WOJSKOWA AKADEMIA TECHNICZNA

Wydział Elektroniki

LABORATORIUM Z MATERIAŁÓW ELEKTRONICZNYCH
Grupa: E2
Data wykonania ćwiczenia: 27.11.2013
SPRAWOZDANIE Z ĆWICZENIA LABORATORYJNEGO
Temat: Badanie charakterystyk częstotliwościowych struktur warstwowych typu „RADOME”

Wstęp teoretyczny:

Struktury RADOME są to osłony anten RF o specyficznych, pożądanych i zaprojektowanych własnościach. elektromagnetycznych. Mają na celu zapewnienie stabilności poprzez odporność na napór wiatru lub strug powietrza podczas lotu samolotu lub rakiety. Mają umożliwić poprawną pracę anteny w każdych warunkach zewnętrznych poprzez zabezpieczenie przed wpływem deszczu, śniegu, aerozolu wody morskiej, owadów, zwierząt, promieniowania UV, fluktuacji temperatury otoczenia. Mają zapewnić odpowiednie parametry elektromagnetyczne. Struktury RADOME stosuje się nie tylko do zapewnienia ochrony anteny RF, ale maja one zwiększyć jest zysk antenowy, czyli poprawić odbiór sygnału. Większość stosowanych konfiguracji RADOME jest projektowanych pod kątem minimalizowania odbić fal EM. Są to m.in. struktury „elektrycznie cienkie”, struktury półfalowe, struktury A-sandwich, struktury C-sandwich. Konfiguracja dla konkretnego zastosowania jest uzależniona od wymagań na mechaniczne własności struktury oraz od pasma częstotliwości pracy anteny. Pod względem elektrycznych własności, projekty struktur RADOME zorientowane są na zapewnienie niskiej stratności energii fal EM. Oprócz własności samej struktury, istotnymi są też je własności związane z oddziaływaniem środowiska zewnętrznego. Szkodliwy jest zwłaszcza wpływ cienkiej warstwy wody na zewnętrznej granicy RADOME na jej parametry propagacyjne. Woda charakteryzuje się wysoką przenikalnością elektryczną i wysokim tangensem delta stratności w mikrofalowym zakresie częstotliwości. Jeśli materiał nie jest hydrofobowy, powoduje to znaczne tłumienie sygnału nadawanego lub odbieranego przez antenę. Właściwie dobrany zewnętrzny materiał RADOME powoduje grupowanie się wody w kropelki, jak na rys.10, co zmniejsza tłumienie fal radiowych.

Tabela pomiarowo-wynikowa:

Częstotliwość	Bez Radome	Z osłoną	$$\frac{\mathbf{U}_{\mathbf{1}}}{\mathbf{U}_{\mathbf{\text{pow}}}}$$	$$\frac{\mathbf{U}_{\mathbf{1}}}{\mathbf{U}_{\mathbf{\text{pow}}}}$$
[GHz]	[mV]	[mV]	[V/V]	[dB]
4	-1,94	6,71	-3,46	10,78
4,05	-3,47	7,22	-2,08	6,36
4,1	-2,45	7,22	-2,95	9,39
4,15	-2,96	8,24	-2,78	8,89
4,2	-2,96	7,73	-2,61	8,34
4,25	-3,98	6,71	-1,69	4,54
4,3	-3,47	7,73	-2,23	6,96
4,35	-2,96	7,22	-2,44	7,74
4,4	-3,98	6,71	-1,69	4,54
4,45	-4,49	7,22	-1,61	4,13
4,5	-3,98	7,73	-1,94	5,77
4,55	-2,96	6,71	-2,27	7,11
4,6	-3,47	6,71	-1,93	5,73
4,65	-3,98	8,24	-2,07	6,32
4,7	-2,45	5,69	-2,32	7,32
4,75	-3,47	6,2	-1,79	5,04
4,8	-2,45	6,71	-2,74	8,75
4,85	-2,96	7,73	-2,61	8,34
4,9	-3,47	6,7	-1,93	5,71
4,95	-3,98	5,69	-1,43	3,10
5	-2,45	6,2	-2,53	8,06
5,05	0,91	6,71	7,37	17,35
5,1	-0,92	6,71	-7,29	17,26
5,15	-0,41	7,73	-18,85	25,51
5,2	-0,92	6,71	-7,29	17,26
5,25	0,91	6,2	6,81	16,67
5,3	-1,43	7,22	-5,05	14,06
5,35	-0,93	6,2	-6,67	16,48
5,4	-0,92	6,71	-7,29	17,26
5,45	-1,43	6,71	-4,69	13,43
5,5	-0,41	7,22	-17,61	24,92
5,55	-0,97	6,71	-6,92	16,80
5,6	-0,91	6,71	-7,37	17,35
5,65	-0,97	6,2	-6,39	16,11
5,7	0,6	7,22	12,03	21,61
5,75	-0,92	6,71	-7,29	17,26
5,8	-0,92	6,72	-7,30	17,27
5,85	-0,41	6,71	-16,37	24,28
5,9	0,6	6,2	10,33	20,28
5,95	-1,94	6,71	-3,46	10,78
6	-1,94	8,24	-4,25	12,56

Przykładowe obliczenia:

$$\frac{U_{1}}{U_{\text{pow}}} = \ \frac{6,71}{- 1,94} = \ - 3,46\ \frac{V}{V}$$

$$\frac{U_{1}}{U_{\text{pow}}}\left\lbrack \text{dB} \right\rbrack = 20\log\left( \left| \frac{U_{1}}{U_{\text{pow}}} \right| \right) = \ 10,78\ dB$$

Schemat blokowy układu:

Wnioski: