құрылғы;

4 – Толық кедергілердің өлшеуіші;

5 – Микроамперметр.

 

5.2-сурет. ТТК өлшеу үшін зертханалық қондырғының блок-сызбанұсқасы

 

5.4.4   420-1000 МГц жиіліктер ауқымындағы ТТК өлшеуді жүргізу қажет. Өлшеуді көрсетілген ауқымдағы 10-12 жиіліктерінде жүргізу қажет. ТТК есептеу үшін формула

.                                (5.1)

a max  және a min мәндері Р3-35 өлшеуішіне қосылған микроамперметр бойынша шешіледі   және өлшеуіштің қабылдау бастиегін бұрған кездегі токтың ең көп және ең аз мәніне сәйкес болады. 

 

         5.4.5 Фидерлік жолдағы шағылысу коэффициентінің модулін есептеу. Есептемені мына формула бойынша жүргізу қажет

.                                              (5.2)

         5.4.6 Шағылысу коэффициентінің модулін жиіліктен тәуелділігін құру.

 

         5.5 Есептеме мазмұны

 

5.5.1 Жұмыстың мақсаты және жүргізілген өшеулердің блок-сызбанұсқалары

5.5.2 Кесте және график түрінде өлшенген БД

5.5.3 Кестеге топтастырылған шағылысу модулі және ТТК мәндері, шағылысу коэффициентінің модулін жиіліктен тәуелділігінің графигі.

5.5.4 Жұмыс бойынша қорытындылар, тәжірибелік нәтижелерді есептік нәтижелермен салыстыру және мүмкін болатын айырмашылықтарды түсіндіру қажет.

 

5.6  Бақылау сұрақтары

 

5.6.1  ЛПА жұмысының қағидасын қысқаша түсіндіру.

5.6.2  Логопериодтық антеннаның атауының шығу тегін түсіндіру?

5.6.3         Логопериодтық антеннаның бағытталу қасиеттері немен анықталады?

5.6.4         Жазық ЛПА БД  Е жазықтығынан Н жазықтығында неге кең екенін түсіндіру?

5.6.5          Жазықтық ЛПА туралы баяндап беру.

5.6.6          Жазық үстіндегі кеңістік ЛПА кемшіліктері мен артықшылығын баяндап беру.

5.6.7          Қашан жазық, ал қашан кеңістік ЛПА орынды пайдалануға болады?

5.6.8          Логопериодтық антенналардың қоректену нүктелері неге ең қысқа дірілдеткіш жағынан орналасқан?

5.6.9          t құрылымының кезеңінен ЛПА БД қалай байланысады?

5.6.10      Түсіндіріңіздер, неге тәжірибеде ЛПА төсемі кейбір бұрышымен жер бетіне орналасқан?

5.6.11      Логопериодтық антенналар қандай мақсатпен синфаздық торларға жиналады?

5.6.12      Сәуле шығарғыштар жүйелерінен БД қандай қашықтықта алуға болады?

5.6.13      Түсіндіріңіздер, неге ось бойында орналасқан бағытталмаған сәуле шығарғыштар жүйесі ось арқылы өтетін жазықтықта бағытталу қасиеттері болады, ал перпендикуляр өсіндегі жазықтықта өтетін бұл жүйенің бағытталу қасиеті болмайды?  

5.6.14      d/l=const сәуле шығарғыштардың санынан сәуле шығарғыштар жүйесінің БД ені қалай тәуелді болады?

5.6.15      Сәуле шығарғыштар жүйесінің БД жанама максимумдарының пайда болуын түсіндіріңіздер.

5.6.16      Түсіндіріңіздер, өс бойынша сәулеленетін жүйенің сәуле шығарғыштар саны көбейген кездегі өріс, басқа бағыттарға қарағанда, неге өс бағытына жылдам өседі?

5.6.17      Жүйе қасиетіне бағытталған сәуле шығарғыштардағы токтардың амплитудасының өзгеруі қалай әсер етеді?

5.6.18      Сәуле шығарғыштар жүйесінің бағытталған қасиеттеріне фазаның сызықтық өзгеруінің әсерін түсіндіріңіздер.

5.6.19      Сәуле шығарғыштардың тең қашықты емес жүйелерінің ерекшеліктері қандай?

5.6.20     ЛПА қолдану саласы.

 

 

А қосымша

 

А.1-сурет.  Антеннаның тиімді ауданының графигі

 

 

Б қосымша

 

Сынауларды өткізген кездегі қолданатын, аспаптарды пайдалану бойынша техникалық басқару және сипаттау

 

         Б.1   Г4-79, Г4-82, Г4-83 сигналдарының генераторлары.

 

         Г4-79, Г4-82, Г4-83 сигналдарының генераторлары жабық тұрғын жайлардағы жұмыстар үшін арналған зертханалық қозғалмалы аспаптар болып табылады. 

