Õzbеkistоn rеspublikаsi ахbоrоt tехnоlоgiyаlаri vа kоmmunikаtsiyаlаrini rivоjlаntirish vаzirligi

ÕZBЕKISTОN RЕSPUBLIKАSI АХBОRОT TЕХNОLОGIYАLАRI VА KОMMUNIKАTSIYАLАRINI RIVОJLАNTIRISH VАZIRLIGI


TОSHKЕNT АХBОRОT TЕХNОLОGIYАLАRI UNIVЕRSITЕTI


TELEKOMMUNIKATSIYA TEXNOLOGIYALARI FAKULTETI


Teleradioeshittirish
tizimlari kаfеdrаsi
АNTЕNNА АSОSLАRI FАNIDАN
LABORATORIYA ISHLARI TÕPLAMI
Õquv-uslubiy kõrsatma
5350100 - “Tеlеkоmmunikаtsiа tеhnоlоgiуаlаri”
(Tеlеkоmmunikаtsiа tеhnоlоgiуаlаri,
Tеlеrаdiоeshittirish, Mоbil tizimlаr)
bakalavriat ta’lim yõnalishlari uchun


Tоshkеnt 2016
SÕZ BOSHI

Ushbu tõplamga “Antenna asoslari” fanining asosiy mavzulari bõyicha laboratoriya ishlari kiritilgan bõlib, u “Telekommunikatsiya tehnologiyalari” fakulteti negizidagi teleradioeshittirish va mobil tizimlar yõnalishi talabalari uchun mõljallangan.

1-laboratoriya ishi

DIREKTORLI ANTENNANI TADQIQ QILISH

1.1. ISHDAN MAQSAD

Direktorli antennaning yõnalganlik diagrammalari va kirish qarshiliklarini tadqiq qilish.

1.2. QISQACHA NAZARIY MA’LUMOT

Direktorli antenna õq bõyicha nurlovchi chiziqli panjarali antennadan tashkil topadi. Bunday panjaralarda vibratorlarning toklar fazasi Ψ_P nurlanish yõnalishi bõyicha orqada qoladi, ya’ni

Ψ_P = k*d(c/v), (1.1)

bu yerda k = 2π/λ - tõlqin soni; λ – tõlqin uzunligi; d – vibratorlar orasidagi masofa; c/v – sekinlashish koeffisienti;

s – yorug’lik tezligi; v – tõlqinning faza tezligi.

Agar fazoviy faza siljishi Ψ = kd, c/v = 1 bõlganda kuzatiladigan ta’minot manbai bõyicha faza siljishi Ψ_P ga teng bõlsa _, u holda maydon nurlanish yõnalishi bõyicha (antenna õqi atrofida) sinfaz ravishda arifmetik qõshiladi Ψ_R = Ψ_P – Ψ = 0⁰ , teskari yõnalishda esa kompensatsiyalanadi. Direktorli antennada v1) bõladi, ya’ni, nurlanish yõnalishi bõyicha maydonlarning vektor yig’indisi kuzatiladigan “past suratli tõlqin” rejimi kuzatiladi (1.1-rasm).

1.1-rasm. c/v>1 bõlganda maydonlarning qõshilishi

Antenna aktiv vibratorlar (fider kiritilgan vibratorlar shunday deb nomlanadi) va passiv vibratorlar (manba berilmaydigan vibratorlar) qatoridan tashkil topadi. Passiv vibratorlar aktiv vibratorlarning elektromagnit maydonlari yordamida qõzg’atiladi. Aktiv vibrator sifatida halqali yoki shuntli vibratorlar qõllaniladi. Antenna qurilmasi 1.2-rasm bõyicha yig’iladi. Aktiv vibratorlardan maksimal nurlanish (qabul qilish) tomon joylashgan passiv vibratorlar “direktorlar” (lotincha «Direkt» – yõnaltirish sõzidan olingan) deb nomlanadi.

1.2-rasm. Direktorli antennaning eskizi
Aktiv vibratorlardan maksimal nurlanishga qarama qarshi ( qabul qilish) tomon joylashgan passiv vibratorlar “reflektor” (lotincha «Reflekt» – akslantirish, qaytarish sõzidan olingan) deb nomlanadi. Odatda faqat bitta reflektor qõllaniladi, keyingi vibratorlar zaif qõzg’aladi va antenna tõlqin tarqatishiga ta’sir kõrsatmaydi.
Passiv reflektorning tok fazasi aktiv vibrator tok fazasidan oldinroqda bõlishi kerak. Bu kirish qarshiligi induktiv harakterga ega bõlganda sodir bõladi, ya’ni vibratorning tõliq uzunligi (2l) uning rezonas uznligidan katta bõlishi kerak.
Passiv direktor toki fazasi aktiv vibrator tok fazasidan orqada qolishi kerak. Bu kirish qarshiligi sig’im harakterga ega bõlganda sodir bõladi, ya’ni vibratorning tõliq uzunligi (2l) uning rezonas uznligidan kichik bõlishi kerak.
Direktorli antennalarning yõnaltirish hususiyati passiv vibratorlarni sozlash va ularning õzaro taqsimlanishi orqali aniqlanadi. 1.3-rasmda kõrsatilganidek simmetrik vibratorning kirish qarshiligi ularning nisbiy yelka uzunligi (l/λ) õzgarishi bilan õzgaradi. Barcha passiv vibratorlarning ularning uzunligini õzgartirish yõli bilan sozlanadi. Vibratorlarning uzunligi va ular orasidagi masofa shunday tanlanadiki, reflektordan boshlab har bir keyingi vibratorgacha oldingi vibrator toki fazasidan Ψ_P kattalikka orqada qolishi kerak.
Bunda direktorlar taqsimlanish yõnalishida barcha vibratorlardan nurlangan tõlqin maydonlari qõshiladi, teskari yõnalishdagi esa kompensatsiyalanadi. Shunday qilib, direktorli antenna deyarli bir yõnalishdagi yõnalganlik diagrammasini shakllantiradi.
Direktorli antennalarda reflektorning uzunligi (0,51…0,53)λ ga teng qilib tanlanadi, reflektor va aktiv vibrator orasidagi masofa esa –(0,15…0,25)λ ga teng qilib tanlanadi. Direktorlar uzunligi (0,41…0,45)λ ga, aktiv vibrator va unga yaqin joylashgan direktor, shuningdek, har bir direktorlar orasidagi masofa – (0,1…0,34)λga teng qilib tanlanadi.

1.3-rasm. Kirish qarshiligi aktiv va reaktiv tashkil etuvchilarining l/λ
kattaligiga bog’liqlik grafigi

N tekisligidagi ikkita vibratolar tizimining elektromagnit maydonlarini qõshishga tushuntirishlar ILOVAda keltirilgan.

Agar aktiv vibrator sifatida yarim tõlqinli vibrator ishlatilsa u holda kiritilgan qarshilik Hisobiga kirish qarshiligi 20…30 Om gacha kamayadi, bu koaksial kabel bilan moslashuvchanlik muammosini keltirib chiqaradi. Shuning uchun asosan, aktiv vibrator sifatida 290…300 Om qarshilikli va «0» potensiali euqtasiga ega bõlgan halqali vibrator ishlatiladi (1.4-rasm).
Koaksial fider nosimmetrik fider bõlganligi sababli, aktiv vibratorga ulash uchun simmetriyalovchi, shuningdek, qarshilik transformatori hisoblangan qurilma ishlatiladi. Bu hususiyatlarni «U – koleno» turidagi transformasiya koeffisienti 4 ga teng bõlgan simmetriyalovchi qurilma qanoatlantiradi (1.4.b-rasm). Natijada halqali vibrator 75 Om tõlqin qarshiligiga ega bõlgan koaksial fider bilan yahshi moslashadi.

1.4-rasm. Simmetriyalovchi qurilmaga (a) ega bõlgan sirtmoqli vibratorning (b) eskizi

«U – koleno» uzunligi λ_K/2 ga teng qilib tanlanadi, bu yerda λ_K = -koaksial fiderdagi tõlqin uzunligi, ε – markaziy sim va halqa orasidagi materialning nisbiy dielektrik singdiruvchanligi. (past bosimli polietilen uchun ).

1.3. LABORATORIYA QURILMASINING TAVSIFI

Qurilma direktorli antennaning yõnalganlik hususiyatlarini, shuningdek, uning kirish qarshiligini aniqlash imkonini beradi. 1.5-rasmda direktorli antennaning yõnalganlik hususiyatini tadqiqlovchi qurilmaning struktura sxemasi keltirilgan.

