ТОШКЕНТ АХБОРОТ ТЕХНОЛОГИЯЛАРИ УНИВЕРСИТЕТИ

Антенна-фидер курилмалари

кафедраси

АНТЕННА-ФИДЕР ҚУРИЛМАЛАРИ ВА

РАДИОТЎЛҚИНЛАР ТАРҚАЛИШИ

йўналиши буйича

ШАХСИЙ ТОПШИРИҚЛАР ВА

УСЛУБИЙ КЎРСАТМАЛАР

Тошкент 2007

СЎЗ БОШИ

Ушбу тўплам ичига “Антенна-фидер қурилмалари ва радиотўлқинлар тарқалиши” йўналишининг асосий мавзулари бўйича топшириқлар киритилган бўлиб, у талабаларнинг мустақил ўқув фаолиятларида ва гурухий машқларида қўлланилиши мумкин. Хар бир мавзу ўз иш мақсади, қисқа методик кўрсатмалари, текширув саволлари ва натижавий масала матнига эга.

Хар бир мавзуга оид методик кўрсатмаларда қисқача назарий маълумот ва мустақил иш олиб бориш учун зарур бўлган китобларнинг ушбу мавзуга оид параграфлари келтирилган.

Масалага оид текширув саволлари ушбу масалани ечишда ва топширишда китоблар параграфлари ичида керакли элементларга ориентирлашишга ёрдам беради.

Топшириқ ўз ичига мавзунинг асосий, базавий элементларини ёритади. Бу элементларни ўрганиш ушбу кафедра ва унга боғлиқ кафедрларнинг йўналиши бўйича кейинги мавзуларини яхши ўзлаштириш учун зарурдир. Талаба, хар бир топшириқ мобайнида ўз хисоблашларидан олган натижалари устида мулохаза қилиши ва керакли хулосалар чиқариши даркор.

Иловада хилма-хил адабиётлардан олинган график ва бошқа материаллар келтирилган, улар ўқув жараёнида ишлатилишга қулай шаклда берилган.

1 – ДАРС

РАДИОТЎЛҚИНЛАРНИНГ ЭРКИН ФАЗОДА ТАРҚАЛИШИ

Ишдан мақсад:

- Эркин фазода радиотўлқинларнинг тарқалиши мобайнида “Узатиш йўқотилиши” тушунчасини ўзлаштириш.

- Эркин фазодаги йукотилишлар коэффициентини хисоблашни ўрганиш.

Методик кўрсатмалар.

Амалий топшириқни ечишга тайёргарчилик мобайнида [2, §§2.1, 2.2] ёки [1, §§1.2-1.6] ларни ўқиб чиқиш зарур.

Узатувчи ва қабул қилувчи қурилмалар параметрлари бир хил бўлганда қабул қилувчи ускуна киришида қувватлар хар хил бўлувчи 1- ва 2- типдаги радиолиниялар турлари мавжуд. 1-типдаги радиолинияларда узатувчи ва қабул қилувчи антенналар бир-бирининг тўғридан-тўғри кузатув радиусида жойлашган бўлишади, 2-типдаги радиолинияларда эса узатувчи ва қабул қилувчи антенналар орасида пассив нурлатгич ўрнатилган бўлади.

Эркин фазодаги йўқотилишлар, антенна нурлатаётган, масофа ошиши билан юзаси катталашувчи сферик тўлқин фронти юзасидаги электромагнит майдони оқими зичлигининг камайиши билан боғлиқ. Узатиш йўқотилишлари (L) узатувчи ва қабул қилувчи антенналар орасидаги масофа, антенналарнинг йўналганлик хоссалари ва тўлқин узунлиги орқали аниқланиб, узатувчи қурилманинг қувватига боғлиқ бўлмайдилар.

Назорат саволлари ва топшириқлар.

1. Узатиш йўқотилишлари тушунчаси, таърифи, хисобланувчи нисбатлари.

2. 1- ва 2-турдаги радиолинияларнинг структура схемаларини чизинг.

3. Узатиш йўқотилишлари қийматига тўлқин узунлиги, масофа ва антеннанинг йўналганлик хоссалари қандай таъсир кўрсатади?

4. Электромагнит энергиянинг эркин фазо бўйлаб узатилишдаги йўқотилишлар нима билан тушунтирилади?

1.1-топшириқ

1- ва 2-типдаги радиолинияларнинг структура схемаларини чизиш. Ушбу линиялар учун қабул қилиш қурилмаси киришидаги қувватни хисоблаш формулаларини келтириб чиқариш.

1.2-топшириқ

Бир-биридан r₁ масофа узоқликда ўрнатилган узатувчи ва қабул қилувчи антенналар С₁ ва С₂ кучайтириш коэффициентларига эга. Вариантлар қийматлари 1-жадвалда берилган.

1. Радиотўлқинларнинг эркин фазода тарқалиш мобайнидаги йўқотилишлар қиймати ва масофа орасидаги боғлиқликни хисоблаб чиқариш, бунда масофа 0,5r₁ дан 0,5 r₁ қадам билан 4r₁ гача хисоблансин.

2. Йуқотилишлар қийматининг тўлқин узунлигига қандай боғлиқликни (r₁ ўзгармас бўлган ҳолда) хисоблаш, бунда тўлқин узунликлари 0,5λ дан 0,5λ қадам билан 4λ гача хисоблансин.

3. Юқоридаги хисоблашларни йўналган антенналар ўрнига изотроп антенналар учун бажарилсин.

4. Хисоблашлар натижаларини жадвалга киритилсин. Намуна сифатида 1.2-жадвал олиниши мумкин.

5. 1-, 2- ва 3-пунктлар натижаларига биноан йўқотилишлар қиймати билан масофа ва тўлқин узунликлари орасидаги боғлиқликлар графиклари чизилсин. Йўқотилишлар қиймати дБ ларда олинсин.

6. Олинган натижалар солиштирлсин. Хулосалар чиқарилсин.

1-жадвал

1.1-топшириқ учун вариантлар

Параметр	Талабалик гувохномаси номерининг охиргидан битта олдинги рақам
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
λ, м	1	5	10	15	20	25	30	35	40	45
С1	50	45	40	35	30	25	20	15	10	5
	Талабалик гувохномаси номерининг охирги рақами
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
r1, км	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
С2	100	90	80	70	60	50	40	30	20	10

1.2-жадвал

r1/ r2	r1	Йўналтирил-ган антенналар L		Йўналтирил-маган антенналар L		λi / λ	λ	Йўналтирил-ган антенналар L		Йўналтирил-маган антенналар L
-	км		дБ		дБ	-	м		дБ		дБ
0,5						0,5
1,0						1,0
1,5						1,5
2,0						2,0
2,5						2,5
3,0						3,0
3,5						3,5
4,0						4,0

2 – ДАРС

МЕТРЛИ ВА ДЕЦИМЕТРЛИ РАДИОТЎЛҚИНЛАР

ТРАССАСИНИ (ЙЎЛИНИ) ХИСОБЛАШ

Ишдан мақсад:

Ушбу топшириқни бажариш мобайнида талаба:

- берилган диапазондаги радиотўлқинларнинг ёритилган, хира ёритилган ва қоронғи зоналарда тарқалишининг асосий қонуниятлари ўзлаштириши;

- УҚТ радиотрассаларининг мухандислик хисоблаш кўникмаларини ҳосил қилиши лозим.

Методик кўрсатмалар

Масалани ечишга киришишдан аввал [1, §2.2, 2.7, 3.5], ёки [2, §§3.3, 3.4, 3.1, 3.5.2-3.5.4] ларни ўқиб чиқмок даркор. Ушбу машқни бажаришга 4 аудиторлик соати ажратилган.

Ерлик ультрақисқа тўлқинлар (метрли, дециметрли, сантиметрли) радиорелейли алоқада ва радиотелевизион эшиттиришда кенг қўлланадилар. Физик нуқтаи назардан ерлик радиотўлқинларнинг тарқалиш механизми анча мураккаб бўлгани сабабли унинг математик анализи хам анча қийин. Аммо бир қатор муҳим амалий масалаларни ечишда баъзи бир соддалаштиришларга йўл қўйилади:

- атмосфера – ютмас муҳит деб ҳисобланади;

- ер юзаси силлиқ ва бир моддадан ташкил топган деб ҳисобланади;

- антенналар баландга кўтарилган хисобланадилар (бу баландлик тўлқин узунлигидан куп маротаба катта (h>>λ), эл.таъминот эса нурлантирмайдиган фидер орқали амалга оширилади).

Ерлик радиотўлқинларнинг тарқалиши физикавий жараёнларига биноан, радиотрасса уч зонага бўлинади: ёритилган зоналар, хира ёритилган зоналар ва қоронғи зоналар. Бу зоналар чегаралари узатувчи ва қабул қилувчи антенналар орасидаги тўғридан-тўғри кузатув масофаси (r₀)га га боғлиқ бўлиб, қуйидаги чегараларда аниқланади:

- ёритилган зона r ≤ 0,8r₀ ;

- хира ёритилган зона 0,8r₀ < r < 1,2r

- қоронғи зона r ≥ 1,2r₀

Тропосфера холати берилган вертикал тропосфера синиши коэффициенти индекси градиенти dN/dh орқали хисобга олинади, бу катталик ернинг эквивалент радиусини хисоблашда керак бўлади.

Узатувчи антеннадан унча узоқ бўлмаган масофаларда (r ≤ 0,2r₀) в ер юзасини текис деб хисоблаб, ернинг сферик хусусиятини хисобга олмаслик мумкин. Ёритилган зонадаги ернинг сферик хусусияти узатувчи антенна ўрнатилган баландлик h^’₁ ва қабул қилувчи антенна ўрнатилган баландлик h^’₂ қийматларини хисоблаш формулаларида ишлатиш билан амалга оширилади.

Қоронғи зонада майдон сўниши экспоненциал қонунга мувофиқ тез кечади. Кўпгина амалий холатларда ЎҚТ диапазонида майдон кучланганлигини тақрибий ҳисоби амалга оширилади.

Таъминловчи фидердаги йўқотишлар ва йўналганлик диаграммасининг нотекислигини хисобга олиб, узатувчи қурилманинг нурлантираётган эффектив қувватини қуйидаги формула орқали аниқлаш мумкин:

,

бу ерда ;

Р_I - узатувчи қурилма қуввати, кВт;

С₁ – узатувчи антенна кучайтириш коэффициенти, дБ;

- таъминловчи фидердаги сусайиш, дБ;

ξ = 1,5 дБ – горизонтал текисликдаги антенна йўналганлик диаграммаси нотекислиги учун запас, дБ.

Назорат саволлари

1. Радиотўлқинларнинг қайси диапазонида антенналарни баланд кўтарилган деб ҳисоблаш мумкин?

2. Баланд кўтарилган антенналар майдонини хисобашда интерференцион формулалар қўлланилиш шартини айтинг.

3. Қабул қилиш зонасида радиотрассанинг мос нуқталари учун вектор диаграммаларни чизинг.

4. Қабул қилувчи ва узатувчи антенналар орасидаги туғридан-тўғри кузатув масофаси трассанинг қайси параметрларига боғлиқ?

5. Майдон кучланганлиги максимал ва минимал қийматларга эришувчи масофа трассанинг қайси параметрларига боғлиқ?

6. Интерференцион хисоблаш формулалари қўлланувчи зонадаги сусайиш кўпайтувчиси қандай қийматларни қабул қилиши мумкин?

7. Ёритилган, хира ёритилган ва қоронғи зоналар чегараларини айтинг.

8. Ёритилган зонадаги баланд кўтарилган антенна майдонини хисоблашда радио-тўлқинларнинг атмосфера рефракцияси қандай хисобга олинади?

9. Бведенский формуласи қўлланувчи зонада кўтарилган антенналар майдонини хисоблашда ернинг сферик хусусияти қандай хисобга олинади?

10. Қандай шароитда майдон кучланганлигини Бведенский формуласи бўйича хисоблаш мумкин?

