Specjalno艣膰: EIT |
Nazwa zaj臋膰: LABORATORIUM ANTEN |
TERMIN
|
|
Osoby wykonuj膮ce 膰wiczenie:
|
Nr Grupy
|
||
Tytu艂 膰wiczenia: Metodyka konfigurowania poligonu do pomiaru parametr贸w polowych anten w polu dalekim. 殴r贸d艂a b艂臋d贸w pomiar贸w |
Nr 膰wiczenia 4 |
||
Sprawozdanie opracowa艂 |
|
OCENA |
|
Data wykonania 膰wiczenia |
|
|
|
Data oddania sprawozdania |
|
|
|
Prowadz膮cy |
|
|
|
UWAGI (wype艂nia prowadz膮cy): |
1. Cel 膰wiczenia
Celem 膰wiczenia jest zapoznanie si臋 z zasadami pomiaru charakterystyk
promieniowania anten w dziedzinie cz臋stotliwo艣ci w polu dalekim. Kluczowym
elementem 膰wiczenia jest badanie wp艂ywu podstawowych 藕r贸de艂 b艂臋d贸w pomiaru
na kszta艂t charakterystyki promieniowania anteny.
2. Przebieg 膰wiczenia
Pierwszym naszym zadaniem by艂o obliczenie odleg艂o艣ci spe艂niaj膮cej warunki pola dalekiego mi臋dzy anten膮 pomiarow膮 i anten膮 badan膮.
cz臋stotliwo艣膰 transmisji: f = 9,7 GHz
d艂ugo艣膰 fali:
warunek pola dalekiego:
gdzie:
D - maksymalny wymiar anteny badanej
R - odleg艂o艣膰 mi臋dzy antenami
D =
Obliczon膮 warto艣膰 minimaln膮 R przyj臋li艣my 55 cm.
Rysunek. 1.Uproszczony schemat poligonu pomiarowego do bada艅 parametr贸w polowych anten w strefie dalekiej.
2.1. Pomiar charakterystyki promieniowania anteny tubowej przy trzech r贸偶nych odleg艂o艣ciach ( z wykorzystaniem absorber贸w mi臋dzy antenami ).
Zmieniali艣my po艂o偶enie anteny odbiorczej co 15掳 wzgl臋dem anteny nadawczej.
Rysunek 2. Uproszczony schemat poligonu pomiarowego do bada艅 parametr贸w polowych anten w strefie dalekiej z wykorzystaniem absorber贸w
Tabela 1. Wyniki pomiaru charakterystyk promieniowania anteny tubowej przy trzech r贸偶nych odleg艂o艣ciach mi臋dzy antenami
k膮t [掳] |
odleg艂o艣膰 mi臋dzy antenami |
||
|
1/2 R |
R |
2R |
|
poziom [dB] |
||
-90 |
-38 |
-47,2 |
-38,4 |
-75 |
-44,2 |
-44 |
-37,4 |
-60 |
-34,7 |
-32,2 |
-35,2 |
-45 |
-25 |
-25,5 |
-25 |
-30 |
-16 |
-18 |
-22,8 |
-15 |
-2,4 |
-2,8 |
-6 |
0 |
0 |
0 |
0 |
15 |
-2,65 |
-3,9 |
-4,3 |
30 |
-17 |
-20,5 |
-18,2 |
45 |
-26,7 |
-25,8 |
-24,8 |
60 |
-38,5 |
-34,5 |
-27,1 |
75 |
-45,4 |
-43,2 |
-38 |
90 |
-40,5 |
-38 |
-43,2 |
odleg艂o艣膰 1/2R=27,5 cm
Rysunek 3. Zmierzona charakterystyka promieniowania badanej anteny tubowej z wykorzystaniem absorber贸w pomi臋dzy antenami b) odleg艂o艣膰 R=55 cm
Rysunek 4. Zmierzona charakterystyka promieniowania badanej anteny tubowej z wykorzystaniem absorber贸w pomi臋dzy antenami
c) odleg艂o艣膰 2R=110 cm
Rysunek 5. Zmierzona charakterystyka promieniowania badanej anteny tubowej z wykorzystaniem absorber贸w pomi臋dzy antenami2.2. Pomiar charakterystyki promieniowania anteny tubowej dla dw贸ch r贸偶nych wysoko艣ci h ( z wykorzystaniem blachy mi臋dzy antenami ).
Rysunek 6. Schemat uk艂adu pomiarowego z wykorzystaniem blachy pomi臋dzy antenami
a) Wysoko艣膰 blachy zosta艂a wyznaczona dla k膮ta 伪 odpowiadaj膮cemu 陆 szeroko艣ci 3dB spadku charakterystyki anteny.
Do okre艣lenia jak najlepszego konta pos艂u偶y艂y nam teoretyczne charakterystyki promieniowania anteny.
Rysunek 7. Teoretyczna charakterystyka promieniowania anteny dla f=10 GHz
Odleg艂o艣膰 anten 2R=110cm
h=tg35掳路R=0,385 m
Tabela 2. Pomiar charakterystyki promieniowania anteny tubowej
k膮t [掳] |
poziom dB |
-90 |
-41,5 |
-75 |
-37 |
-60 |
-34 |
-45 |
-27,5 |
-30 |
-22,6 |
-15 |
-7,5 |
0 |
0 |
15 |
-43 |
30 |
-17,2 |
45 |
-24,9 |
60 |
-27,6 |
75 |
-38,5 |
90 |
-45 |
Rysunek 8. Zmierzona charakterystyka promieniowania badanej anteny tubowej z wykorzystaniem blachy pomi臋dzy antenami
b) Wysoko艣膰 blachy zosta艂a wyznaczona na tak膮 wysoko艣膰 aby powodowa艂a jak najmniejsze odbicie.
Do okre艣lenia jak najlepszego konta pos艂u偶y艂y nam teoretyczne charakterystyki promieniowania anteny
Odleg艂o艣膰 anten 2R=110cm
h=tg15掳路R=0,147 m
Tabela 3. Pomiar charakterystyki promieniowania anteny tubowej
k膮t [掳] |
poziom [dB] |
-90 |
-40,6 |
-75 |
-35,9 |
-60 |
-33,8 |
-45 |
-25,8 |
-30 |
-24,9 |
-15 |
-7,4 |
0 |
0 |
15 |
-5,1 |
30 |
-17,2 |
45 |
-24,8 |
60 |
-30,5 |
75 |
-41,5 |
90 |
-41,5 |
Rysunek 9. Zmierzona charakterystyka promieniowania badanej anteny tubowej z wykorzystaniem blachy pomi臋dzy antenami
2.3. Pomiar poziomu nat臋偶enia pola w funkcji odleg艂o艣ci mi臋dzy anten膮 nadawcz膮 a odbiorcz膮.
Pomiar rozpocz臋li艣my przy odleg艂o艣ci 27,5 cm pomi臋dzy antenami. Pomiary by艂y dokonywane co 1,5 cm, a偶 do odleg艂o艣ci 110 cm.
Rysunek 10. Zale偶no艣膰 poziomu nat臋偶enia pola od odleg艂o艣ci mi臋dzy antenami2.4. Por贸wnanie charakterystyk promieniowania anteny dla trzech odleg艂o艣ci 1/2R,R i 2R
Rysunek 11. Por贸wnanie charakterystyk promieniowania anteny dla trzech odleg艂o艣ci 1/2R,R i 2R
2.5. Por贸wnanie charakterystyk promieniowania anteny dla r贸偶nych wysoko艣ci blachy
( h1=0,385 m i h2=0,147 m)
Rysunek 12. Por贸wnanie charakterystyk promieniowania anten dla r贸偶nych wysoko艣ci blachy
3. Wnioski
Podczas wykonywanego 膰wiczenia dokonywali艣my pomiar贸w charakterystyk promieniowania anteny w warunkach pola dalekiego w r贸偶nych ustawieniach. Zmieniali艣my odleg艂o艣膰 mi臋dzy antenami, por贸wnywali艣my wyniki z absorberami mi臋dzy antenami oraz bez nich. Jak r贸wnie偶 ze zmienn膮 odleg艂o艣ci膮 pomi臋dzy antenami.
Pomiar wykonywali艣my w zakresie k膮t贸w od -90潞 do 90潞. Powy偶sze charakterystyki powinny by膰 idealnie symetryczne, tzn. dla k膮t贸w o przeciwnym znaku poziom sygna艂u powinien mie膰 te same warto艣ci. Nie jest tak z powodu niemo偶liwo艣ci bardzo dok艂adnego ustawienia warto艣ci maksymalnej nat臋偶enia pola, oraz dok艂adnego regulowania k膮tem przesuwania anteny odbiorczej.
Przeprowadzone pomiary pokaza艂y jak wa偶na jest jako艣膰 i odpowiednie u艂o偶enie poligonu pomiarowego. By艂o to najbardziej widoczne w ostatniej cz臋艣ci 膰wiczenia gdy mierzyli艣my poziom sygna艂u docieraj膮cego do odbiornika zmieniaj膮c odleg艂o艣膰 mi臋dzy nim a nadajnikiem. Powsta艂a w ten spos贸b charakterystyka znacz膮co r贸偶ni si臋 od wzorca, kt贸ry powinni艣my uzyska膰. Mog艂o mie膰 na to wp艂yw wiele czynnik贸w tj. niedok艂adne ustawienie anten wzgl臋dem siebie czy brak dostatecznego ekranowania stanowiska. Wykonywany przez nas pomiar (zmiana odleg艂o艣ci co 1,5 cm) r贸wnie偶 by艂 zbyt ma艂o dok艂adny.
12