1.5-rasm. Direktorli antennaning yõnalganlik hususiyatini tadqiqlovchi qurilmaning struktura sxemasi ( 1 – generator, 2 – koaksial kabel, 3 – uzatuvchi antenna, 4 – qabul qiluvchi direktorli antenna, 5 – rezonans tõlqin õlchagichning indikator qurilmali)

.

1.6-rasm. Kirish qarshiligini aniqlash qurilmasining struktura shemasi
( 1 – generator, 2 – koaksial kabel, 3 – uzatuvchi antenna, 4 – qabul qiluvchi direktorli antenna, 5 – indikator qurilmali ).

1.4. LABORATORIYA ISHINI BAJARISH UCHUN TOPSHIRIQ

1.4.1. Bitta simmetrik vibratorning yõnalganlik diagrammasini aniqlang.

1.4.2. Aktiv vibrator va passiv reflektordan tashkil topgan ikki elementli direktorli antennani yig’ing va sozlang.
1.4.3. Ikki elementli antennaning yõnalganlik diagrammasini aniqlang.
1.4.4. Aktiv vibrator , passiv reflektor va passiv direktordan tashkil topgan uch elementli direktorli antennani yig’ing va sozlang.
1.4.5. Uch elementli antennaning yõnalganlik diagrammasini aniqlang.
1.4.6. Uch elementli direktorli antennaning kirish qarshiligini aniqlang.
1.5. LABORATORIYA ISHINING BAJARISH TARTIBI

1.5.1. Yõnalganlik diagrammasini aniqlash qurilmasini yig’ing. (1.5-rasmga qarang).

1.5.2. Generatorni yoqib 10-15 daqiqa mobaynida qizdiring.
1.5.3. Generator chastotasini õqituvchi berilgan qiymatga õrnating.
1.5.4. Rezonans tõlqin õlchagichni tõlqin õlchagich indikator qurilmasining maksimal kõrsatkichi bõyicha sozlang.
1.5.5. Halqali vibrator õrnatilgan harakatlanuvchi shtangani 10⁰ qadam bilan aylantirib, burchak φ va tõlqin õlchagich indikator qurilmasi kõrsatgichi α ni yozib vibratorning yõnalganlik diagrammasini aniqlang.
1.5.6. Reflektorni õrnating va uni antenna õqi atrofida reflektor tomonidan minimal qabul qilish kuzatiladigan holatgacha aylantirib, sozlang (tõlqin õlchagich qurilmasi kõrsatkichining minimal og’ishi).
1.5.7. Halqali vibrator va reflektor õrnatilgan harakatlanuvchi shtangani antenna õqi atrofida reflektor tomonidan minimal qabul qilish kuzatiladigan holatgacha aylantirib, burchak φ va tõlqin õlchagich indikator qurilmasi kõrsatgichi α ni yozib, ularning yõnalganlik diagrammasini aniqlang.
1.5.8. Direktorni õrnating va uni antenna õqi atrofida direktor tomonidan minimal qabul qilish kuzatiladigan holatgacha aylantirib, sozlang (tõlqin õlchagich qurilmasi kõrsatgichining maksimal og’ishi).
1.5.9. Halqali vibrator, reflektor va direktor õrnatilgan harakatlanuvchi shtangani aylantirib, burchak φ va tõlqin õlchagich indikator qurilmasi kõrsatgichi α ni yozib, ularning yõnalganlik diagrammasini aniqlang.
1.5.10. Õlchov natijalarini 1.1-jadvalga kiriting.


