ВЕРТИКАЛЬНИЙ ВІБРАТОР з впливом землі.. Лабораторна робота з Спрямованість антен. Робота № 200927

Перехід до торгівельного партнера Binance

ВЕРТИКАЛЬНИЙ ВІБРАТОР з впливом землі.

Інформація про навчальний заклад

ВУЗ:

Національний університет Львівська політехніка

Інститут:

Не вказано

Факультет:

Не вказано

Кафедра:

Не вказано

Інформація про роботу

Рік:

2024

Тип роботи:

Лабораторна робота

Предмет:

Спрямованість антен

Завантажити

Частина тексту файла (без зображень, графіків і формул):

Порядок виконання роботи ( ВЕРТИКАЛЬНИЙ ВІБРАТОР з впливом землі ) Відкриваємо *,m файл програми Матлаб вплив землі.m Щоб проаналізувати вплив землі на діаграми спрямованості на площині . Зв’язаних вібраторів копіюємо команди і вносимо в робочу область матлаб. Натискаємо клавішу ENTER. Переставляючи значок %, ми вибираємо, яку саме діаграму спрямованості ми будемо малювати. (ezplot- прямокутна система координат, ezpolar – полярна система координат ) Ln це відношення довжини плеча вібратора до довжини хвилі (має бути 0.25 ,чверть хвильові вібратори) v,g це кути . hn це нормована висота підвісу антени над землею . Змінюючи параметри hn і спостерігаєм як від цього змінюються графіки .Робимо висновки. Щоб проаналізувати просторову (Трьохвимірну) діаграму спрямованості, копіюємо команди і дивимось на результат. Параметри, аналогічно попередній роботі можна змінювати. 1.3.4 Симетричний вібратор, горизонтально розміщений над землею . Використавши вираз для функції спрямованості даного вібратора ( табл.. 1) отримаємо його ДС в меридіональній площині (рис. ). Побудувати для чотирьох значень h/ λ 0.25 0.5 0.6 1 Рис. З приведених діаграм ( рис ) можна зробити висновки - горизонтальний вібратор не випромінює вздовж поверхні землі (точніше вздовж ідеально провідної площини), - поле в напрямку максимального випромінювання подвоюється порівняно з полем вібратора, який знаходиться у вільному просторі, - при збільшенні висоти підвісу кут максимального випромінювання зменшується ( максимум випромінювання «притискається» до горизонтальної площини) ДС стає вужчою. . 1.3.5 Симетричний вібратор, вертикально розміщений над землею . . Очевидно, що в горизонтальній площині діаграма направленості вібратора представляє коло. Використавши вираз для функції спрямованості даного вібратора ( табл.. 1) отримаємо його ДС в меридіональній площині (рис. ). Побудувати для чотирьох значень h/ λ 0.25 0.5 0.6 1 Рис. З розгляду діаграм ( ) спрямованості можна зробити наступні висновки - за рахунок впливу ідеально провідної площини напруженість поля в напрямку максимального випромінювання подвоюється, порівняно з полем вібратора, що знаходиться у вільному просторі, - вертикальний вібратор не випромінює у вертикальному напрямку ( θ =90 ) - при θ = 0 утворюється перший максимум діаграми спрямованості - множник також максимальний при = 0 якщо 0.7 , тобто вертикальний симетричний вібратор , розміщений над ідеально провідною поверхнею, випромінює з максимальною інтенсивністю вздовж цієї площини - перший пелюсток стає вужчим з збільшенням висоти підвісу вібратора, причому з збільшенням висоти підвісу росте кількість пелюстків 1.3.6 Вертикальний несиметричний вібратор. Характеристика спрямованості несиметричного вібратора в його вертикальній площині залежить тільки від відношення В горизонтальній (екваторіальній) площині вертикальний несиметричний вібратор має кругову спрямованість. . Використавши вираз для функції спрямованості даного вібратора ( табл.. 1) отримаємо його ДС в меридіональній площині (рис. ). Рис. З розгляду діаграми ( ) спрямованості можна зробити наступні висновки - якщо довжина несиметричного вібратора не перевищує приблизно 0.7 то він випромінює з максимальною інтенсивністю в перпендикулярному напрямку тобто в горизонтальній площині (рис. ), В тих випадках, коли землю не можна вважати ідеально провідною(наприклад , короткі хвилі) випромінювання максимальне під деяким кутом до горизонтальної площини, який залежить від довжини хвилі і параметрів грунту. Чим більша провідність грунту і довжина хвилі, тим менший кут 1.3.7. Кути максимального та мінімального випромінювань В результаті аналізу виразів для функції спрямованості ЕВ (табл. 1) бачимо , що вирази для характеристики спрямованості дещо подібні між собою. В першу чергу представляє інтерес спрямованість у вертикальній площині. Для горизонтального симетричного вібратора спрямованість визначається тільки множником тобто висотою підвісу антени .