Описание лабораторной установки. Функциональная схема лабораторной установки показана на рис

Функциональная схема лабораторной установки показана на рис. 11. Она включает в себя две антенны – передающую и приемную, которые образуют радиолинию. Антенны обеспечивают работу в диапазоне 500 -1000 мГц.

В качестве передающей используется логопериодическая антенна (1), а в качестве приемной – антенна «Волновой канал» (2) с устройством симметрирования и согласования (3).

Обе антенны крепятся с помощью соединителей (4) к диэлектрическим штангам (5). Нижний конец штанг (5) фиксируется в поворотных устройствах (6). Поворотные устройства управляются от ноутбука. Обеспечивается вращение антенн вокруг вертикальной оси для снятия диаграмм направленности. Предусмотрена также возможность вращения атенн в вертикальной плоскости для их предванительной юстировки.

Более подробно конструкция перечисленных элементов макета будет рассмотрена ниже

Питание передающей антенны осуществляется от генератора высокой частоты (7). Антенна соединяется с выходом генератора ВЧ кабелем (8).

Приемная антенна с помощью ВЧ кабеля (9) соединяется с детекторной секцией (10).

Продетектированный секцией сигнал поступает на вход регистратора (11). Выход синхронизирующего сигнала регистратора соединяется со входом синхронизации генератора (7). Последние два соединения выполняются с помощью соединительных шнуров (12) с разъемами СР-50.

На рис. 12 приведен эскиз, поясняющий конструкцию логопериодической антенны. Показана только часть антенны, включающая один симметричный вибратор из семи и короткозамыкатель.

Основой является двухпроводная соединительная линия, образованная полыми алюминиевыми трубками (1). В одной из этих трубок проложен кабель питания.

Соединитель (2) изготовлен из диэлектрического материала. В нем выполнены отверстия, через которые проходят трубки двухпроводной линии. В боковых стенках соединителя также имеются два отверстия, в которые по резьбе ввернуты оси плеч вибраторов (3).

Отверстия выполнены таким образом, что при вворачивании осей в соединитель правая имеет омический контакт с верхней трубкой двухпроводной линии, а левая – с нижней. В соседних вибраторах положение осей изменено на противоположное (правая с нижней трубкой, левая – верхней). Этим обеспечивается питание вибраторов с дополнительным сдвигом фаз равным 180 градусам (рис.9).

Оси на конце, обращенном к соединителю, снабжены утолщением, которое позволяет ослабить крепление соединителя на трубках двухпроводной линии. Этим обеспечивается возможность передвижения соединителей вдоль линии и изменения геометрии антенны.

Плечи вибраторов (4) наворачиваются по резьбе на оси (3). Предусмотрена возможность изменения общей с осью длин плеч вибраторов, что позволяет менять их резонансные частоты.

Положение короткозамыкателя (5) на трубках фиксируется двумя винтами (на рис. 9 они не показаны).

На рис. 13 приведен эскиз, поясняющий конструкцию антенны «Волновой канал». Показана только часть антенны, включающая один директор и активный петлевой вибратор Пистолькорса.

Основой является алюминиевая траверса квадратного сечения (1). На ней располагаются диэлектрические фиксаторы (2) и (3) осей активного вибратора (4) и директора (5). Оси вибраторов (4) и (5) ввернуты в фиксаторы по резьбе таким образом, что обеспечивается омический контакт между ними. На оси директоров по резьбе наворачиваются плечи (6). Имеется возможность перемещения фиксаторов (3) с соответствующими элементами вдоль травесы и изменения длин плеч вибраторов. Для этого оси на конце, обращенном к фиксатору, снабжены утолщением, которое позволяет ослабить его крепление на траверсе и обеспечить перемещение вдоль нее.

Активный петлевой вибратор дополнительно включает две оси (7), которые вместе с основной (4) крепятся к фиксатору (2). Длина петли активного вибратора может изменяться за счет перемещения вдоль осей (4) и (7) плеч (8), соединенных планкой (9). Положение осей фиксируется на осях винтом (на рис.13 не показан).

В фиксатор (2) по резьбе ввернуты две полых алюминиевых трубки (10), которые образуют двухпроводную линию устройства симметрирования и согласования. Между этими трубками и осями (7) имеется омический контакт.

Через одну из трубок проложен кабель питания. С ней соединяется его оплетка. Центральный проводник кабеля соединен со второй трубкой.

Для настройки устройства симметрирования и согласования используется короткозамыкатель (11). Он может перемещаться вдоль линии. Положение его фиксируется винтами (на рис.13 не показаны).

