Обработка результатов и теоретические расчеты

1. Шесть снятых диаграмм направленности нормировать к единице и построить их графики.

2. Для одной из высот подъема излучателя, исследованной экспериментально, рассчитать теоретические ДН. Высота задается преподавателем. Расчеты целесообразно выполнить в такой последовательности:

а) сначала рассчитать диаграммы и для открытого конца волновода с размерами а = 23 мм, b = 10 мм по формулам (5.23, 5.24).

б) рассчитать ДН антенны над проводящей поверхностью и как произведение интерференционного множителя (5.20) на ДН излучателя (5.23) и (5.246).

в) в расчеты нужно включить углы , при которых интерференционные множители равны 0, и , при которых интерференционные множители равны 1 (формулы (5.21) и (5.22)).

г) построить графики и на тех же рисунках, что и экспериментальные ДН.

Контрольные вопросы

1. Приведите примеры использования метода зеркальных изображений в электростатике и покажите, что при правильном выборе знака заряда-изображения на всей плоскости S автоматически удовлетворяется граничное условие .

2. Какова связь между моментами диполей Герца, размещенных над проводящей плоскостью, и моментами их зеркальных изображений для вертикальных и горизонтальных диполей?

3. Покажите, что характеристики направленности антенны и ее зеркального изображения в случае вертикальной поляризации связаны соотношением , причем . Поясните эту связь рисунком.

4. Покажите, что характеристики направленности антенны и ее зеркального изображения в случае горизонтальной поляризации связаны соотношением , причем . Поясните эту связь рисунком.

5. Покажите, что если антенна 1 создает в дальней зоне поле с круговой поляризацией, то антенна 2 (изображение) также создает поле, поляризованное по кругу, но с противоположным направлением вращения.

6. Постройте на качественном уровне диаграмму направленности вертикального диполя Герца, поднятого над проводящей поверхностью.

7. То же - для вертикального полуволнового электрического вибратора.

8. То же - для горизонтального диполя Герца.

9. То же - для горизонтального полуволнового электрического вибратора.

10. То же - для горизонтальной щелевой антенны.

11. То же - для вертикальной щелевой антенны.

12. Допустим, представлены аналитические выражения для интерференционных множителей. Как различить, какой из них относится к случаю вертикальной, а какой - горизонтальной поляризации?

13. Запишите выражения для интерференционных множителей в случае вертикальной и горизонтальной поляризаций. Выведите формулы для углов, соответствующих нулям и экстремумам этих множителей.

14. Как зависит число лепестков интерференционного множителя от высоты подъема антенны и от рабочей длины волны?

15. Как нужно ориентировать открытый конец волновода относительно проводящей поверхности, чтобы он создавал поле вертикальной (горизонтальной) поляризации?

16. Как нужно понимать рекомендацию о нормировании снятых диаграмм направленности? Что конкретно нужно сделать с экспериментальными результатами?

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Формулировку цели работу и краткие теоретические сведения.

2. Структурную схему экспериментальной установки.

3. Сведения о частоте, длине волны и высотах подъема излучателя.

4. Расчет длины волны в свободном пространстве.

5. Измеренные ДН излучателя и для 3 высот подъема.

6. Расчетные ДН для вертикальной и горизонтальной поляризации излучаемого поля, построенные на одном графике с экспериментальными зависимостями.

8. Выводы.

6. ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОЭЛЕМЕНТНОЙ
АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ «ВОЛНОВОЙ КАНАЛ»

Цели работы – экспериментальное исследование многоэлементных антенных решеток «волновой канал» и знакомство с методами расчета характеристик таких антенн