Изучение диаграммы направленности рупорной антенны.

Описание лабораторной установки

В качестве излучающего устройства используется клистронный генератор, создающий в волноводе электромагнитные волны вертикальной поляризации. Излучающей частью устройства является рупорная антенна. Ее размеры указаны на рисунке 1

a=13,5 см

b=9 см

c=18 см

Рис.1.

На рис.2. показана схема экспериментальной установки.

D

Рис.2.

Она состоит из клистронного генератора (1), рупорной излучающей антенны (2), рупорной приемной антенны (3), детектора (4), квадратичного микровольтметра (5). Клистронный генератор (1) создает сантиметровые электромагнитные волны. Они излучаются рупорной антенной (2) и поступают в рупорную приемную антенну (3). С помощью детектора (4) высокочастотные колебания детектируются. Огибающая высокочастотных колебаний измеряется микроамперметром. Детектор характеризуется квадратичной зависимостью тока от напряжения и показания микровольтметра пропорциональны мощности принимаемых электромагнитных волн.

Ход работы

Подготовка к проведению измерений.

Длина волны

см.

Запишите параметры рупорной антенны:

а= см; b= см; с= см.

Рассчитайте площадь раскрыва рупорной антенны по формуле

.

Рассчитайте коэффициент усиления антенны по формуле

.

Рассчитайте волновое число по формуле

.

Изучение зависимости напряженности электрического поля от расстояния между передающей и приемной антенами.

Установите приемную и передающую антенну на расстоянии 170 см. Запишите в таблицу показания микроамперметра. Сближая приемную и передающую антенны с шагом 10 см, повторите измерения. Результаты измерений занесите в таблицу 1.

Таблица 1.

, м	1,7	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,1
, мкА
, мВ/м
, мВт
, м	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	-
, мкА							-
, мВ/м							-
, мВт							-

Рассчитайте действующее значение напряженности электрического поля по формуле и занесите значения в таблицу 1

, мВ/м.

Рассчитайте мощность излучения по формуле и занесите значения в таблицу 1

, мВт.

Рассчитайте излученную среднюю мощность по выражению

,

где n=1, 2, 3,… - номер измерения.

мВт.

Рассчитайте среднеквадратическое отклонение для по формуле

,

где n=1, 2, 3,… - номер измерения.

мВт.

Рассчитайте теоретические значения мощности излучения в каждой точке по формуле

,

результаты вычислений занесите в таблицу 2.

Таблица 2.

, м	1,7	1,6	1,5	1,4	1,3	1,2	1,1
,мВ/м
, м	1,0	0,9	0,8	0,7	0,6	0,5	-
,мВ/м							-

По данным таблиц 1 и 2, постройте зависимости от

Вывод:

Изучение диаграммы направленности рупорной антенны.

Установите излучающую антенну в центр окружности, приемную антенну расположите на отметке 0⁰. Перемещая приемную антенну по окружности, заполните таблицу 3

Таблица 3.

, мкА
, мВ/м
										-
, мкА										-
, мВ/м										-

Рассчитайте действующие значения напряженности электрического поля по формуле

,

результаты вычислений запишите в таблицу 5.

Найдите по данным таблицы 3 максимальное значение

= мВ/м.

Определите нормированные значения по формуле

и запишите результаты вычислений в таблицу 3.

Рассчитайте теоретическое значение по формуле

и запишите результаты расчета в таблицу 4.

Таблица 4.

										-
										-

По данным таблиц 3 и 4 постройте зависимости и

Вывод: