ACADEMIA TEHNIC MILITAR

LUCRAREA NR.1Parametrii antenelor

Gradul,numele i prenumele Std.Sg. Ceausu Bianca Elena

1.Scopul lucrrii

Aprofundarea noiunilor i formarea deprinderilor legate de ridicarea caracteristicii de directivitate a antenelor. Punerea n eviden a reversibilitii antenelor prin intermediul caracteristicilor de directivitate. nsuirea metodelor de determinare a coeficientului de directivitate. Clarificarea noiunii de polarizare a undelor.

2.Teoria lucrrii

Prin directivitate se nelege proprietatea antenelor de a radia undele radio cu precdere n anumite direcii date. Caracteristica de directivitate este un grafic care materializeaz aceast proprietate. Ea reprezint, fie variaia densitii fluxului de putere , fie a intensitii cmpului electric al undelor radiate, n funcie de coordonatele unghiulare alese.n general, caracteristica de directivitate se prezint sub forma unei suprafee nchise. Ridicarea pe cale experimental si reprezentarea ei sub aceast form prezint unele dificulti de ordin practic. De aceea , n cele mai multe cazuri, se ridic numai asa-numitele caracteristici plane de directivitate. Acestea sunt proiecii rectangulare plane ale caracteristicii spaiale de directivitate. De obicei, se ridic caracteristicile de directivitate din planul orizontal i vertical, sau cele din planele E si H.n prezena suprafeei Pmntului sau a altor obiecte, caracteristica spaial de directivitate se deformeaz datorit reflexiilor i fenomenului de interferen care intervin. Pentru obinerea caracteristicii de directivitate reale, se recomand, ca ridicarea ei s se fac cu antena complet izolat n spaiu.Caracteristicile plane de directivitate ale antenelor se reprezint n coordonate polare, carteziene sau curbilinii, in funcie de scopul urmrit, sau a preciziei cu care se urmarete s se redea elementele ei de baz.Coeficientul de directivitate este un numar, care arat de cte ori crete densitatea fluxului de putere n punctul de recepie, n cazul unei antene directive, fa de una nedirectiv (radiator izotrop punctiform), dac puterile radiate de cele dou antene sunt egale, iar condiiile de propagare ale undelor radio rmn neschimbate.n teoria si practica antenelor, la definirea coeficientului de directivitate, uneori nu se folosete ca anten de referin radiatorul izotrop punctiform, ci dipolul elementar electric, dipolul simetric in sau antena ghid de und.

Coeficientul de directivitate al dipolului elementar electric, raportat la radiatorul izotrop punctiform, este egal cu 1,5. ntre coeficientul de directivitate al unei antene, raportat la radiatorul izotrop punctiform(D) i cel raportat la dipolul electric elementar(D1), relaia de legtur este:D=1,5D1;Coeficientul de directivitate al dipolului simetric n /2, raportat la radiatorul izotrop punctiform, este egal cu 1,64. ntre coeficientul de directivitate al unei antene, raportat la radiatorul izotrop punctiform(D) i cel raportat la dipolul simetric n /2(D2), relaia de legtur este:D=1,64D2;Coeficientul de directivitate al antenei ghid de und, raportat la R.I.P., este dat de relaia:Dg=(32*a*b) /;-unde a i b sunt dimensiunile seciunii transversale a ghidului, iar este lungimea de und a undelor radiate. ntre coeficientul de directivitate al unei antene, raportat la R.I.P(D) i cel raportat la antena ghid de und(D3), relaia de legtur este:D=Dg*D3;n consideraiile fcute mai sus s-au avut n vedere coeficienii de directivitate determinai pe direcia de radiaie maxim a antenelor. Uneori este necesar s se cunoasc valoarea coeficientului de directivitate pe alt direcie i nu pe cea de radiaie maxim. n acest caz coeficientul de directivitate arat de cte ori se mrete sau se micoreaz densitatea fluxului de putere pe direcia considerat, fa de cea a radiatorului izotrop punctiform. Dac se cunoate coeficientul de directivitate pe direcia de radiaie maxim(D) i este dat funcia sau caracteristica de directivitate normal a antenei, valoarea coeficientului de directivitate pe o anumit direcie poate fi determinat cu relaiile:D=D*Esau D=D*S-unde Ereprezint valoarea normat a intensitii cmpului electric pe direcia considerat, iar S valoarea normat a densitii fluxului de putere pe aceeai direcie.

3.Echipamentele utilizate

Schema bloc a instalaiei cu ajutorul creia se determin parametrii antenei este urmtoarea:

-Generator de RF (de unde centimetrice)-Antena de emisie(A.E.)-Antena de receptie(A.R)-Atenuator-Power meter

3.Msurtori practice

Polarizare Orizontal Polarizare OrizontalPolarizare Vertical

Frecvena : 8Ghz Frecvena : 10.2GhzFrecvena : 10.2Ghz

Nr. UnghiPutere[dBm] Putere[dBm]Putere[dBm]

1.0-7.5-9.3-8.5

2.-5-6.6--

3.-10-7.3-11.8-9.6

4.-15-11--

5.-20-14-19-15

6.-25-17--

7.-30-20.5-28.5-21

8.-35-26.5--

9.-40-27-29-21.3

10.-45-26--

11.-50-26.5-25-24.3

12.-55-29.5--

13.-60-33-39-33

14.-65-40--

15.-70-33-30.5-28.6

16.-75-34--

17.-80-31.5-36.5-33.3

18.-85-28.5--

19.-90-28.9-36.5-31.3

20.5-8--

21.10-10.5-14-13.2

22.15-14--

23.20-16.7-22-15.6

24.25-17.9--

25.30-21.5-28.8-23

26.35-29--

27.40-30.5-33-24.2

28.45-30.1--

29.50-25-31.5-34.6

30.55-26.1--

31.60-27.25-26.3-35.7

32.65-29.5--

33.70-39.5-37-41.2

34.75-39.3--

35.80-38.8-39.5-30.5

36.85-35.5--

37.90-32.8-35.75-34.5

Polarizare orizontala - 8Mhz

Polarizare orizontala - 10.2 Mhz

Polarizare verticala - 10.2 Mhz

4. Concluzii

Caracteristica spaial de directivitate se deformeaz datorit reflexiilor i fenomenului de interferen care intervin.

Observam pe baza rezultatelor obtinute ca puterea receptionata este mai mare in modul, respectiv ea scade intrucat este negativ, la cresterea frecvenei pentru aceleasi valori ale lui . De asemenea, atenuarea creste.

S-a ridicat caracteristicile de directivitate ale antenelor de emisie si receptie in palnul orizontal.Ridicarea caracteristicilor are loc prin rotirea celor doua antene in jurul unei axe verticale.Citirile pentru valorile puterii se fac de la la cu pasul ,respectiv .Analiznd graficele obinute observm ca:

n primul caz lobul principal se obine undeva in jurul valorii 0,iar lobii secundari in jurul valorilor -50 ,respectiv 50 ;

n al doilea caz lobul principal se obine undeva in jurul valorii 0,iar lobii secundari in jurul valorilor -60 ,respectiv 50 ;

n al treilea caz lobul principal se obine undeva in jurul valorii 0,iar lobii secundari in jurul valorilor -40 ,respectiv 40 ;

Se determin polarizarea undelor radiate prin rotirea antenei de receptie cu 90 de grade in jurul axului longitudinal. Planul vertical este planul E, adic undele radiate de antena de emisie din laborator sunt polarizate vertical,iar planul H este orizontal.Undele polarizate liniar sunt generate de antene simple, cum ar fi antena dipol. O anten va recepiona cantitatea maxim de energie cnd are aceeai polarizare cu a undei respective, altfel spus cu a antenei de emisie care a produs unda. n caz contrar semnalul va fi recepionat cu pierderi importante sau chiar deloc.n sistemele radar de supraveghere cea mai utilizat n condiii normale este polarizarea orizontal, mai ales cnd terenul din apropierea radarului este variat, inclusiv cu copaci i cldiri la orizont. Polarizarea vertical este folosit n general cnd radarul se afl n vecintatea unei suprafee mari de ap, iar antena este dispus la o nlime mic fa de suprafaa apei, pentru a reduce efectele propagrii pe ci multiple.