1. Cel ćwiczenia:

Celem ćwiczenia jest zapoznanie się z metodyka pomiaru i wyznaczania podstawowych parametrów obwodowych anten (tj. impedancji wejściowej, wejściowego współczynnika fali stojącej WFS, wejściowego współczynnika odbicia Γ oraz szerokości częstotliwościowego pasma pracy anteny).

1. Wyposarzenie stanowiska

1. Antena

2. Miernik Site Master S331

3. Komputer

1. Konstrukcja anteny pomiarowej i schemat stanowiska pomiarowego.

wymiary ( długość):

A= 7.5cm

B= 84.5cm

C= 50.5cm

D=35cm

E= 33.5cm

F= 32cm

G= 31cm

Rys 1. Konstrukcja anteny pomiarowej wraz z wymiarami.

Rys 2. Schemat stanowiska pomiarowego.

1. Wyniki pomiarów i charakterystyki.

Częstotliwość [MHz]	WFS	Faza [o]
300.00	2.984	9.2
320.90	2.067	33.2
351.20	2.317	-17.7
400.00	1.395	-8.3
420.90	2.317	-12.7
451.20	1.793	59.5
500.00	2.257	14.6
520.90	1.494	78.0
551.20	1.519	-19.8
600.00	1.116	49.3

Tabela 1.Pomiar układu dopasowującego.

Rys.3 Przebieg WFS w dziedzinie częstotliwości.

Rys.4 Przebieg współczynnika odbicia (p) w dziedzinie częstotliwości.

Rys.5 Część urojona irzeczywista impedancji.

Rys.6 Współczynnik p w dziedzinie częśtotliwości-porównanie dla rezystancji 50 i 75 Ohmów.

Rys 7. Współczynnik WFS w dziedzinie częstotliwości-porównanie dla 50 i 75 Ohmów.

Częstotliwość [MHz]	WFS	Faza [o]
300.00	18.231	-30.1
320.90	5.211	-63.0
351.20	3.184	-98.7
400.00	1.584	14.0
420.90	3.902	7.0
451.20	4.714	-11.7
500.00	3.425	-57.4
520.90	2.503	-122.3
551.20	4.102	-107.3
600.00	4.571	-152.1

Rys 8. Wykres Smitha-przedstawienie Z_we

Tabela 2.Pomiar anteny w szerokim paśmie.

Rys.9 Przebieg WFS w dziedzinie częstotliwości.

Rys.10 Przebieg współczynnika odbicia (p) w dziedzinie częstotliwości.

Rys.11 Część urojona irzeczywista impedancji.

Rys 12. Współczynnik p w dziedzinie częstotliwości-porównanie dla 50 i 75 Ohmów.

Rys 13. Współczynnik WFS w dziedzinie częstotliwości-porównanie dla 50 i 75 Ohmów.

Rys1 4. Wykres Smitha-przedstawienie Z_we.

Częstotliwość [MHz]	WFS	Faza [o]
340.00	3.184	-95.2
350.10	3.024	-101.9
360.20	1.699	-116.7
370.20	1.642	89.2
385.70	2.69	37.3
394.30	1.915	17.5
411.30	1.604	-4.9
422.90	3.484	0.8
433.00	6.813	-0.8
440.00	7.658	-3.7

Tabela 3. Pomiar anteny w wąskim paśmie

Rys.15 Przebieg WFS w dziedzinie częstotliwości.

Rys.16 Przebieg współczynnika odbicia (p) w dziedzinie częstotliwości.

Rys.17 Część urojona irzeczywista impedancji.

Rys 18. Współczynnik p w dziedzinie częstotliwości-porównanie dla 50 i 75 Ohmów.

Rys 19. Współczynnik WFS w dziedzinie częstotliwości-porównanie dla 50 i 75 Ohmów.

Rys 20. Wykres Smitha-przedstawienie Z_we.

1. Obliczenia.

• Dipol pętlowy

• Zależność między współczynnikiem odbicia a współczynnikiem fali stojącej.

• Współczynnik odbicia (liczony dla częstotliwości 300MHz):

• Impedancja anteny:

$$Za = 50*\frac{\ 0.047\ - \ 0.52i + 1}{1 - \left( 0.047\ - \ 0.52j \right)} = 26.60 - \ 38.02j$$

• Obliczenie współczynnika odbicia Γ i WSF:

Γ=$\frac{26.60 - \ 38.02j - 75}{26.60 - \ 38.02j + 75} = - 0.294\ - \ 0.484j$

Moduł Γ= 0.567

p= 20log(0.567)= -4,93 dB

$$WFS = \frac{1 + 0.567}{1 - 0.567} = 3,62$$

1. Wnioski:

• Bardzo istotne jest dopasowanie impedancyjne między odbiornikiem a anteną odbiorczą za co odpowiadają układy symetryzatorów, co pokazują wykresy współczynnika fali stojącej przy rezystancji obciążenia Z_o=50Ω i 75Ω.

• Współczynnik p przy większym obciążeniu jest niższy natomiast WFS wyższy (najbardziej widać to w niższych częstotliwościach).

• Przy częstotliwości ok 447 MHz nastąpił skok wartości zarówno WFS jak i współczynnika p.