Для вертикального вібратора характеристика спрямованості залежить як від від відносної висоти підвісу вібратора, так і від його відносної довжини . Але при достатній висоті підвісу ( ) характер діаграми спрямованості в основному визначається множником , який враховує вплив землі Бачимо, що в обох випадках аналіз характеристики спрямованості зводиться до аналізу множника Вираз має максимуми при умові та мінімуми при умові де п= 0,1 ,2, 3… і т.д. Значить діаграма направленості у вертикальній площині має багатопелюстковий характер Враховуючи те, що для горизонтального та вертикально симетричних вібраторів множник є аргументом функції sin -для горизонтального вібратора, та функції cos - для вертикального вібратора , отримаємо протилежні висновки для обох вібраторів. Результати аналізу приведено в таблиці 1 Таблиця 1 Вираз значення Випромінювання вібраторів Горизонтального вертикального Перший максимум Максимальні Значення Мінімальні значення Поле буде максимальне (мінімальне)в тих напрямках, в яких поле створене самим вібратором і відбите від землі поле, додаються у фазі (протифазі). . З розгляду діаграми спрямованості можна зробити наступні висновки - за рахунок впливу ідеально провідної площини напруженість поля в напрямку максимального випромінювання подвоюється, порівняно з полем вібратора, що знаходиться у вільному просторі, - вертикальний вібратор не випромінює у вертикальному напрямку ( =90 ) - при = 0 утворюється перший максимум діаграми спрямованості - множник також максимальний при = 0 якщо 0.7 , тобто вертикальний симетричний вібратор , розміщений над ідеально провідною поверхнею, випромінює з максимальною інтенсивністю вздовж цієї площини - перший пелюсток стає вужчим з збільшенням висоти підвісу вібратора, причому з збільшенням висоти підвісу росте кількість пелюстків 1.3.6 Вертикальний несиметричний вібратор. Характеристика спрямованості несиметричного вібратора в його вертикальній площині залежить тільки від відношення В горизонтальній (екваторіальній) площині вертикальний несиметричний вібратор має кругову спрямованість. . Використавши вираз для функції спрямованості даного вібратора ( табл.. 1) отримаємо його ДС в меридіональній площині (рис. ). Рис. З розгляду діаграми ( ) спрямованості можна зробити наступні висновки - якщо довжина несиметричного вібратора не перевищує приблизно 0.7 то він випромінює з максимальною інтенсивністю в перпендикулярному напрямку тобто в горизонтальній площині (рис. ), В тих випадках, коли землю не можна вважати ідеально провідною(наприклад , короткі хвилі) випромінювання максимальне під деяким кутом до горизонтальної площини, який залежить від довжини хвилі і параметрів грунту. Чим більша провідність грунту і довжина хвилі, тим менший кут 1.3.7. Кути максимального та мінімального випромінювань В результаті аналізу виразів для функції спрямованості ЕВ (табл. 1) бачимо , що вирази для характеристики спрямованості дещо подібні між собою. В першу чергу представляє інтерес спрямованість у вертикальній площині. Для горизонтального симетричного вібратора спрямованість визначається тільки множником тобто висотою підвісу антени .Для вертикального вібратора характеристика спрямованості залежить як від від відносної висоти підвісу вібратора, так і від його відносної довжини . Але при достатній висоті підвісу ( ) характер діаграми спрямованості в основному визначається множником , який враховує вплив землі Бачимо, що в обох випадках аналіз характеристики спрямованості зводиться до аналізу множника Вираз має максимуми при умові та мінімуми при умові де п= 0,1 ,2, 3… і т.