2.1-топшириқ

P_I қувватга эга телевизион узатиш қурилмаси f частотали тасвир ташувчи сигнал нурлантиряпти. Узатиш қурилмаси “Баха” (НГ-75-120Д) русумидаги, α₁=0,0043 дБ/м узунасига сусайишга эга фидер орқали узатувчи антеннага уланган. Узатувчи антенна горизонтал-поляризацияланган тўлқин нурлантиряпти. Берилган: узатиш антеннаси кучайтириш коэффициенти С₁, тропосфера синдирирувчанлик коэффициенти индекси вертикал градиенти 2N/dh, ўрта хисобдаги юза қопламаси ва узатувчи-қабул қилувчи антенналар ўрнатилган баландликлар - h₁, h₂.

2.1-жадвалдаги вариантлардан фойдаланиб, қуйидагиларни хисоблаш:

1. Эффектив нурланаётган қувватни, кВт да.

2. Тўғридан-тўғри кузатув масофаси r₀ ни, ёритилган, хира ёритилган ва қоронғи зоналар чегараларини.

3. Майдон кучланганлигининг биринчи 3 та максимум ва минимум қийматларига мос масофаларни, бу нуқталардаги сусайиш кўпайтувчиси ва майдон кучланганликлари қийматларини хисоблаш. Хисоблаш ернинг текис юзали холати учун олиб борилсин.

4. Майдон кучланганлигининг биринчи максимум нуқтаси ва 0,8r₀ нуқта оралиғида ётувчи 4-5 нуқта кучланганлиги.

5. r₀ нуқтасидаги кучланганлик қиймати.

6. r = 1,2r₀ ва 1,4r₀ нуқталардаги майдон кучланганлиги.

7. Хисоблаш натижаларини жадвалларга киритинг. Намуна сифатида 2.2 ва 2.3.-жадвалларни олишингиз мумкин.

8. Е, дБ = f (r) боғланишли график тузилсин.

9. Тегишли хулосалар чиқарилсин.

2.1.-жадвал

Параметр	Талабалик гувоҳномаси номеридаги охиргидан битта олдинги рақам
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
ТВ кан.№	1	3	5	7	9	11	25	30	35	40
f, МГц	49.75	77.25	93.25	183.25	199.25	215.25	503.25	543.25	582.25	623.25
С1, дБ	7.8	7.8	7.8	9.0	9.0	9.0	14.8	14.8	14.8	14.8
P1, кВт	10	20	20	20	20	20	10	10	10	10
h1, м	200	235	290	310	315	325	335	330	320	345
dN/dh, 1/м	0	-0.02	-0.04	0	-0.02	-0.04	0	-0.02	-0.04	0
	Талабалик гувоҳномаси номерининг сўнгги рақами
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
h2, м	4	6	8	10	12	14	16	18	20	22
Юза тури	Қум	Қуруқ тупроқ	Нам тупроқ	Денгиз	Қуруқ тупроқ	Нам тупроқ	Қум	Денгиз	Қуруқ тупроқ	Нам тупроқ

2.2-жадвал

r (км)	γ^0	Sin γ	R	F	Е0, мв/м	р	m	Ед, мв/м	Ед, мкв/м	Ед, дБ	Изоҳ
						-	-				1 макс.
						-	-				1 мин.
						-	-				2 макс.
						-	-				2 мин.
						-	-				3 макс.
						-	-				3 мин.
						-	-
						-	-

2.3-жадвал

Хисоблашлар натижалари

R ≈ 1 ва θ = 180⁰

r, км	P	m	Е0, мв/м	F(y1y2), дБ		F	Ед, мв/м	Ед, мкв/м	Ед, дБ	Изоҳ
				-	-	-
				-	-	-
				-	-	-
				-	-	-				r = 0,8r0
	-	-				-				r = r0
	-	-		-						r = 1,2r0
	-	-		-						r = 1,4r0

3-ДАРС

ГЕКТОМЕТР УЗУНЛИКДАГИ РАДИОТЎЛҚИНЛАР

ТРАССАСИНИ ҲИСОБЛАШ

Ишдан мақсад:

Ерда гектометр узунликдаги радиотўлқинлар тарқалишининг асосий қонуниятларини ўрганиш;

Ернинг сферик юзаси ҳисобга олинган ва олинмаган холатларда паст баландликда жойлаштирилган антенналар майдон кучланганлиги мухандислик хисобини ўзлаштириш.

Методик кўрсатмалар.

Масалани ечишга киришишдан аввал [1, §2.3-2.5], ёки [2, §§3.4, 3.5] ларни ўқиб чиқмок даркор.

Гектометр узунликдаги тўлқинлар асосан ўрта узунликдаги тўлқинлар диапазонида олиб борилувчи радиоэшиттиришларда қўлланилади. Паст баландликда жойлаштирилган антеннали радиотрассалардаги кучланганлик майдони қиймати, шунингдек қабул қилувчи нуқтадаги майдон структураси ер юзаси характерига боғлиқ. Бутун трасса бўйлаб ерни бир жинсли, бир текис, маълум диелектрик сингдирувчанлик ва номинал электрик ўтказувчанлик қийматларига эга, деб қабул қиламиз. Ернинг сферик хислати асосан узатувчи антеннадан анча узоқ масофаларда ўз таъсирини кўрсатади, бундай масофоларда майдон кучланганлигини ўқув адабиётида берилган МККР графиклари бўйича аниқланади. Унча узоқ бўлмаган масофаларда майдон анализи соддалаштирилган формулалар орқали хисобланади, бунда ер юзаси ё диелектрик, ё ўтказгич деб олинади.

Назорат саволлари.

1. Радиотўлқинларнинг қайси диапазонида нам тупроқдаги силжиш токи зичлиги ўтказувчанлик токи зичлигидан кичик бўлади?

2. Вертикал антенна нурлатаётган радиотўлқин қабул қилиниш нуқтасида қандай поляризацияга эга бўлади?

3. Қабул қилиниш нуқтасида тўлқин фронтининг оғиши нима билан белгиланади?

4. Тарқалиш жараёнида радиотўлқинлардаги йўқотишлар ер-хаво мухит чегарасида ер юзаси параметрлари, тўлқин узунлигига қандай боғлиқ?

5. Гектрометрли диапазонда қандай қабул қилувчи антенналарни ишлатиш мақбулроқ?

3.1 – топшириқ

Радиоузатувчи қурилма вертикал ўрнатилган антеннага уланган. Узатгичнинг қуввати P₁, ёки тутамда таъсир кўрсатаётган ток қиймати I_т маълум. Шунингдек, нурланаётган сигнал ташувчиси частотаси f ва устидан тўлқин тарқалаётган ер юзаси типи берилган. Варинтлар 3.1.-жадвалда келтирилган.

