Laboratoria 6

AGH, Wydział EAIiE Imiona i Nazwiska :
1.Meisner Jakub 2.Jezierski Łukasz LABORATORIUM PODSTAW RADIOKOMUNIKACJI Semestr : VI Rok akademicki : 2003/2004 Rok studiów : 3 Grupa studencka : Wt. 12.30
Kierunek : Telekomunikacja
Temat ćwiczenia : Grupy anten. Nr ćwiczenia : 6 Data wykonania ćwiczenia :
27/04/04
Data zaliczenia sprawozdania :
I. Wstęp.
Celem ćwiczenia było zapoznanie się z możliwościami kształtowania charakterystyk kierunkowych w układach złożonych z wielu anten.
Grupę anten tworzą dwa bezstratne dipole półfalowe umieszczone w przestrzeni swobodnej, każdy o średnicy d = 0,000001 [mm]. Częstotliwość pracy 434 [MHz].
Odległość pomiędzy dipolami jak i prądy zasilania są parametrami zmienianymi podczas pomiarów.
II. Charakterystyki modelu.
Dla zadanych wartości odległości anten D oraz prądów I 1 i I 2 sporządzono diagramy kierunkowe promieniowania w płaszczyźnie horyzontalnej i wertykalnej. Dane zebrano w poniższej tabeli.
Parametry
Płaszczyzna wertykalna
Płaszczyzna horyzontalna
Kąt połowy mocy [°]
D
I 1 I 2 λ/4
e jΠ/4 e - jΠ/4 179
λ/2
e jΠ/4 e -jΠ/4 179,4
λ/4
176
λ/2
59,8
λ
82,4
Teoretyczna analiza anteny takiego układu anten nie przedstawia większych trudności, zatem dla sprawdzenia poprawności działania programu EZNEC możemy wyliczyć diagramy kątowe w płaszczyźnie elewacji (horyzontalnej), porównanie danych zawiera poniższa tabela.
Parametry
Wzór analityczny
Charakterystyczne punkty (analitycznie) [rad]
Charakterystyczne punkty (EZNEC) [°]
D
I 1 I 2 λ/4
e jΠ/4 e - jΠ/4 f g (φ)=2|cos(Π/4(1-cos φ))|
Maksimum: φ=0
Zero: φ=Π
Maksimum: φ=0
Zero: φ=180
λ/2
e jΠ/4 e -jΠ/4 f g (φ)=2|cos(Π/4(1-2cos φ))|
Maksimum: φ= Π/3, φ=5Π/3
Zero: φ=2Π/3, φ=4Π/3
Maksimum: φ= 60, φ=300
Zero: φ=120, φ=240
λ/4

(…)

… w płaszczyź nie:
a) prostopadle do osi tych wibratorów
b) na k tórej le ą te wibratory
c ) wyznaczyć k ierunk i mak symalnego i zerowego promieniowania.
d ) D obrać przesunięcie fazowe między prądami zasilaj ącymi tak aby k ierunek
zerowego promieniowania wypadał dla k ątów ±6 0 o
Z
Y
I
II
X
R ozwiązanie:
a. )
f gNE (ϑ , ϕ ) = FE (ϑ , ϕ ) ∑ ai e
n
jψ i
i =1
ai =
Ii
I1
e
jβρ i cos Φ i
I 1 = I 2 = I ⇒ a1 = a 2…
… przedstawiono na rysunkach 4 i 5.
2. Otrzymywanie zadanej charakterystyki:
Zadane prądy zapisano nieco inaczej:
Diagram kierunkowy promieniowania pola w płaszczyźnie horyzontalnej (X0Y), dla badanej grupy anten można wyznaczyć z zależości Dla naszego przypadku:
n=2 - są dwa elementy aktywne
- współczynniki proporcjonalności są równe 1
, - przesunięcia fazowe prądów
- odległość anten od początku układu…
… kierunkowe anten o różnej odległości pomiędzy dipolami oraz różnym przesunięciu fazowym pomiędzy prądami je zasilającymi. Wyniki naszych pomiarów przedstawia tabela zamieszczona na następnej stronie.
Z obserwacji wyników naszych pomiarów nasuwa się podstawowy wniosek - zmiany przesunięcia fazowego pomiędzy prądami zasilającymi dipole powoduje zmianę charakterystyki kierunkowej zespołu anten. Najlepiej widać…
….
Diagramy te, uwidaczniają jeszcze jedną ważną cechę zespołów anten. Zmieniając odległość między antenami o „standardowej” i ogólnie znanej charakterystyce można otrzymać charakterystyki promieniowania najrozmaitszych kształtów. Gdy do zmian odległości D, dodamy jeszcze zmiany kąta fazowego pomiędzy prądami zasilającymi dipole, możemy uzyskać niesamowite efekty. Dwa przykładowe diagramy przestrzenne…
... zobacz całą notatkę