Антенны располагаются на поворотных устройствах с электронным управлением. На рис.14 приведен эскиз, поясняющий крепление логопериодической антенны и антенны «Волновой канал».

Траверса антенны «Волновой канал» и собирательная двухпроводная линия ЛПА крепятся в во внутренней обойме (2) и (3) подшипника. Внешняя обойма подшипника (1) соединена со стаканом (4), который одевается на диэлектрическую штангу (5). Нижний конец штанги закреплен в двух скобах (6). Последние через соединительную пластину соединяется с поворотным устройством.

Конструкция крепления обеспечивает возможность:

-вращения антенны вокруг своей оси, что позволяет снимать диаграммы направленности в двух ортогональных плоскостях Н и Е;

-регулировать высоту антенн.

Поворотное устройство позволяет менять наклон антенны в вертикальной плоскости.

Рис.14

На рис. 15 приведен эскиз детекторной секции, которая служит для регистрации принимаемого антенной сигнала. Ее основой является латунный корпус (1), внутренность которого образует оболочку коаксиальной линии. Центральный проводник (3) фиксируется фторопластовым заполнением (2).

В корпус (1) ввернута блочная часть разъема СР-50 (4), к которому подключается кабель от приемной антенны. Цилиндр (5), являющийся основанием детекторной секции. Внутрь цилиндра (5) помещен детекторный диод (6). Он зафиксирован в разъемной проводящей обойме состоящей из двух частей (7) и (8). С помощью контакта (9) анод детекторного диода соединяется с центральным проводником блочной части разъема СР-50 (10). Последний ввернут по резьбе в крышку (11), навернутую на цилиндр (5).

Рис.15

Разъем (10) соединяется с кабелем от регистратора. Диод (6) с разъемной обоймой помещен в изолятор (12). Катод диода через удлинитель (13) соединяется с центральным проводником коаксиальной линии (3). Удлинитель помещен в диэлектрический изолятор (14). В торец корпуса (1) ввернута переходная шайба (15). В которую вворачивается полый цилиндр, выполняющий роль внешнего проводника коаксиальной линии (16) (рис.16). Для настройки детекторной секции на заданную частоту служит короткозамыкатель. Он обеспечивает режим стоячей волны в коаксиальной линии. При его продольном смещении вдоль линии происходит перемещение узлов и пучностей распределения электромагнитного поля относительно детекторного диода. Детекторная секция считается настроенной тогда, когда диод помещен в пучность электрического поля. Конструкция короткозамыкателя показана на рис. 16. Он состоит из цангового зажима, образованного внутренней (17) и внешней (18) частями. Через отверстие в зажиме проходит центральный проводник коаксиальной линии (3). Внутренняя часть (17) с помощью резьбы соединена с диэлектрическим удлинителем (19). Цанговый зажим фиксируется от поворота вокруг оси шпонкой, перемещающейся вдоль внутреннего

Рис.16

проводника пол пазу (рис.16). Наворачивание удлинителя (19) по резьбе приводит к тому, что внешняя часть цангового зажима прижимается к внешнему проводнику коаксиала (16), а внутренняя –к центральному проводнику (3). Для ослабления зажима и его продольного перемещения необходимо отвернуть по резьбе удлинитель (19) и нажать на него в направлении к основанию детектора, чтобы обеспечить освобождение частей цанги.

Для измерения уровня мощности электромагнитной волны, поступающей на приемную антенну, служит регистратор (11) на рис. 11. Входным сигналом для него является ток детекторного диода, который расположен в детекторной секции. Значение этого тока пропорционально мощности электромагнитной волны, поступающей на приемную антенну.

На рис. 17 изображена лицевая панель регистратора. Индикация принимаемого уровня мощности производится цифровым четырехразрядным индикатором. Его показания соответствуют напряжению на выходе усилителя тока детекторного диода. Поскольку детекторный диод работает без смещения, его вольт-амперная характеристика квадратична. Как следствие, показания индикатора пропорциональны уровню принимаемой мощности.

На лицевой панели расположен кнопочный переключатель переключения пределов измерения. Включение соответствующего предела производится простым нажатием соответствующей кнопки.

Ток детекторного диода поступает на регистратор по соединительному кабелю, который подключается к блочному разъему СР-50 с надписью «вход». Второй блочный разъем СР-50 с надписью «синх» служит для подключения модулирующего сигнала к генератору СВЧ. В качестве такого сигнала используется прямоугольный меандр с частотой 7кГц.

Включение регистратора производится тумблером «сеть» на лицевой панели. При включении загорается подсветка тумблера.

Дата добавления: 2015-06-04