Қуйидагиларни хисобланг:

1. Ерда тарқалаётган тўлқиннинг таъсир кўрсатаётган майдон кучланганлиги ернинг сферик хусусиятини ҳисобга олмаган ҳолда қуйидаги масофалар билан боғлиқлиги: 100, 150, 200, 500 ва 1000 м.

2. Ерда тарқалаётган тўлқиннинг таъсир кўрсатаётган майдон кучланганлиги ернинг сферик хусусиятини ҳисобга олган ҳолда қуйидаги масофалар билан боғлиқлиги: 500, 750 ва 1000 км.

3. Хисоблашлар натижалари 3.2-жадвалга киритилсин.

4. Натижаларга асосланиб, таъсир кўрсатаётган майдон кучланганликларининг (дБ да) масофаларга (м да) боғлиқлиги графиклари тузилсин. Тегишли хулосалар чиқарилсин.

3.1-жадвал.

Параметр	Талабалик гувоҳномаси номеридаги охиргидан битта олдинги рақам
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
P1, кВт	10	-	15	-	20	-	25	-	30	-
Iт, А	-	30	-	25	-	20	-	15	-	10
	Талабалик гувоҳномаси номерининг сўнгги рақами
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
f, Гц	400	600	800	1000	1200	1400	1600	1800	2000	2200
Юза тури	ер	сув	ер	сув	ер	сув	ер	сув	ер	Сув

3.2. –жадвал

Хисоблашлар натижалари

	Бир текис ер юзаси учун					Сферик юзали ер учун
r, км	100	150	200	500	1000	500	750	1000
Х
F
Е1, мкВ/м	-	-	-	-	-
Ет, мВ/м						-	-	-
Ет, мкВ/м
Ет, дБ

4 – ДАРС

ТРОПОСФЕРИК РАДИОТЎЛҚИНЛАР ТАРҚАЛИШИ

Ишдан мақсад:

Узоқ масофали тропосферик радиоалоқа учун ультрақисқа радиотўлқинлар тарқалишининг асосий қонуниятларини ўрганиш;

УМТР трассаси муҳандислик хисоблаш кўникмаларини ҳосил қилиш.

Методик кўрсатмалар

Масалани ечишга киришишдан аввал [2, §§5.4.1, 8.1], ёки [1, §§3.8, 3.13] ларни ўқиб чиқмок даркор.

УҚТ фақат ер юзаси бўйлаб тарқалибгина қолмай, тропосферадаги тўлқин сочилишлар орқали узоқроқ масофаларга тарқалиши мумкин.

Узоқ масофаларга тарқалаётган тўлқинларнинг ўзига хос бир хислати шуки, улар бир жойда қотиб қолиши мумкин. Бундай ҳолат, қабул қилиш нуқтасида хар хил манбалардан нурлатилган тўлқинларнинг интерференцияси мавжудлигидан дарак беради. Тропосферик қотишлар таъсири остидаги майдоннинг мухандислик хисоби радиотўлқинларнинг тарқалиши учун энг ноқулай давр – қиш ойлари учун тузилган сусайиш купайтувчисининг масофага боғлиқлиги графикларидан фойдаланилади. Бундай усул билан амалга оширилган майдон хисоби атиги 50% лик алоқа самарадорлигини (ишончлилигини) таъминлайди. Берилган ишончлилик даражасига етишиш учун, узатувчи қурилманинг қувватини қабул қилувчи антенналар сонини ҳисобга олган ҳолда ошириш керак. Тропосферик алоқа линияси учун сусайиш кўпайтувчисини 3.37-расмдаги график орқали аниқлаш мумкин, тез ва секин қотишлар учун қувват заҳиралари (ΔР_т ва ΔР_с) эса 3.33- ва 3.38 -расмлардаги графиклар орқали аниқланади. Узатувчи қурилманинг умумий қуввати эса қуйидаги формула орқали аниқланади:

Назорат саволлари.

1. Узоқ масофали тропосферик тарқалиш учун РТТ (Радиотўлқинлар тарқалиши) механизмини тушунтирувчи схема чизилсин.

2. Узоқ масофали тропосферик тарқалиш (УМТТ) радиотўлқинларнинг қайси диапазонида мавжуд?

3. УМТТ қабул қилувчи қурилмаси киришидаги қувват қийматига қайси параметрлар таъсир кўрсатади?

4. Қабул қилиш нуқтасидаги майдоннинг тез ёки секин қотиши нима сабабларга кўра кечади?

5. Қотишларни бартараф этишнинг қандай усуллари мавжуд?

6. Қабул қилиш нуқтасидаги тўлқин кучланганлиги тебранишлари компенсацияси қандай амалга оширилади?

7. УМТТ линиялари қандай камчилик ва афзалликларга эга?

8. УММТ трассасидаги “антенна кучайтириш йўқотишлари” ҳодисасини нима вужудга келтиради?

4.1-топшириқ

Тропосферик алоқа линияси трассаси r узунликка эга, узатувчи қурилма f частотада ишлайди. Узатувчи ва қабул қилувчи антенналар D₁ ва D₂ йўналган таъсир коэффициентларига эга. Бундан ташқари, қабул қилувчи қурилма киришидаги қувватнинг минимал қиймати Р₂ ва узоқда ўрнатилган антенналар сони n маълум. Талаб қилинувчи ишончлилик даражаси (ρ) ни таъминловчи узатувчи қурилма қувватини хисоблаб топинг.

5 – ДАРС

ИОНОСФЕРИК РАДИОТЎЛҚИНЛАРНИНГ ТАРҚАЛИШИ

Ишдан мақсад:

Радиотўлқинларнинг ионосферада тарқалишининг асосий қонуниятларини ўрганиш;

Ионосферик қатламнинг критик частотаси ва радиолиниялар ишчи частотаси тушунчаларини ўзлаштириш;

Ишчи ва критик частоталарни хисоблаш кўникмаларини ҳосил қилиш.

