Laboratoriya №16. «Frenel zonalarini tadqiq qilish» Ishning maqsadi

Hisobot mazmuni
Talaba ushbu ishning nazariy qismida keltirilgan ma’lumotlarini o‘rganadi va taxlil qiladi. Taxliliy xulosalar asosida xisobot tayorlaydi va nazorat savollariga javob beradi.


Laboratoriya№20.
LOGOPERIODIK ANTENNALARNI TADQIQ QILISh
1. IShDAN MAQSAD
Logoperiodik antennalarning yo‘nalganlik xususiyatlarini va kirish qarshiligini tadqiq qilish.

11. 
    QISQAChA NAZARIY MA’LUMOTLAR
    

Logoperiodik antennalarning konstruksiyasi asosida elektrodinamik o‘xshashlik prinsipi yotadi. Bu prinsipga mos ravishda ishchi to‘lqin uzunligi marta oshishi bilan agarda antennaning geometrik o‘lchamlari ham marta o‘zgarsa u holda antennaning elektrik xarakteristikalari o‘zgarmaydi. Logoperiodik antenna (LPA) quyidagi konstruksiyadan tashkil topadi (6.1-rasm).

6.1-rasm. Qisqa to‘qin diapazoni yassi logoperiodik antennasining sxemasi

Ikki o‘tkazgichli liniyaga antenna uchidan uzoqlashishi bilan ularning uzunligi va ular orasidagi masofa oshib boradigan simmetrik vibratorlarga, ya’ni bir xil ( o‘xshash vibratorlar) ulangan. O‘lchovsiz davriy struktura deb nomlanuvchi o‘xshashlik koeffitsienti quyidagiga teng

, (6.1)
Bu yerda - vibratorning yelka uzunligi
- antenna uchida i –chi vibratorgacha bo‘lgan masofa.

Antennaning kirish nuqtalari bo‘lib, birinchi eng kichik vibrator qisqichlari hisoblanadi. Mana shu qisqichlarga fider ulanadi. Qolgan vibratorlar taqsimlovchi uzun liniya yordamida energiya oladi. Vibrator uchlarini ulovchi liniyalar antenna yelkasi burchagi α ni hosil qiladi. Logoperiodik vibratorli antennaning ishlash prinsipini ko‘rib chiqaylik. Kichik vibratorlardan katta vibratorlarga qarab taqsimlovchi liniyada tarqaluvchi elektromagnit to‘lqinlar vibratorlarni turlicha qo‘zg‘aydi. Yarim to‘lqin uzunligidan judayam kichik bo‘lgan vibratorlar ( ) juda zaif qo‘zg‘aladi, shu sababli ularning kirish qarshiliklari kichik aktiv tashkil etuvchilar va nisbatan katta teskari reaktiv tashkil etuvchilar bilan xarakterlanishiga qaramasda ular to‘lqin tarqatmaydi. Taqsimlovchi liniyaning kichik vibratorlar qismida elektromagnit to‘lqinlarning so‘nishi deyarli mavjud emas. Yarim to‘lqin uzunligiga deyarli teng uzunlikdagi vibratorlar( ) kirish qarshiliklari uncha katta bo‘lmagan aktiv tashkil etuvchi ( ) va juda kichik reaktiv tashkil etuvchilar bilan xarakterlanganligi sababli intensiv tarzda qo‘zg‘aladi.

