МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ „ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА”
ІКТА
Кафедра Захист інформації
З В І Т
До лабораторної роботи №1
з курсу: „ Поля і хвилі в системах ТЗІ ”
на тему: „Ознайомлення з роботою хвилеміра”
Львів 2016
Мета роботи: вивчення принципів роботи хвилеміра.
Завдання
Експеримент №1 (||;=1м)
Генератор виключений. Збираємо схему – під’єднання хвилеміра – передавальної частини до генератора; антени “вібратор-вібратор” (ПРД/ПРМ) – розташовані паралельно одна до одної.
Включаємо Г4-158.
Ручкою встановлюємо для початку 14 МГц, при цьому антени , розташовують паралельно на відстані =1м
Поступово (і повільно) збільшуємо частоту до 200 МГц ,у даному випадку = 100 МГц, оскільки Г 4-158:
спостерігаємо відхилення стрілки мікроамперметра (μA) на приймальній стороні хвилеміра.
Стрілка мікроамперметра (μA) – відхиляється за наявності частотного резонансу і досягає максимуму відхилення, коли цей резонанс частот наявний.
Експеримент, якщо за умов 1-3 не зареєстрували частотного резонансу:
При експерименті №1 потрібно виставити змінну ємність у середнє положення (), при цьому скануємо частоту в діапазоні =14 МГц – 100 МГц (теоретично для для хвилеміра 200МГц), спостерігаючи максимальне відхилення стрілки мікроамперметра (μA).
Якщо за умови п.4.1 – резонанс частот не зареєстрований, то виставляємо значення змінної ємності близько до мінімального (), скануємо частоту в діапазоні =14 МГц – 100 МГц (для даного хвилеміра 200 МГц), спостерігаючи максимальне відхилення стрілки мікроамперметра (μA).
У випадку – якщо за умов в пунктах 4.1, 4.2 резонанс частот не зареєстрований то значення змінного конденсатора виставляємо близько максимального (), знову скануємо частоту в діапазоні =14 МГц до 100 МГц (для даного хвилеміра 200МГц) – спостерігаємо максимальне відхилення стрілки мікроамперметра (μA).
При паралельному розташуванні антен , – максимальне приймання хвилі (В/м) - центральна пелюстка діаграми направленості(рис.2).
Не змінюючи відстані і між , і ще не виявивши резонансу частот, змінюємо положення змінного конденсатора.
Діелектрична плівка між пластинами С:
а) якщо механічне зусилля при кручені збільшується – ємність зростає, частота резонансу спадає.
б) якщо механічне зусилля при крученні зменшується, ємність зменшується – частота резонансу зростає (це у даному випадку).
За умови наявності діелектричної плівки:
=5, 10 пФ;
=270365 пФ.
Повітряний діелектрик між пластинами С:
а) при зміні положення конденсатора – зусилля не відчувається: роторні пластини (динамічні) введені в статорні (статичні) – ємність максимальна .
б) якщо ж вони виведені, то ємність мінімальна .
Експеримент №2 : зміна позицій антен та
Г4-158 виключений. Збираємо схему під’єднання хвилеміра за умови:
, розташовані на відстані l=2 - 3,5м (тобто збільшуємо відстань між антенами).
повернути відносно на градусів, (тобто розташувати їх перпендикулярно) при уже знайденому резонансі частот (експеримент №1) . При такому розташуванні досягається мінімальне значення сприйняття- антеною приймальною електромагнітної хвилі (В/м) – за умови гостронаправленої діаграми направленості (рис.2).
При перпендикулярному розташуванні антен , – отримуємо мінімальне приймання електромагнітної хвилі (В/м), що характеризується боковою діаграмою направленості (бокові пелюстки) – за умови вузько направлених антен.
Поняття вузьконаправлених антен: чим більше підсилювальних елементів (директорів), тим антена вважається вузьконаправленою. У цьому випадку: при збільшенні кількості директорів Д () збільшується підсилення приймального сигналу (приймальної ЕМХ-хвилі).
Реальне налаштування приймального пристрою на вузьку частотну смугу (рис.4):
- вібратор (В) – призначений для знімання приймального сигналу (ЕМХ) на приймаючий пристрій, наприклад телевізійний приймач.
- рефлектор (Р) – призначений для відбивання прийнятого сигналу на вібратор (В), закріплюється завжди позаду (В) і дає змогу підсилити сигнал до 2 разів, тобто, це реально відбивач-екран.
Експеримент №3: зміна відстані між та більше 3 метрів
Г4-158 – виключений.
Збираємо схему роботи хвилеміра за умови:
Антени та розташовані паралельно одна одній.
Уже знайдений резонанс частот - експеримент №1
Для імітації зростання відстані між антенами та можна використовувати зменшення напруженості поля Е (В/м) – шляхом зменшення підводжування напруги до вимірювальної антени – зменшуючи з 1 до 0,1, тобто змінюємо послаблення з 0 дБ до 30, 40, 50...дБ. При цьому покази мікроамперметра будуть спадати. Частоту генератора при цьому не змінюємо. Відстань між антенами та =3-4 метри і більше….
Результат виконання роботи
Експеримент 1
Розташування антен
Відстань між антенами, см
Покази мікроамперметра, мкА
Частота контуру,МГц
Паралельно
56
9
18,005
Паралельно
52
30
18,005
В цьому експерименті показується, що частота резонансу шукається шляхом зміни частоти генератора та змінної ємності конденсатора.
Експеримент 2
Розташування антен
Відстань між антенами, см
Покази мікроамперметра, мкА
Частота контуру,МГц
Перпендикулярно
13
20
18,005
Перпендикулярно
17
7
18,005
З досліду видно,що при зміні позиції антен ,змінюється рівень сигналу на прийомі ,максимум спостерігається при паралельному розташуванні площин антен,що характеризується головною діаграмою напрямленості, а мінімальне значення сигналу, в свою чергу , було при перпендикулярному розташуванні антен (характеризується боковою діаграмою напрямленості).Експеримент 3
Розташування антен
Відстань між антенами, см
Покази мікроамперметра, мкА
Частота контуру,МГц
Послаблення,дБ
Паралельно
49,5
50
18,005
9
Паралельно
49,5
80
18,005
8
З експерименту видно,що при зменшенні відстані між рамками ,амплітуда сигналу що приймається ,збільшується. Це можна спостерігати за показами мікроамперметра. В данному випадку збільшення відстані імітується збільшенням послаблення сигналу.
Висновок: протягом виконання даної лабораторної ми вивчали роботу хвилеміра та провели ряд експериментів за допомогою цього приладу.