Методик кўрсатмалар:

Масалани ечишга киришишдан аввал [2, §4.10], ёки [1, §§ 4.3.1, 5.2.5, 5.5.4] ларни ўқиб чиқмок даркор.

Ионосфера нисбатан кенг диапазондаги радиотўлқинларни қайтариш хусусиятига эга.

Радиотўлқинларнинг ионосферадан қайтиши – тўлқинларнинг тушиш бурчагига, хажм бирлигидаги электронлар концентрациясига ва радиотўлқин частотасига боғлиқ. Ионосферага вертикал равишда тушувчи радиотўлқиннинг қайтиши электронлар концентрацияси билан белгиланувчи ионосферик қатлам критик частотасида бўлиб ўтади. Тўлқиннинг бурчак остида тушишида тушиш бурчаги қанчалик катта бўлса, ионосферик қатламдан қайтувчи тўлқинларнинг частотаси хам критик частотадан шунчалик катта бўлади. тўлқиннинг ионосферага тушиш бурчаги φ₀ ни хисоблашда қуйидаги ифодадан фойдаланиш мумкин:

,

бу ерда

;

h_g – қайтарувчи қатламгача бўлган масофа,

a – ер радиуси, у 6,37·10⁶ м га тенг.

Радиотўлқин частотаси f урилишлар сони ν дан катта бўлган диапазонда ионосферанинг максимал ўтказувчанлиги σ_и, нисбий диэлектрик ўтказувчанлиги ε_и ларни қуйидаги формулалар орқали аниқлаш мумкин:

,

.

ютилиш коэффициенти эса δ = ωр/с га тенг, бу ерда ω = 2πf – айланали частота.

Назорат саволлари:

1. Ионосферик қатламнинг критик частотаси деб нимага айтилади ва у қандай аниқланади?

2. Ионосферик қатламлар частоталарининг ўртача қиймати нечага тенг?

3. Ионосферанинг қайси қатламларидан вертикал нурлатилган узун, ўрта ва қисқа радиотўлқинлар қайтади?

4. Нима учун УҚТ диапазонидаги радиотўлқинлар ионосферанинг регуляр (доимий) қатламларидан қайтмайди?

5. Бир хил электронлар концентрациясига эга қатламлардан қайтаётган тикка ва қия йўналтирилган тўлқинлар частоталари орасида қандай боғлиқлик бор?

6. Ионосферада радиотўлқин ютилиш коэффициенти ушбу радиотўлқин частотасига қандай боғлиқ?

7. Ионосферада радиотўлқин ютилиш коэффициенти сутка пайтларига қандай боғлиқ?

8. Радиотўлқиннинг ионосферадан максимал қайтиш частотаси деб нимага айтилади?

5.1-топшириқ

Қисқа тўлқин радиолинияси ишчи частотаси f_и ва F₂ қатламининг электрон контцентрацияси маълум. Тўлқиннинг ионосферага тушиш бурчаги φ₀. f, ва φ₀ қийматлари 5.1-жадвалда берилган.

5.1-жадвал

Параметр	Талабалик гувоҳномаси номеридаги охиргидан битта олдинги рақам
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
	1,0	1.2	1.4	1.6	1.8	2.0	2.2	2.4	2.6	2.8
	5	10	15	20	25	30	35	40	45	50
hg , км	250	300	350	400	250	300	350	400	250	300
	1.0	1.2	1.4	1.6	1.8	2.0	2.2	2.4	2.6	2.8
r1, км	1.0	1.5	2.0	2.5	3.0	3.5	4.0	4.5	5.0	5.5
	Талабалик гувоҳномаси номерининг сўнгги рақами
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
fp, МГц	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24
r , км	1000	1300	1600	1900	2200	2500	2800	3100	3400	3700
ν^Е = 10^7,	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
f1 , МГц	6	8	10	12	14	16	18	20	22	24
= 10^3, 1/с	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10

Қуйидагилар топилсин:

1. Ионосферага вертикал равишда тушаётган радиотўлқиннинг F₂ қатламдан қайтиши частотаси.

2. f_p частотали тўлқин ионосферага вертикал тушганда F₂ қатламдан қайтадими-йўқми?

3. Ионосферага φ бурчак остида тушаётган радиотўлқин қайси частотада қайтади?

4. f_p частотали тўлқин ионосферага φ бурчак остида тушганда F₂ қатламдан қайтадими-йўқми?

5.2 – топишириқ

Радио қабул қилувчи станция узатгичдан r масофа узоқликда жойлашган. Турғун алоқа ўрнатиш учун, ионосферадан бир марта қайтишдан фойдаланган ҳолда, h_g баландликда максимал концентрацияси N га тенг бўлган F₂ қатламга антенна нурини қандай бурчак остида йўллаш керак?

5.3 – топшириқ

Электрон концентрациялари N^E вага тенг бўлган E ва F₂ қатламларида тўлқиннинг r₁ масофани босиб ўтиши мобайнидаги йўқотишларини ҳисобланг. E ва F₂ қатламларидаги ўзаро тўқнашишлар частоталари қийматлари ν^Е, ν ва ,, f ₁ лар 5.1-жадвалда берилган.

6 – ДАРС

ДЕКАМЕТР УЗУНЛИКДАГИ РАДИОТРАССАНИ ҲИСОБЛАШ

Ишдан мақсад:

ЮЧ диапазондаги радиотўлқинлар тарқалишининг асосий қонуниятларини ва ушбу диапазондаги радиоалоқа учун тўлқинлар жадвалини тузиш методикасини ўрганиш;

ЮЧ диапазони ичидан муайян радиотрасса учун тўлқинлар жадвалини тузишни ўрганиш;

Тез ва секин қотишлар учун қувват захирасини ҳисобга олган ҳолда узатгич қувватини ҳисоблаш кўникмаларини ҳосил қилиш.

Методик кўрсатмалар

Масалани ечишга киришишдан аввал [1, §5.8, 5.14] ёки [2, §§ 10.1-10.4, 10.7] ларни ўқиб чиқмок даркор.