         Генераторланған жиіліктер ауқымы

                                      Г4-79                            1,78 – 2,56  ГГц;

                                      Г4-82                            5,6 – 7,5 ГГц;

                                      Г4-83                            7,5 – 10,5 ГГц

         Аспаптың жұмысқа даярлығы: ЖЕЛІге тумбілермен аспапты қосу, 15 минуттан кем емес аспапты қыздыру қажет. Талап ететін жиілікті МГц тұтқасымен, ал жұмыс нәсілінің ауыстырып-қосқышын – НГ қалыпына қондыру қажет.

 

         Б.2   Г4-37 А, Г4-76 А сигналдар генераторы

 

         400 – 1200 МГц  ауқымындағы ЖЖ тербелістерді генерациялау үшін арналған. Өлшеулерді жүргізуге генераторды даярлау үшін қажет:

-      соның сөнгеніне көз жету қажет, қарсы жағдайда сөндіру;

-      шығыс қуаттың реттегішін шеткі сол қалыпқа шығару;

-      жұмыс нәсілінің ауыстырып-қосқышын НГ қалыпына қондыру;

-      ЖЕЛІ тумбілерін қосу;

-      ЖЖ ГЕНЕРАТОР тумбілерін қосу;

-      жиіліктің қондырғысының тұтқасымен талап ететін жиілікті қойып шығу;

-      шығыс қуаттың реттегішімен ЖЖ тербелістердің қажетті деңгейін қойып шығу.            

 

         Б.3  Р1-3 өлшеуіш коаксиал жолы

         Р1-3 өлшеуіш коаксиал жолы, коаксиал күре жолдарындағы тұрғын толқындардың параметрлерін өлшеу үшін арналған.

         2,5 – 10,35 ГГц жиіліктер ауқымы.

         ТТК өлшеу

         Көрсеткіш аспабы бойынша жол бойындағы зондпен каретканың орнын ауыстыра отырып, көрсеткіштің  amax ең көп және  amin  ең аз шамаларының көрсетулерін анықтайды  және ТТК мына формула бойынша есептейді

.                                      (Б.1)

         Б.4   Р1-28 толқынжолдық өлшеуіш жол

        

         Желі қума толқынның коэффициентін, толқынжолдағы толқынның ұзындығын және екіполюстік  шағылысудың жиынтық коээфициентін өлшеу үшін қызмет етеді.

         Желінің әрекеттеу қағидасы тікше толқынжолдағы тұрғын толқынның электрлік өрісінің құрылымын зерттеумен қорытылады.  Толқынжолдың бойында механикалық жолмен өлшеуіш зондық бастиегі орналасқан каретка жылжиды. Толқынжолдың кең қабырғасында саңылау тілінген. Зонд толқынжолдың ішкі қуысына саңылау арқылы кіріп кететін зондтық бастиегімен байланысқан. Толқынжолдың бойындағы зондтың қалыпы есептік өлшеменің көмегімен желінің тұрқысында және есептік лимбада анықталады. Зондтық бастиектің резонанстық жүйесімен жоғарыжиілікті детектор байланысқан. Түзетілген детектормен көрсеткіш аспаптың тізбегіне ток түседі, ол өлшегіш жолдың өлшегіш зондық бастиегінің  төменжиілікті ағытпасына  қосылады.  Зондтық бастиектің жол бойында орын ауыстыруы толқынжолдың ішінде электрлік өрістің кернеулігін таратуды қондыруға рұқсат береді.

 

         ҚТК өлшеу

 

         Көрсеткіш аспабы бойынша жол бойында зондпен каретканың орнын ауыстыра отырып, көрсеткіштің  amax ең көп және  amin  ең аз шамаларының көрсетулерін анықтайды  және ТТК мына формула бойынша есептейді

.                                       (Б.2)

 

         Б.5   П6-23А өлшеуіш антенна

         1-ден  12 ГГц дейінгі жиіліктер ауқымында жұмыс істейтін антенна, арналған:

-      энергия ағынының тығыздығын өлшеу;

-      антенна  ауданының тиімділігі  мен күшейту коэффициентін өлшеу;

-      энергия ағынының берілген тығыздығымен электромагниттік өрісті құрау және басқа өлшеулер.

Антеннаның 50 Ом (7/3, 0,4мм) толқындық кедергісі бар коаксиалдық кірісі болады. Толқындық кірісі болатын аспапқа антеннаны қосу үшін оған    28,5х12,6мм  23х10мм қимасымен толқынжолдық-коаксиалдық ауысулар беріледі.

 

         Б.6   Р3-35 толық кедергілердің өлшеуіші

         Р3-35 толық кедергілердің өлшеуіші толқындардың метрлік және дециметрлік ауқымдарында коаксиалдық кіріспен әртүрлі радиоқұрылғылардың толық кедергілерін өлшеу үшін арналған. Өлшеуіштер дәлірек ГОСТ 13266-74 екінші класына қарайды.