Yarim to‘lqin uzunligidan juda katta uzunlikdagi viratorlar ( ) kirish qarshiligi reaktiv tashkil etuvchisi kattaligi sababli nisbatan zaifroq qo‘zg‘aladi.
Vibratorlarning rezonansdan uzoqlashishi bilan vibratorlardagi toklar keskin kamayishi hisobiga nurlangan maydon antennaning aktiv qismini tashkil qiluvchi rezonans va unga yaqin joylashgan vibratorlardan aniqlanadi.
To‘lqin uzunligi oshishi bilan antennaning aktiv qismi nisbatan uzunroq vibratorlar tomonga siljiydi, to‘lqin uzunligi kamayishi bilan esa nisbatan qisqaroq bo‘lgan vibratorlar tomonga siljiydi.
Shunday qilib, ma’lum chastotalarda uzunligi yarim to‘lqin uzunligiga deyarli teng bo‘lgan uch-oltita vibratorlar intensiv ravishda to‘lqin tarqatadi. Antennaning yo‘nalganlik diagrammasi, asosan, aktiv qismdagi vibratorlar toklarining amplituda-faza taqsimoti bo‘yicha aniqlanadi. U direktorli antenna vibratorlaridagi toklarning amplituda-faza taqsimotiga o‘xshash bo‘ladi. Shuning uchun logoperiodik antennalarning yo‘nalganlik diagrammalari direktorli antennalarning yo‘nalganlik diagrammasiga o‘xshash bo‘ladi. Demak, rezonansdan uzoq masofada joylashgan vibratorlar (nisbatan uzunroq) reflektor rejimida ishlaydi, ta’minot nuqtalariga yaqinroq masofada joylashgan vibratorlar esa direktor rejimida ishlaydi. Shuni aytish kerakki, vibratorlarning toklar fazasi nurlanish yo‘nalishida qolishi kerak. Nurlanishning maydon kuchlanganligi antenna o‘qidan kichik vibratorlar tomonda maksimaldir. Rezonansga nisbatan ta’minot nuqtalariga yaqin joylashgan vibratorlarning kirish qarshiliklari sig‘im xarakterga ega bo‘lib, ularga rezonans vibratordan qo‘yilgan toklar faza bo‘yicha oxirgisiga nisbatan orqada qoladi. Rezonansga nisbatan qisqaroq vibrator ta’minot manbaiga yaqinroq joylashadi, lekin rezonans vibratorga qaraganda vaqtliroq qo‘zg‘aladi, bu esa tok fazasi orqada qolishini kompensatsiyalaydi. Nurlanish yo‘nalishida toklar fazasi orqada qolishini qo‘lga kiritish uchun manbaa bo‘yicha siljitiladi (taqsimlovchi fiderning har xil o‘tkazgichlariga ulanganligi sababli qo‘shni vibratorlarning toklar fazasi 180⁰ ga siljiydi).
Antennaning kirish qarshiligi aktiv qismga kiruvchi vibratorlarning xususiy va kiritigan qarshiliklari hamda taqsimlangan liniyaning to‘lqin qarshiliklari orqali aniqlanadi. Antennaning konstuktiv tuzilishiga bog‘liq ravishda 60 dan 140 Om oraliqda bo‘lishi mumkin.
Logarifmik shkaladan foydalanganda rezonans chastotalar bir xil lnτ ga teng bo‘lgan intervalda takrorlanishidan antennaning nomi aniqlangan.
Rezonans chastotalar oralig‘ida joylashgan chastotalarda antennaning elektr xarakteristikalari rezonans chastotalarga mos keladigan xarakteristikalardan farq qiladi.
Elektrodinamik prinsipiga mos ravishda aktiv zonadagi vibratorlar toklarining amplituda-faza taqsimoti joylashish o‘rniga bog‘liq bo‘lmagan holda bir xil bo‘ladi. Bu shuni anglatadiki, barcha rezonans chastotalarda logoperiodik antennaning yo‘nalganlik diagrammasi va kirish qarshiligi bir xil bo‘ladi. α o‘zgarmas bo‘lganda τ ning oshib borishi (ma’lum oraliqda) yo‘nalganlik diagrammasini toraytiradi, ya’ni aktiv qismga kiruvchi vibratorlar soni oshadi. Bu shunday tushuntiriladiki, τ qancha katta bo‘lsa qo‘shni vibratorlar bir biridan uzunlik bo‘yicha shuncha kam farq qiladi, bundan vibratorlar toklari ham ularning rezonansdan uzoqlashishi hisobiga nisbatan sustroq so‘nadi. Lekin τ ning katta qiymatlarida yo‘nalganlik xususiyati yomonlashadi, ya’ni bunda aktiv qism kengligi kamayadi.
α burchagi qiymatining ma’lum bir qiymatlargacha kamayishi (o‘zgarmas τ da) yo‘nalganlik diagrammasining torayishiga olib keladi, bunda qo‘shni vibratorlar orasidagi masofa oshadi, ya’ni aktiv qism kengayadi. va chegaraviy qiymatlari. Yassi LPA ning yo‘nalganlik diagrammasi Ye tekislikda N tekislikdagiga nisbatan torroqdir. N tekisligida yo‘nalganlik diagrammasini toraytirish uchun fazoviy logoperiodik antennalar quriladi.
Shunday qilib, vibratorli logoperiodik antenna chiziqli qutblangan antenna hisoblanib, chetki vibratorlar o‘lchamlaridan aniqlanadigan keng chastota polosasida elektr parametrlari deyarli o‘zgarmasdir
UQT diapazoni logoperiodik antennasi ikki o‘tkazgichli liniyaga ulangan chiziqli vibratorlardan tashkil topadi (3.2-rasm). Qo‘zg‘atish ikki o‘tkazgichli liniya o‘tkazgichlaridan birining ichiga joylashtirilgan truba ko‘rinishida tayyorlangan koaksial kabel yordamida amalga oshiriladi. Koaksialdan ikkio‘tkazgichli liniyaga o‘xshash o‘tishda simmetriyalovchi qurilma talab qilinmaydi. Vibrator uzunliklari l_n/l_n+1 = τ shartni qanoatlantiradi. Ishlash prinsipi QT diapazon antennalari bilan bir xildir.

6.2-rasm. UQT diapazoni logoperiodik antennasi

12.