Файл: Лабораторная работа 1 по дисциплине Антенны и распространение радиоволн Новосибирск, 2022 Задача 1.docx

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 12

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Федеральное агентство связи

Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики

Межрегиональный учебный центр переподготовки специалистов

Лабораторная работа №1

по дисциплине: Антенны и распространение радиоволн







Новосибирск, 2022

Задача 1

Исходные данные

1. Решетка излучателей эквидистантная, равноамплитудная, синфазная.

2. Количество излучателей n=2, 5,10, 20, 40.

3. Шаг решетки d/λ=0,5

Задание:

Исследовать зависимость ширины главного лепестка диаграммы направленности ϕ0, уровней первых двух боковых лепестков Е, Еи КНД от n. Результаты вычислений занести в таблицу 1.


Таблица 1













n

2

5

10

20

40

ϕ

180

48

24

11

5,4

E1б




0,25

0,23

0,22

0,21

Е2б




0,2

0,15

0,14

0,13

КНД

2

5

10

20

40



Рисунок 1.1 – Зависимость ширины главного лепестка диаграммы направленности ϕ0 от n



Рисунок 1.2 – Зависимость уровней первых двух боковых


лепестков Е, Е от n



Рисунок 1.3 – Зависимость КНД от n

Вывод:

  1. Ширина главного лепестка диаграммы направленности ϕ0 при увеличении количество излучателей до n=5 резко уменьшается, затем при дальнейшем увеличении излучателей до n=40 уменьшается плавно.

  2. Уровни первых двух боковых лепестков Е, Е при увеличении количества излучателей до n=40 плавно уменьшается.

  3. Значение КНД при увеличении количества излучателей до n=40 пропорционально увеличивается.

Задача 2

Исходные данные

1. Решетка эквидистантная, равноамплитудная, синфазная.

2. Количество излучателей n = 10.

3. Шаг решетки d /  = 0,1; 0,2; 0,3; 0,4;0,5.

Задание

Исследовать зависимость ширины главного лепестка диаграммы направленности, уровня 1-го бокового лепестка и КНД от d/λ.


Таблица 2













d/λ

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

Φ

180

60

40

30

22

E1б




0,22

0,22

0,21

0,21

КНД

2,207

4,181

6,141

8,083

10



Рисунок 2.1 – Зависимость ширины главного лепестка диаграммы направленности от d/λ




Рисунок 2.2 – Зависимость уровня 1-го бокового лепестка от d/λ



Рисунок 2.3 – Зависимость КНД от d/λ

Вывод:

  1. Ширина главного лепестка диаграммы направленности ϕ0 при увеличении соотношения d/λ до 0,2 резко уменьшается, затем при дальнейшем увеличении до 0,5 уменьшается плавно.

  2. Уровень первого бокового лепестка Е при увеличении соотношения d/λ до 0,5 незначительно уменьшается.

  3. Значение КНД при увеличении соотношения d/λ до 0,2 резко увеличивается, затем при увеличении соотношения d/λ до 0,3 плавно уменьшается, в дальнейшем при увеличении соотношения d/λ до 0,5 начинает равномерно увеличиваться.

Задача 3

Исходные данные

1. Решетка эквидистантная, равноамплитудная, синфазная.

2. Число линейных излучателей n

Задание

Определить ширину главного лепестка диаграммы направленности ϕ0, уровень 1-го бокового лепестка в зависимости от n при условии, что nd=const


Таблица 3
















n

2

3

4

7

11

16

d/λ

1,5

0,75

0,5

0,25

0,15

0,1

ϕ

40

42

60

70

76

80

E1б

1

0,32

0,28

0,23

0,22

0,21

КНД

2

4,184

4

3,64

3,483

3,99




Рисунок 3.1 – Зависимость соотношения d/λ от n


Рисунок 3.2 – Зависимость ширины главного лепестка диаграммы направленности от n



Рисунок 3.3 – Зависимость уровня 1-го бокового лепестка от n



Рисунок 3.4 – Зависимость КНД от n

Вывод:

  1. Ширина главного лепестка диаграммы направленности ϕ0 при увеличении n до 4 резко увеличивается, затем при дальнейшем увеличении n до 16 увеличивается плавно.

  2. Уровень первого бокового лепестка Е при увеличении n до 3 резко уменьшается, затем при дальнейшем увеличении n до 16 уменьшается плавно.

  3. Значение КНД при увеличении n до 3 резко увеличивается, затем при увеличении n до 11 плавно уменьшается, в дальнейшем при увеличении при увеличении n до 16 начинает равномерно увеличиваться.


Задача 4

Исходные данные

1. Решетка синфазная, эквидистантная, неравноамплитудная.

2. Число линейных излучателей n= 10.

3. Шаг решетки d/ = 0,5.

4. Закон распределения амплитуды токов в излучателях вида:

J (n) = 1 - (1 - ) Xnm ,

где Xnm - нормированное расстояние n-го элемента от центра решетки,

 - отношение амплитуды тока в крайнем элементе к амплитуде тока в центральном элементе решетки («пьедестал»).

5. Значение пьедестала  изменяется в пределах от 0 до 1.

Задание

Исследовать зависимость ширины главного лепестка диаграммы направленности, уровня 1-го бокового лепестка и КНД от ∆


Таблица 4


















0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

ϕ

48

36

30

26

24

22

E1б

0,02

0,02

0,07

0,12

0,18

0,22

КНД

6,67

8,3

9,259

9,745

9,95

10




Рисунок 4.1 – Зависимость ширины главного лепестка диаграммы направленности от ∆



Рисунок 4.2 – Зависимость уровня 1-го бокового лепестка от ∆



Рисунок 4.3 – Зависимость КНД от ∆

Вывод:

  1. Ширина главного лепестка диаграммы направленности ϕ0 при увеличении отношения амплитуды тока в крайнем элементе к амплитуде тока в центральном элементе решетки («пьедестал») ∆ до 1 плавно уменьшается.

  2. Уровень первого бокового лепестка Е при увеличении отношения амплитуды тока в крайнем элементе к амплитуде тока в центральном элементе решетки («пьедестал») ∆ до 0.2 остается почти неизменной, затем при дальнейшем увеличении ∆ до 1 начинается равномерно увеличиваться.

  3. Значение КНД при увеличении отношения амплитуды тока в крайнем элементе к амплитуде тока в центральном элементе решетки («пьедестал») ∆ до 1 увеличивается.

Задача 5

Исходные данные

1. Решетка эквидистантная, равноамплитудная, несинфазная.

2. Число излучателей n = 10.

3. Относительное расстояние между излучателями d /  = 0,5.

4. Закон распределения фазы токов в излучателях вида:

F( ) = х, х2, х3,

где х – линейный закон, х2 – квадратичный закон, х3 – кубический закон. Величины , , – разность фаз токов в соседних элементах решетки (дискрет фазы), х – относительное расстояние элемента решетки, отсчитываемое от центра решетки.

Задание

Исследовать зависимость ширины главного лепестка, уровня 1-го бокового лепестка, и угла наклона ψ