Измерение входного сопротивления короткой антенны

Лабораторная работа № 3

Исследование элементов и узлов СВЧ-трактов

Цель работы:изучение конструкции и принципов функционирования основных элементов и узлов приемо-передающих трактов диапазона сверхвысоких частот.

КБВ изменяется от 0 до 1, желательно обеспечить КБВ ближе к 1,

КСВ изменяется от 1 до ∞, желательно обеспечить КСВ ближе к 1

Коэффициент отражения:

Измеряя амплитуду напряжения в максимуме и в минимуме при разной величине зазора в соединениях между фланцами отрезков волноводов. Вычислив КБВ, строю графики зависимости КБВ от величины зазора при разных вариантах сочленения гладкого и дроссельного фланцев:

П-образный отвод волновода с дроссельными фланцами с обоих сторон:

Изменение КБВ небольшое линейное.

 

Прямой гибкий отрезок волновода с гладким фланцем:

КБВ уменьшается с ростом зазора из-за гладкого фланца.

Разветвитель с дроссельным фланцем:

Разветвитель с гладкимм фланцем:.

Вращающееся сочленение волновода:

 

 

Длинный гибкий нерезонансный отрезок волновода:

 

 

Вывод

Дроссельный фланец обеспечивает электрическую непрерывность соединяемых секций, в связи со свойством работы канавки в режиме четвертьволнового отрезка, разомкнутого на конце и полуволнового, короткозамкнутого на конце отрезка длинной линии. Это обеспечивает волновое сопротивление равным нулю. Гладкий фланец не обеспечивает электрическую непрерывность соединяемых секций. Поэтому КБВ в линии уменьшается.

Лабораторная работа № 4

Измерение входного сопротивления короткой антенны

Цель работы:

1) изучение особенностей конструкции и основных параметров коротких антенн;

2) овладение методикой измерения входного сопротивления коротких антенн резонансными методами;

3) экспериментальное исследование зависимости входного сопротивления от частоты.

 

Излучательную способность проволочных антенн оценивают сопротивлением излучения:

, Ом

Измерив активную составляющую входного сопротивления, можно найти сопротивление потерь R_П из соотношения:

 , Ом

Полное активное входное сопротивление антенны:

При измерении входного сопротивления короткой антенны используются: метод вариации частоты и метод замещения.

Метод вариации частоты.

Измеренные параметры в режиме «антенна»:

Частота резонанса f₀ = 0,214 МГц

Полоса пропускания частот Δf: 0,210 …0,218 МГц

U_max = 25 В; U_эфф = 25 ∙ 0,707 = 17,7 В

спад АЧХ:

U₀ = 17,7 В: Δf = 0,210 …0,218 МГц

U₁ = 15,7 В: Δf = 0,209 …0,219 МГц

U₂ = 13,7 В: Δf = 0,208 …0,220 МГц

U₃ = 11,7 В: Δf = 0,207 …0,221 МГц

U₄ = 9,7 В: Δf = 0,205 …0,223 МГц

U₅ = 7,7 В: Δf = 0,202 …0,226 МГц

U₆ = 5,7 В: Δf = 0,198 …0,230 МГц

 

Измеренные параметры в режиме «конденсатор»:

U_max = 26 В

С_к = 40 пФ = 40 ∙ 10^-9 Ф

 Ом

 Ом

 

Метод замещения:

Замещаем антенну эталонными R_э и C_э:

R_А = R_э = 35 Ом

C_А = C_э = 40 пФ

 

Активное сопротивление антенны в обоих методах должны быть приблизительно равными.

 

Амплитудно-частотная характеристика.

 

 

Вывод.

Произвели определение входного сопротивления антенны двумя методами: Первый метод вариации заключается в присоединении антенны параллельно к емкости колебательного контура и измерении частоты резонанса и полосы пропускания контура. Далее, по резонансной частоте вычисляется емкость и реактивная составляющая входного сопротивления антенны. Метод замещения заключается в замещении антенны эталонным сопротивлением, вызывающее такой же эффект, что и антенна.