Радиотўлқинларнинг ушбу диапазонида узатиш ва қабул қилиш пунктлари орасидаги алоқа ер тўлқинлари ва фазовий (ионосферик) тўлқинлар ҳисобига оширилиши мумкин. ЮЧ диапазонида ер тўлқини орқали унча узоқ бўлмаган масофаларда (бир неча ўн километр) радиоалоқа ўрнатилиши мумкин. Фазовий тўлқин орқали эса, радиоалоқа исталган катта масофаларда ўрнатилиши мумкин. Бунда радиотўлқинлар ердан ва ионосферадан кўп маротаба кетма-кет қайтиши мумкин. Шуни қайд этиб ўтиш мумкин. шуни керакки, радиоалоқани фазовий тўлқин орқали амалга ошириш учун узатгичга нисбатан кичик қувват кифоя қилади. ЮЧ диапазониниг ушбу уникал хусусияти узоқ масофали радиоалоқа тизимлари, радиоэшиттириш, узоқ (горизонт орти) радиолокация, ионосфера тадқиқотларида қўлланилади. Лекин шу билан бирга, ушбу диапазон радиотўлқинлари тарқалишининг бир қатор ўзига хос хусусиятлари улардан фойдаланиш самарадорлигини камайтиради. Бундай хусусиятларга, биринчи навбатда, радиотрасса характеристикаларининг ионосфера параметрларига жуда кучли боғлиқлиги киради. Радиотўлқинларнинг ионосферадан қайтиш қонуниятига мувофиқ, ЮЧ диапазонидаги тўлқинлар ионосферанинг фақат юқори қатламидан қайта оладилар. Қатлам концентрацияси F ва вақт бирлиги мобайнида урилишлар сони ν қуёш фаолияти, йил фасли, сутка пайтига боғлиқ равишда турли хил қийматларни қабул қилиши мумкин. Шу сабабли, етарли даражада ишончли радиоалоқа ўрнатиш учун, радиоалоқа частотасини мос равишда ўзгартириб туриш керак. Радиоалоқа частотаси қуйидаги шартлар таъминланганлигига қараб танланади:

- радиотўлқиннинг ионосферада ютилиши минималлиги (пастдан чегаралаш);

- қайтарилиш шарти бажарилиши (юқоридан чегаралаш).

Умуман олганда, хар бир радиотрасса учун унинг ўз тўлқин жадвали тузилади, бу жадвалга биноан, сутканинг пайтига қараб, қайси частотада ишлаш кераклиги танланади. Тўлқин жадвали тузишдан мақсад – радиотрассанинг берилган реал шароитларидан келиб чиққан холда радиоалоқа учун энг афзал бўлган частотани аниқлашдир. Узатгич қувватини Казанцев А.Н. усули билан аниқлаш асосида қабул қилиш нуқтасидаги майдон – қайтарилишлар сони хар хил бўлган нурларнинг ўзаро таъсирлашуви натижасида вужудга келади, деган тахмин ётади. Соддароқ усулни қўллаб, тўлқин F қатламидан қайтади, деб тахмин қилинади.

Назорат саволлари

1. Ионосферик қатламнинг критик частотаси деб нимага айтилади?

2. Радиотўлқинларнинг ионосферадан қайтиши радиотрассанинг қайси параметрлари билан белгиланади?

3. Қайси шартдан келиб чиқиб, максимал қўллаш мумкин бўлган частота танланади?

4. Иносферадаги ютилиш коэффициенти қайси факторларга боғлиқ?

5. Оптимал иш частотаси деб нимага айтилади?

6. Сутканинг қайси қисмида ЮЧ диапазонига кирувчи юқори частоталарда ишлаш мумкин?

7. Ионосфера қатламларидаги интеграл ютилиш коэффициенти частота билан қандай боғлиқликка эга?

6.1 – топшириқ

Узатиш ва қабул қилиш нуқталари маълум, уларда йўналган таъсир коэффициентлари Д₁ ва Д₂ бўлган антенналар ўрнатилган. Е қатламнинг қайтарилиш нуқтасидаги электрон концентрацияси га тенг. Қабул қилувчи қурилманинг киришидаги қувват Р₂ га тенг. Хар хил жойларда ўрнатилган қабул қилувчи антенналар сони n га тенг. Логарифмик-нормал қонун стандарт оғишлари σ = 9 дБ қийматида алоқа берилган ишончлилик даражасида таъминланиши талаб этилади. Қайтарувчи қатлам баландлиги h_g = 250 км.

Вариантлар қийматлари 6.1-жадвалда келтирилган. Ушбу жадвалдаги қийматлардан фойдаланиб, методик кўрсатмаларга таянган ҳолда тўлқин жадвалини тузинг. Жорий вақт бўйича соат 12-00 га тўғри келадиган частота учун узатгич қуввати тез ва секин сўнишлар захираси билан хисоблансин.

6.1-жадвал

Параметр	Талабалик гувоҳномаси номеридаги охиргидан битта олдинги рақам
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Узатиш пункти тартиб рақами	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
А	3	4	9	6	7	8	9	10	12	14
Д1
	Талабалик гувоҳномаси номерининг сўнгги рақами
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Узатиш пункти тартиб рақами	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
Д2	20	25	30	35	40	45	50	55	60	65
n	1	2	3	1	2	3	1	2	3	11
P2, пВт	10	15	20	25	30	35	40	45	50	55
р, %	90	95	99	90	95	99	90	95	99	90

6.2, 6.3 - жадвалларда узатиш ва қабул қилиш пунктлари номлари ва географик координаталари берилган.

6.2-жадвал

№	Узатиш пункти номланиши	Кенглик градусларда (шим. кенг.)	Узунлик градусларда (шарқ. узун.)
1	Тошкент	41,3	69,2
2	Олма-ота	43,0	77,0
3	Душанбе	38,8	68,8
4	Бишкек	42,8	74,6
5	Чимкент	42,1	69,6
6	Наманган	41,0	71,7
7	Нукус	42,5	59,6
8	Самарқанд	39,5	65,8
9	Марқ	37,7	61,8
10	Ашхабад	38,0	58,2

6.3-жадвал

№	Узатиш пункти номланиши	Кенглик градусларда (шим. кенг.)	Узунлик градусларда (шарқ. узун.)
1	Москва	55,8	37,5
2	Санкт-Петербург	59,8	30,2
3	Киев	50,5	30,8
4	Минск	54,0	27,6
5	Рига	37,0	24,2
6	Таллинн	58,5	24,8
7	Вильнюс	54,7	25,3
8	Кишинев	47,0	28,8
9	Тбилиси	41,8	44,8
10	Ереван	40,1	44,7

Топшириқни қуйидаги тартибда бажариш тавсия этилади:

1. Иловада келтирилган дунё контур харитаси ёрдамида узатиш ва қабул қилиш пунктлари орасидаги масофани ва ионосферадан қайтиш нуқталари координаталари аниқланади.