         ТТК өлшеу

         “Жүктеме” ағытпасына  өлшеуіштің өлшенетін элементін қоса отырып, генераторда толқын өлшегіш бойынша жұмыстық жиілікті қондыру қажет. Үлгілі конденсатордың өлшемесінде генератордың жиілігін қондыру қажет. Көрсеткіш аспап бойынша өлшеуіштің қабылдау бастиегін айналдыра отырып, көрсеткіштің ең көп және ең аз көрсетулерінің шамасын анықтайды және ТТК мына формула бойынша есептейді

,                                          (Б3)

мұнда  amax - өрістің максимумында көрсеткіш аспаптың көрсетулері,

  amin - өрістің минимумындағы көрсеткіш аспаптың көрсетулері, яғни ТТК есептемесі өлшеуіш жолмен жұмыс кезінде жүргізіледі.

 

Б.7  Я2М-64 қуатының өлшеуіші

Я2М-64 термисторлы қуатты сіңіретін ваттметр, 1 және 100 жоғарыжиілікті ауыстырып-қосқыштың қалыпына сәйкес қуаттың 10 мВт және 1 Вт аспайтын деңгейімен коаксиалды күре жолдарда үзіліссіз ТТЖ тербелістерінің қуатының орта мәнін өлшеу үшін арналған. Тумбілер ЖЕЛІ ваттметрін қосар алдында және ӨЛШЕУ ШЕГІ ауыстырып-қосқышын СӨНДІРУ қалыпына қойып, ЖЖ ауыстырып-қосқышының тұтқасын “0” қалыпына қондыру қажет.

Жұмысқа аспапты даярлау үшін қажет:

-      ЖЕЛІ тумбілерін қосу;

-      10 мВт қалпына ӨЛШЕУ ШЕГІ ауыстырып-қосқышын қондыру;

-      15 минут ағымында аспапты қыздыру;

-      НӨЛДІ ҚОНДЫРУ тұтқасымен ваттметрдің өлшемесін нөлге қондырып, көпірді келістіру.

ЖЖ ауыстырып-қосқыштың кірісін өлшенетін қуаттың көзіне қосу қажет, ЖЖ ауыстырып-қосқышты 1 қалыпына қондыру қажет.  Өлшенетін қуаттың ретін анықтай отырып, ӨЛШЕУ ШЕГІ ауыстырып-қосқышының талап ететін қалыпына қондыру қажет.

Қуат мына формула бойынша анықталады

,                             (Б.4)

         мұнда Ризм - өлшенетін қуат;

                    Ротс – ваттметрдің өлшемесі бойынша саналатын қуат;

                    Кэ – 0.9  кем емес 0.02-ден 1 ГГц дейінгі жиіліктер ауқымындағы, 1-ден 5 ГГц дейін  0.8 дейінгі ауқымындағы және 0.7- ЖЖ кабілдерімен жұмыс істеген кездегі мәндерді қабылдайтын ЖЖ ауыстырып-қосқыштың тиімділік коэффициенті.

 

 

 

 

Әдебиеттер тізімі

 

1.               Ерохин Г.А., Чернышов О.В., Козырев Н.Д., Кочержевский В.Г. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. – М.: Радио и связь, 1996.

2.               Кочержевский Г.Н., Ерохин Г.А., Козырев Н.Д. Антенно-фидерные устройства. – М.: Радио и связь,1989.

3.               Сазонов Д.М. Антенны и устройства СВЧ. – М.: Высшая школа, 1988.

4. Хмель В.Ф., Чаплин А.Ф., Шумлянский И.И. Антенны и устройства СВЧ: Сборник задач. - К.: Вища шк., 1990.

 

 

Мазмұны

 

Кіріспе  ………………………………………………………….............……

1 №1 зертханалық жұмыс.........................................................................

2 №2 зертханалық жұмыс............................................................................

3 №3 зертханалық жұмыс............................................................................

4 №4 зертханалық жұмыс............................................................................

5 №5 зертханалық жұмыс...........................................................................

6 А қосымша..………………………………………….........……………… қосымша..………………………………………………..........…………….

Әдебиеттер тізімі..........................................................................................

 

3

4

8

12

17

23

27

28

31

 

 

 

 

 

 

 

                                                         2004 ж. жинақтық жоспары, реті 76

 

 

 

Владимир Леонидович Гончаров

Гульбану Габдулловна Сабдыкеева

Алексей Христофорович Хорош

 

 

 

 

Антенналы-фидерлік құрылғылар  жӘне радиотолқындардың таралуы

 

Зертханалық жұмыстарды орындауға арналған

әдістемелік нұсқаулар

(380340 – Радиотехника, 380540 – Радиобайланыс, радиохабар және теледидар, 380740 – Жылжымалы байланыстың жабдықтары және жүйелері,

380940 – Радиобайланыс және радионавигация

050719 – Радиотехника, электроника және телекоммуникациялар мамандықтарының барлық оқыту түрлерінің студенттері үшін).

 

 

 

 

 

Редакторы Ж.А.Байбураева

 

 

 

 

 

Басуға қол қойылды __ . __ . 2005ж.                         Пішімі 60х84 1/16.

Таралымы __80__ дана.                                             №1 типография қағазы

Көлемі 2,0  оқу-басп. т.                                    Тапсырыс____ .

Бағасы __64__ тг.

 

 

 

 

Алматы энергетика және байланыс институтының

көшірмелі-көбейткіш бюросы,

480013, Алматы, Байтұрсынұлы көшесі, 126.