Prowadzący : Mgr inż. H. Chaciński	LABORATORIUM ANTEN	Warszawa 02.12.2003 r.
Skład zespołu: Alicja Janiec Adam Kliczek Grupa 5RTM	ĆWICZNIE I : BADANIE CHARAKTERYSTYK KIERUNKOWYCH	Ocena:

1. Pomiar charakterystyk kierunkowych anten

a) Schemat stanowiska pomiarowego:

b) Pomiar charakterystyki kierunkowej anteny tubowej

Częstotliwość fali generowanej przez antenę nadawczą to 9,5 GHz, długość fali - 3,15 cm, największy wymiar poprzeczny anteny odbiorczej - 13 cm. W związku z tym granica strefy dalekiej wynosi:

m

W czasie badań anteny były ustawione w odległości dużo większej od granicy strefy dalekiej. W poniższej tabelce zostały umieszczone zmierzone przy pomocy oscyloskopu wartości poziomu sygnału na wyjściu anteny badanej w zależności od kąta jej obrotu.

φ [˚]	0	5	10	15	20	25	165	170	175	180	185	190	195	200
U [mV]	47	38	26	11,5	3	1,5	0,5	1,5	6	9	12	8	5	3

φ [˚]	335	340	345	350	355
U [mV]	0,5	2	4	12	31

Charakterystyka została wykreślona na oddzielnych kartkach. Widać na niej jedną wiązkę główną o szerokości ok. 17˚ oraz wiązkę wsteczną o poziomie sygnału mniejszym o ok. 6 dB. Szerokość listka głównego została zmierzona w punktach, w których poziom natężenia pola elektrycznego spada
o 3 dB. Występowanie wiązki wstecznej oraz pewną nieregularność charakterystyki można tłumaczyć odbiciami od metalowych przedmiotów otaczających antenę.

c) Pomiar charakterystyki kierunkowej anteny parabolicznej

Częstotliwość fali generowana przez antenę nadawczą wynosi również 9,5 GHz. Wyniki są umieszczone w tabelce poniżej. Charakterystyka została wykreślona na oddzielnych kartkach.

φ [˚]	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9-150	151	152	153	154
U [mV]	170	165	150	130	75	48	25	20	1	0	1	2	3	4

φ [˚]	155	156	157	158	159	160	161	167	168	169	170	171	172	173
U [mV]	5	6	5,5	4	3,5	2	1,5	1	2	7	28	46	54	58

φ [˚]	174	175	176	177	178	179	180	181-183	184	185	186	187	188	189
U [mV]	38	26	13	7,5	5	3	1	0	1,5	2	2	3	3,25	2,5

φ [˚]	190	191	192	193	194-350	351	352	353	354	355	356	357	358	359
U [mV]	2,25	2	1,5	1	0	2	3	8	22	40	88	105	130	165

Szerokość listka głównego badanej anteny wynosi ok. 6˚ - jest wąski. Widać, że antena paraboliczna cechuje się większą kierunkowością niż antena tubowa. Obecność listków wstecznych wynika z otoczenia badanej anteny i przestrzeni propagacji fali przez przedmioty metalowe.

d) Pomiar charakterystyki kierunkowej anteny w postaci szyku liniowego (dipoli półfalowych)

Anteną nadawczą podczas pomiaru był dipol półfalowy o długości 102 mm. Długość fali wynikająca z obliczeń to 1,47 GHz, ale odbiega nieco od rzeczywistej (1,35 GHz) ze względu na nieidealność dipola. Największy poprzeczny wymiar anteny wynosi 593 mm. W związku z tym granica strefy dalekiej to
3,47 m. Pomiar został wykonany przy odległości między antenami wynoszącej ok. 4 metry. Wyniki zostały przedstawione w tabelce.

φ [˚]	0	5	10	15	20	25	30	35	36-89	90	95	100	105	110
U [mV]	24	20	14	10	4,5	2,5	1,75	1,25	0	0,5	1,25	2	3	4

φ [˚]	115	120	125	130	135	140	145	150	155	160	161-324	325	330	335
U [mV]	5	5,5	7,5	9,5	10	9	6	3,75	2,25	1,25	0	0,75	1	3

φ [˚]	340	345	350	355
U [mV]	7,5	15,5	20	22

Szerokość listka głównego badanej anteny wynosi 19˚. Jest największa ze wszystkich badanych anten, w związku z tym szyk liniowy cechuje się najmniejszą kierunkowością. Listek wsteczny ma poziom o 4 dB mniejszy od listka głównego. Jego przesunięcie, którego nie było widać w przypadku anten parabolicznej i tubowej, wynika z obecności w okolicy badanej anteny dużego, metalowego obiektu i mniejszej częstotliwości fali.

2. Pomiar kierunkowości (zysku kierunkowego)

a) Schemat stanowiska pomiarowego

b) Wyniki pomiaru kierunkowości anten parabolicznej i tubowej

Zysk kierunkowy anteny G zmierzyliśmy poprzez porównanie sygnałów P_wz i P_bad odebranych od anteny nadawczej po kolei przez antenę wzorcową o znanym zysku oraz przez antenę badaną. Zysk anteny wzorcowej odczytujemy z wykresu (dla częstotliwości 9,5 GHz wynosi 18,8 dB).

		Antena tubowa	Antena paraboliczna
Pwz	-	100	47
Pnad	-	130	170
Gwz	dB	18,8	18,8
F	GHz	9,5	9,5
G	dB	1,3 + 18,8 = 20,1	5,59 + 18,8 = 24,39

Można zauważyć, że zysk kierunkowy anteny parabolicznej jest większy od zysku anteny tubowej. Zgadza się to z obliczonymi w poprzednim punkcie szerokościami wiązek - antena tubowa, która ma szerszy listek główny, charakteryzuje się mniejszym zyskiem kierunkowym.

---