2. Ионосферик карта ва номограммалардан фойдаланган ҳолда максимал қўллаш мумкин бўлган частоталар ва оптимал иш частоталари аниқланади. Намуна сифатида 6.4-жадвал олиниши мумкин.

3. ОИЧнинг трассадаги бир суткалик йули графигини 6.1-расмдагидек қурилади ва тўлқин жадвали тузилади. Намуна сифатида 6.5-жадвал олиниши мумкин.

6.4-жадвал

4000 км дан қисқа трассалар учун суткалик МҚЧ ва ОИЧ графиги

Сутка пайти	МҚЧ - 0	МҚЧ - 4000	МҚЧ	ОИЧ
соат	МГц	МГц	МГқ	МГц
0
4
8
12
16
20

6.1-Расм. ОИЧ суткалик йўли графиги

6.3-жадвал

	, МГц	Частоталар ишлатилиш вақти
fОИЧ1
fОИЧ2
fОИЧ3

4. Узатгичнинг тегишли қуввати тез ва секин сўнишлар захираси билан хисобланади.

7 – ДАРС

СИММЕТРИК ВИБРАТОРНИНГ

ЙЎНАЛГАНЛИК ТАВСИФИ

Ишдан мақсад:

- токнинг симметрик вибратор юзаси бўйлаб тақсимланиш тахминий қонунини, симметрик вибраторнинг йўналганлик тавсифини ва йўналганлик диаграммасини ўрганиш, шунингдек, ток тақсимланиши ва йўналганлик диаграммаларининг вибраторнинг нисбий узунлигига боғлиқлигини аниқлаш;

- турли нисбий узунликка эга симметрик вибраторларнинг ток тақсимланиш графикларини ва йўналганлик диаграммаларини қуришни ўзлаштириш;

- симметрик вибраторнинг йўналганлик тавсифини ҳисоблаш кўникмаларини ҳосил қилиш.

Методик кўрсатмалар

Масалани ечишга киришишдан аввал [3, §§2.1, 2.2] ёки [4, §§ 3.1, 3.2], [5, §§ 2.1-2.4] ларни ўқиб чиқмок даркор.

Симметрик вибратор симли антенналар турига киради. “Симметрик вибратор” деб аталиши унинг конструкциясининг симметрик эканлигидан дарак беради. У – хажм ва шакллари бир хил бўлган икки вибратор елкаларидан иборат. Шуни таъкидлаш лозимки, антенна нурлатаётган электромагнит тўлқинлар энергиясини фазода тақсимланишини математик ифода орқали, ёки бўлмаса, йўналганлик диаграммаси графиги шаклида қайд этиш мумкин.

Адабиётларнинг юқорида келтирилган бандларини ўрганиш жараёнида қуйидагига алоҳида эътибор беринг – симметрик вибраторнинг йўналганлик тавсифи бевосита токнинг вибратор юзаси бўйлаб тақсимланишига боғлиқ. Тақсимланиш эса, ўз навбатида, вибраторнинг нисбий узунлигига боғлиқдир. Амалий мухандисликда токнинг вибратор бўйлаб синусоидал қонун бўйича оқиши тахмини йўлга қўйилган. Бу тахмин орқали, умуман олганда, етарли даражада аниқ хисоблашлар олиб бориш мумкин.

Адабиётларнинг керакли бандларини ўрганиб чиқиш натижасида талаба, симметрик вибраторнинг нисбий узунлиги ўзгариши билан унинг йўналганлик диаграммасининг ўзгариш қонуниятларини ўрганиши ва ушбу йўналганлик диаграммаларини тасвирлашни билиши лозим.

Назорат саволлари

1. Симметрик вибратор деб нимага айтилади?

2. Ток симметрик вибратор бўйлаб қайси қонуният бўйича тақсимланади?

3. Герц диполи деб нимага айтилади? Қандай вибратор элементар вибратор деб аталади?

4. Антеннанинг йўналганлик тавсифи, йўналганлик диаграммасига таъриф беринг. Йўналганлик диаграммасининг бош баргчаси кенглиги қандай аниқланади?

5. Антеннанинг йўналган таъсир коэффициенти нима? Йўналтирилмаган антеннанинг йўналган таъсир коэффициенти нечага тенг?

7.1 – Топшириқ

Елкалари нисбий узунликлари а₁, а₂, а₃, бўлган учта симметрик вибратор берилган. а қийматлари вариантлари 7.1-жадвалда келтирилган.

1. Симметрик вибратор ва у билан боғлиқ бўлган сферик координаталар тизимини чизинг.

2. Токнинг симметрик вибратор бўйлаб оқиши тахминий қонунини ёзинг.

3. Токнинг вибраторлар бўйлаб тарқалиши графикларини тахминан тасвирланг.

4. Берилган вибраторлар учун майдоний координата тизимида Е ва Н текисликлари учун йўналганлик диаграммаларини тасвирланг.

5. Токнинг симметрик вибратор бўйлаб тақсимланишининг ўзгариши ушбу вибраторнинг йўналганлик диаграммасининг қандай ўзгаришига олиб келишини кузатиб боринг. Нима учун симметрик вибраторнинг нисбий узунлиги > 0,5 бўлганда унинг йўналганлик диаграммасида ён баргчалар вужудга келади?

6. Вибраторларнинг тахминий йўналганлик диаграммаларини Е текислигида солиштиринг ва вибратор ўқига перпендикуляр йўналишда қайси вибраторнинг йўналган таъсир коэффициенти (ЙТК) энг катта қийматга эга бўлишини кўрсатинг.

7. II.6-расмдаги (иловага қаранг) график бўйича вибраторларнинг ЙТК қийматларини аниқланг.

8. Нисбий елка узунлиги а₃ га тенг симметрик вибраторнинг Е текисликдаги йўналганлик диаграммасини декарт координаталар тизимида Δφ = 10⁰ қадам билан ҳисоблаб чиқаринг. Ҳисоб натижаларини 7.2-жадвал кўринишидаги жадвалга киритинг.

