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 Е1б, Е2б и 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 Е1б, Е2б от n
Рисунок 1.3 – Зависимость КНД от n
Вывод:
-
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. -
Уровни первых двух боковых лепестков Е1б, Е2б при увеличении количества излучателей до n=40 плавно уменьшается. -
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:
-
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. -
Уровень первого бокового лепестка Е1б при увеличении соотношения d/λ до 0,5 незначительно уменьшается. -
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:
-
Ширина главного лепестка диаграммы направленности ϕ0 при увеличении n до 4 резко увеличивается, затем при дальнейшем увеличении n до 16 увеличивается плавно. -
Уровень первого бокового лепестка Е1б при увеличении n до 3 резко уменьшается, затем при дальнейшем увеличении n до 16 уменьшается плавно. -
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:
-
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. -
Уровень первого бокового лепестка Е1б 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. -
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