д. Значить діаграма направленості у вертикальній площині має багатопелюстковий характер Враховуючи те, що для горизонтального та вертикально симетричних вібраторів множник є аргументом функції sin -для горизонтального вібратора, та функції cos - для вертикального вібратора , отримаємо протилежні висновки для обох вібраторів. Результати аналізу приведено в таблиці 1 Таблиця 1 Вираз значення Випромінювання вібраторів Горизонтального вертикального Перший максимум Максимальні Значення Мінімальні значення Поле буде максимальне (мінімальне)в тих напрямках, в яких поле створене самим вібратором і відбите від землі поле, додаються у фазі (протифазі). . З розгляду діаграми спрямованості можна зробити наступні висновки - за рахунок впливу ідеально провідної площини напруженість поля в напрямку максимального випромінювання подвоюється, порівняно з полем вібратора, що знаходиться у вільному просторі, - вертикальний вібратор не випромінює у вертикальному напрямку ( =90 ) - при = 0 утворюється перший максимум діаграми спрямованості - множник також максимальний при = 0 якщо 0.7 , тобто вертикальний симетричний вібратор , розміщений над ідеально провідною поверхнею, випромінює з максимальною інтенсивністю вздовж цієї площини - перший пелюсток стає вужчим з збільшенням висоти підвісу вібратора, причому з збільшенням висоти підвісу росте кількість пелюстків Порядок роботи 1. Елементарний ЕВ 1.1. Використовуючи вираз ( ) отримайте ДС елементарного ЕВ в меридіональній площині(в полярній та прямокутній системі координат) . В полярній системі координат визначте найбільше значення напруженості поля. 1.2. Використовуючи вираз ( ) отримайте просторову ДС елементарного ЕВ, та її переріз в меридіональній площині. 2.Симетричний вібратор 2.1. Використовуючи вираз ( ) отримайте ДС симетричного ЕВ в меридіональній площині(в полярній та прямокутній системі координат) . В полярній системі координат визначте найбільше значення напруженості поля в головному напрямку при наступних значеннях нормованої довжини плеча вібратора ( Ln = l/ EMBED Equation.3 - 0.25, 0.5, 0.625, 1 ) 2.2. Використовуючи вираз ( ) отримайте просторову ДС симетричного ЕВ, та її переріз в меридіональній площині. Порівняйте форму отриманого перерізу з відповідною ДС в полярній системі координат 3. Зв’язані симетричні вібратори (азимутальна площина) 3.1. Використовуючи вираз ( ) отримайте ДС в азимутальній площині двох зв’язаних ЕВ (в полярній та прямокутній системі координат) . В полярній системі координат визначте найбільше значення напруженості поля в головному напрямку при наступних значеннях нормованої відстані між вібраторами ( dn = d/ EMBED Equation.3 - 0.25, 0.5, 0.625, 1 ) та при синфазному ( F =0), протифазному ( F =PI) зсуві на PI/2 ( F =PI/2 ) струму живлення другого вібратора відносно першого . Порівняйте отримані найбільші значення напруженості поля з найбільшим значенням для елементарного ЕВ. 3.2. Використовуючи вираз ( ) отримайте ДС в азимутальній площині активного та пасивного зв’язаних ЕВ (в полярній та прямокутній системі координат) . В полярній системі координат визначте найбільше значення напруженості поля в головному напрямку при наступних значеннях нормованої відстані між вібраторами ( dn = d/ EMBED Equation.3 - 0.25, 0.5, 0.625, 1 ). Порівняйте отримані найбільші значення напруженості поля з найбільшим значенням для елементарного ЕВ 4 Розміщені на землею вібратори 4.1 Використовуючи вираз ( ) отримайте ДС в меридіональній площині (в полярній та прямокутній системі координат) симетричного ЕВ, горизонтально розміщеного над землею. В полярній системі координат визначте найбільше значення напруженості поля в головному напрямку при наступних значеннях нормованої відстані між вібраторам і землею ( hn = h/ EMBED Equation.3 - 0.25, 0.5, 0.625, 1 ). Порівняйте отримані найбільші значення напруженості поля з найбільшим значенням для елементарного ЕВ. 4.2. Використовуючи вираз ( ) отримайте ДС (в полярній та прямокутній системі координат) в меридіональній площині симетричного ЕВ, вертикально розміщеного над землею. В полярній системі координат визначте найбільше значення напруженості поля в головному напрямку при наступних значеннях нормованої відстані між вібраторам і землею ( hn = h/ EMBED Equation.3 - 0.25, 0.5, 0.625, 1 ). Порівняйте отримані найбільші значення напруженості поля з найбільшим значенням для елементарного ЕВ 4.3 