LABORATORIUM ANTEN |
||
Grupa: E6H1S1 |
Data wykonania ćwiczenia:
|
Prowadzący ćwiczenie: mgr inż. Rafał PRZESMYCKI |
|
|
Potwierdzenie przyjęcia (Nazwisko - podpis): |
Skład podgrupy:
|
||
SPRAWOZDANIE |
||
TEMAT: Badanie anteny tubowej oraz soczewkowej |
Opracowanie wyników:
|
Wymiar A [cm] |
Wymiar B [cm] |
Antena nadawcza |
10 |
19 |
Antena Odbiorcza (soczewkowa) |
5 |
30 |
Antena odbiorcza (tubowa) |
5,5 |
30 |
R [m] |
3,31 |
|
F [MHz] |
9770 |
Sprawdzenie warunków strefy dalekiej (fali płaskiej) dla pomiarów na poszczególnych częstotliwościach.
Dolna granica strefy dalekiej leży na odległości rzędu (5-10λ) licząc od źródła promieniowania. W naszym przypadku dla f=9770 GHz strefa daleka wynosi 30 cm. Przy pomiarach anteny były ustawione w odległości 3,31 m więc warunek ten został spełniony.
Kryterium fazowe
W naszym przypadku dla anteny nadawczej D1=19 cm i odbiorczej w polaryzacji poziomej D2=30 otrzymujemy
czyli R≥16 m, natomiast dla polaryzacji pionowej D2=5,5 cm czyli R≥4,2 m
Kryterium amplitudowe
Dla orientacji poziomej otrzymujemy R≥0,58m, a dla pionowej R≥0,3 m.
Brak przeszkód w granicach I strefy propagacyjnej Fresnela
Dla anten rozstawionych w laboratorium w odległości R=3,31m otrzymujemy RF1max=0,16m
Wnioski
Celem ćwiczenia laboratoryjnego było zapoznanie się z budową i podstawowymi charakterystykami anten tubowych wyposażonych w wymienną soczewkę dielektryczną.
Wykreślone unormowane charakterystyki promieniowania anteny tubowej we współrzędnych biegunowych i prostokątnych pokazują, że dla polaryzacji pionowej nie występują listki boczne a listek główny ma rozwartość użyteczną 2
= 24
i rozwartość na poziomie zerowym ok. 2
= 51
. Promieniowanie anteny ustawionej w płaszczyźnie poziomej posiada inną charakterystykę. Nie występuje tu listek główny a jedynie dwa listki boczne. W promieniowaniu tym obserwujemy znacznie węższą rozwartość na poziomie zerowym, ok. 2
= 46
. Antena soczewkowa odznacza się bardzo dobrą kierunkowością. Wykreślone charakterystyki promieniowania potwierdzają ten fakt. Wysoką kierunkowość ma w szczególności antena soczewkowa z polaryzacją poziomą dla której rozwartość użyteczna wiązki wyniosła 2
= 7
, a rozwartość na poziomie zerowym ok. 2
=16°. Przy polaryzacji pionowej nie osiągamy już tak dobrej kierunkowości. Listek główny przekracza swoją rozwartością użyteczną rozwartość na poziomie zerowym polaryzacji poziomej. Rozwartość wiązki na poziomie 0,707 wyniosła : 2
= 21
Nie ulega jednak wątpliwości, że zastosowanie soczewki w znacznym stopniu poprawia własności kierunkowe anteny co udowadniają kolejne sporządzone charakterystyki. Jeśli nawet dla polaryzacji pionowej ta poprawa jest niewielka to dla polaryzacji poziomej diametralnie zmienia rozkład pola. Z dwóch listków dla anteny tubowej przekształca się w jeden o znacznie zwężonej rozwartości.
Poprawne wykonanie pomiarów zagwarantowane było przy spełnieniu warunku strefy dalekiej, fali płaskiej oraz nieprzesłaniania pierwszej strefy Fresnela. Warunek strefy dalekiej („Opracowanie wyników” pkt. 1a) jak i nieprzesłaniania pierwszej strefy Fresnela (1d) zastały spełnione, ale warunku fali płaskiej nie udało się spełnić (nie spełniony warunek fazy).
Błędy pomiaru wynikający z niedokładnego odczytu połażenia kątowego badanej anteny wynosił 0,5°, a błąd niedokładności odczytu poziomu odebranego sygnału wyniósł 0,5 μA.