1.1-jadval
... holati uchun yõnalganlik diagrammasini aniqlash natijalari

φ^0	0	10	20	30	40	…	350
α
F(φ) = α/αmax

1.5.11. Tõg’ri burchakli koordinatalar tizimida me’yorlangan yõnalganlik diagrammalari F(φ) grafigini quring.
1.5.12. Agar õqituvchi tomonidan antennaning kirish qarshiligi qiymati berilgan bõlsa, generatorni õchirib 1.2-rasmda keltirilgan qurilmaning struktura sxemasini yig’ing. Generatorni yoqib 10-15 daqiqa mobaynida qizdiring.
1.5.13. Indikator qurilmasi kõrsatgichining maksimal og’ishi bõyicha õlchash liniyasini generator chastotasiga sozlang.
1.5.14. Õlchash liniyasi golovkasini siljitib indikator qurilmasining maksimal α_max va minimal α_min kõrsatgichi, shuningdek, z₁ amplituda taqsimoti minimum koordinatasini aniqlang.
1.5.15. ifodadan foydalanib yugurma tõlqinlar koeffisienti qiymatini aniqlang.
1.5.16. õlchash liniyasiga qisqa tutashtirgichni õrnating va z₂ amplituda taqsimoti tuguni koordinatasini aniqlang.
1.5.17. λ/2 ga teng bõlgan ikkita tugun orasidagi masofani õlchab õlchash liniyasidagi tõlqin uzunligi λ ni aniqlang.
1.5.18. ∆z = z₂ – z₁ õlchash liniyasidagi tugunning siljish qiymatini aniqlang.
1.5.19. Yugurma tõlqinlar koeffisienti K_YUT, ∆z/λ õlchash liniyasidagi amplituda taqsimoti tugunining nisbiy siljishi va W = 75 Om õlchash liniyasining tõlqin qarshiligini bilgan holda antenna kirish qarshiligini tõliq qarshiliklar doiraviy diagrammasi yordamida aniqlang (1.7-rasm).

1.7-rasm. Tõliq qarshiliklarning doiraviy diagrammasi

1.6.HISOBOT TARKIBI

Hisobot quyidagilardan tarkib topishi kerak:
1.6.1. Qurilmaning struktura sxemasi.
1.6.2. Halqali vibrator, ikki elementli direktorli antenna va uch elementli direktorli antennalarning tajribada olingan me’yorlangan yõnalganlik diagrammalarining jadval va grafik kõrinishlari.
1.6.3. Antennani sozlash jarayonida aniqlangan ikki elementli va uch elementli direktorli antennalarning konstruktiv õlchamlari.
1.6.4. Direktorli antenna kirish qarshiligining qiymati.
1.6.5. Xulosalar.
1.7. NAZORAT SAVOLLARI

1.7.1. Simmetrik vibratorlarning yõnalganlik diagrammalarini E va N tekisliklaridagi l/λ nisbiy uzunligiga bog’liq holda qanday õzgaradi.

1.7.2. Qanday simmetrik vibrator aktiv deb nomlanadi? Qanday simmetrik vibrator passiv deb nomlanadi?
1.7.3. Simmetrik vibratorning kirish qarshiligi l/λ nisbiy uzunligiga bog’liq holda qanday õzgaradi?
1.7.4. Qanday vibrator reflektor deb nomlanadi?
1.7.5. Qanday vibrator direktor deb nomlanadi?
1.7.6. Passiv vibratorda tok fazasi uning uzunligiga qanday bog’langan?
1.7.7. Yõnalganlik diagrammalarining kõpaytirish teoremasi.
1.7.8. Orasidagi masofa d = λ/4 bõlgan ψ = 0, π/2, π faza farqi bilan energiya oluvchi ikkita yarim tõlqinli vibratorlardan tashkil topgan panjarali antennaning yõnalganlik diagrammasini quring.
1.7.9. Direktorli antennaning elementlari soni qanday tanlanadi?
1.7.10. Direktorli antenna elementlari orasidagi masofa qanday aniylanadi?
1.7.11. Direktorli antenna elementlarining uzunliklari qanday tanlanadi?
1.7.12. Passiv vibrator aktiv vibratorning kirish qarshiligiga qanday ta’sir kõrsatadi?
1.7.13. Nima uchun aktiv vibratorlarni Pistolьkorsning halqali vibratorlari kõrinishida tayyorlanadi?
1.7.14. Nima uchun simmetriyalovchi qurilmalar qõllaniladi?
1.7.15. UQT diapozonida qanday turdagi simmetriyalovchi qurilmalar qõllaniladi?
1.7.16. Nima uchun antenna va fider moslashtiriladi?
1.7.17. Yugurma tõlqinlar koeffisienti deb nimaga aytiladi?
1.7.18. Antennaning fider bilan moslashishini ta’minlash uchun uning kirish qarshiligi qiymati qanday bõlishi kerak?
1.7.19. Direktorli antennalarning qõllanilish sohalari.
1.7.20. Halqali vibratorning kirish qarshiligi nimaga teng?