Використовуючи вираз ( ) отримайте ДС (в полярній та прямокутній системі координат) в меридіональній площині несиметричного ЕВ, вертикально розміщеного над землею. В полярній системі координат визначте найбільше значення напруженості поля в головному напрямку при наступних значеннях нормованої відстані між вібраторам і землею ( hn = h/ EMBED Equation.3 - 0.25, 0.5, 0.625, 1 ). Порівняйте отримані найбільші значення напруженості поля з найбільшим значенням для елементарного ЕВ 5. Зв’язані симетричні вібратори (меридіональна площина ) та просторова ДС 5.1. Використовуючи вираз ( ) отримайте ДС в меридіональній площині двох зв’язаних ЕВ (в полярній та прямокутній системі координат) при синфазному та протифазному живленні . В полярній системі координат визначте найбільше значення напруженості поля в головному напрямку при наступних значеннях нормованої відстані між вібраторами ( dn = d/ EMBED Equation.3 - 0.25, 0.5, 0.625, 1 ) та при синфазному ( F =0), протифазному ( F =PI) зсуві струму живлення другого вібратора відносно першого . Порівняйте отримані найбільші значення напруженості поля з найбільшим значенням для елементарного ЕВ 5.2. Використовуючи вираз ( ) отримайте ДС в меридіональній площині двох зв’язаних ЕВ (в полярній та прямокутній системі координат) при зсуві струму живлення другого вібратора відносно першого на ПІ\2( F =PI/2) . В полярній системі координат визначте найбільше значення напруженості поля в головному напрямку при наступних значеннях нормованої відстані між вібраторами ( dn = d/ EMBED Equation.3 - 0.25, 0.5, 0.625, 1. Порівняйте отримані найбільші значення напруженості поля з найбільшим значенням для елементарного ЕВ 5.3. Використовуючи вираз ( ) отримайте просторовуДС та її переріз в меридіональній площині двох зв’язаних ЕВ при синфазному та протифазному живленні . В полярній системі координат визначте найбільше значення напруженості поля в головному напрямку при наступних значеннях нормованої відстані між вібраторами ( dn = d/ EMBED Equation.3 - 0.25, 0.5, 0.625, 1 ) та при синфазному ( F =0), протифазному ( F =PI) зсуві струму живлення другого вібратора відносно першого . Порівняйте отримані найбільші значення напруженості поля з найбільшим значенням для елементарного ЕВ 5.4. Використовуючи вираз ( ) отримайте просторовуДС та її переріз в меридіональній площині двох зв’язаних ЕВ при при зсуві струму живлення другого вібратора відносно першого на ПІ\2( F =PI/2) . В полярній системі координат визначте найбільше значення напруженості поля в головному напрямку при наступних значеннях нормованої відстані між вібраторами ( dn = d/ EMBED Equation.3 - 0.25, 0.5, 0.625, 1 ) та при синфазному ( F =0), протифазному ( F =PI) зсуві струму живлення другого вібратора відносно першого . Порівняйте отримані найбільші значення напруженості поля з найбільшим значенням для елементарного ЕВ. 6. Спрощення аналітичних виразів за допомогою програми МАТЛАБ 6.1 Встановивши курсор всередині виразу ( ) за допомогою команд (notebook > /////////) отримайте з наступного співвідношення cos(1/2 *(F-kn*dn*sin(g)) аналітичний вираз для ДС двох зв’язаних симетричних ЕВ при синфазному живленні (F = 0 ) F = 0; syms kn dn g simplify(cos(1/2 *(F-kn*dn*sin(g)))) 6.2 Замінюючи почергово у виразі ( ) значення Ф = ПІ, та Ф= ПІ\2 та встановивши курсор всередині виразу ( ) за допомогою команд (notebook > /////////) отримайте аналітичний вираз для ДС двох зв’язаних симетричних ЕВ при протифазному живленні та зсуві фаз струмів живлення ЕВ на ПІ/2.

Лабораторна робота Спрямованість антен

01.01.1970 03:01-

Коментарі

Ви не можете залишити коментар. Для цього, будь ласка, або зареєструйтесь.

Ділись своїми роботами та отримуй миттєві бонуси!

Маєш корисні навчальні матеріали, які припадають пилом на твоєму комп'ютері? Розрахункові, лабораторні, практичні чи контрольні роботи — завантажуй їх прямо зараз і одразу отримуй бали на свій рахунок! Заархівуй всі файли в один .zip (до 100 МБ) або завантажуй кожен файл окремо. Внесок у спільноту – це легкий спосіб допомогти іншим та отримати додаткові можливості на сайті. Твої старі роботи можуть приносити тобі нові нагороди!

поділитись