9. Қурилган йўналганлик диаграммасига асосланиб, унинг бош баргчаси кенлигини нурлатиш даражаси 0 (2φ₀) ва ярим қувват нурлатиш (2φ_0,5) да аниқланг.

10. Симметрик вибратор йўналганлик диаграммасининг унинг нисбий узунлигига боғлиқлик қонуниятлари ҳақида тегишли хулосалар шакллантиринг.

7.1-жадвал

Вариант	а1	а2	а3	Вариант	а1	а2	а2
1	0,015	0,25	0,52	14	0,080	0,38	0,78
2	0,020	0,26	0,54	15	0,062	0,39	0,80
3	0,022	0,27	0,56	16	0,065	0,40	0,82
4	0,025	0,28	0,58	17	0,070	0,41	0,84
5	0,030	0,29	0,60	18	0,072	0,42	0,86
6	0,032	0,30	0,62	19	0,075	043	0,88
7	0,030	0,31	0,64	20	0,080	0,44	0,90
8	0,040	0,32	0,66	21	0,082	0,45	0,92
9	0,042	0,33	0,68	22	0,085	0,46	0,94
10	0,045	0,34	0,70	23	0,090	0,47	0,96
11	0,050	0,35	0,72	24	0,092	0,48	0,98
12	0,052	0,36	0,74	25	0,095	0,49	1,00
13	0,055	0,37	0,76	26	0,100	0,50	1,20

7.2-жадвал

Хисоб натижалари

φ^0	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
f(φ)
F(φ)

8 – ДАРС

СИММЕТРИК ВИБРАТОРНИНГ КИРИШ ҚАРШИЛИГИ

Ишдан мақсад:

- симметрик вибраторнинг кириш қаршилигини мухандислик хисоблаш усулини, симметрик вибраторнинг кириш қаршилигининг актив ва реактив ташкил этувчиларининг унинг нисбий узунлигига боғлиқлиги графикларини қуришни, шунингдек, қандай симметрик вибратор резонанс вибратор деб аталишини ўрганиш;

- симметрик вибраторнинг кириш қаришилигини хисоблай олиш ва вибраторни резонансга мослаштириш учун унинг елкалирини қанча қисқартиришни билиш;

Методик кўрсатмалар

Масалани ечишга киришишдан аввал [3, §§2.3, 2.4] ёки [4, §§ 3.3, 3.4], [5, §§ 2.1, 2.5] ларни ўқиб чиқмок даркор.

Узатув режимида ишлаётган симметрик вибратор фидер учун юклама бўлишини эътиборга олиш лозим. Шундай экан, симметрик вибраторнинг комплекс кириш қаршилиги фидер иш режимини белгилайди ва шу сабабли вибраторнинг энг мухим параметри бўлиб ҳисобланади.

Мухандислик амалиётида симметрик вибраторнинг кириш қаршилигини хисоблашда токнинг тахминий тақсимоти қонунидан келиб чиқилади. Бунда симметрик вибратор узун, учлари уланмаган, йўқотишларга эга линия билан тенглаштирилади. Ушбу эквивалент линияда йўқотишлар симметрик вибраторнинг нурланишига тенг бўлади. Симметрик вибраторнинг кириш қаршилигини эса эквивалент узун линиянинг кириш қаршилигига тенг деб фараз қилинади.

Симметрик вибраторнинг кириш қаршилиги манбанинг яқинлиги ёки вибраторнинг ток таъминоти нуқталаридаги ток тутамига қараб хар хил соддалаштирилган формулалар орқали аниқланади.

Эътибор беринг, кичик тўлқин қаршилигига эга симметрик вибратор кириш қаршилигининг унинг нисбий узунлигига боғлиқлиги кучли эмас. Шу сабабли бундай вибратор тўлқин узунлигининг кенгроқ диапазонида белгиланган коэффициентдан кам бўлмаган югурувчи тўлқин коэффициенти билан таъминлай олади.

Вибраторнинг кириш қаршилиги буткул актив бўлганда, муайян частотада ишлаш мобайнида симметрик вибраторнинг фидер билан мослашуви анча содда кечади. Кириш қаршилиги реактив ташкил этувчиси нольга тенг симметрик вибратор “резонанс симметрик вибратор” деб аталади.

Шуни эътиборга олиш керакки, узунлиги 2l=0,5λ га тенг бўлган вибратор буткул резонансли вибратор бўлмайди. Агарда ярим тўлқинли вибратор узунлиги бир оз қисқартирилса, унинг кириш қаршилиги тўлиқ актив бўлиб қолади ва вибратор резонанс бўлади. Яна шуни хисобга олиш керакки, юқорида қайд этилган усул ярим тўлқинли вибраторни резонансга созлашнинг ягона усули эмас.

Қуйида дарсга тайёрланиш мобайнида жавоб берилиши лозим бўлган назорат саволлари келтирилган.

Назорат саволлари

1. Симметрик вибраторнинг кириш қаршилиги деб нимага айтилади?

2. Симметрик вибратор кириш қаршилигининг мухандислик хисоблаш методи моҳияти нимадан иборат?

3. Симметрик вибраторнинг нурланиш қаршилиги нима?

4. Симметрик вибраторнинг тўлқин қаршилиги нима билан ифодаланади?

5. Қандай симметрик вибратор резонанс деб аталади?

6. Чексиз, ингичка яримтўлқинли симметрик вибраторнинг кириш қаршилиги нимага тенг?

7. Кириш қаршилигининг реактив ташкил этувчиси характери вибраторнинг нисбий елка узунлигига мос равишда қандай ўзгаради?

8. Яримтўлқинли ва тўлиқ тўлқинли симметрик вибраторларнинг буткул актив кириш қаршилигига қандай эришиш мумкин?

9. Симметрик вибраторнинг кириш қаришилигига қўйиладиган талаблар.

8.1-топшириқ

Елка узунлиги l ва сим диаметри d га тенг бўлган симметрик вибратор берилган.

1. λ₁ ва λ₂ тўлқин узунликларидаги вибраторнинг кириш қаршилигини ҳисобланг. l, d, λ₁, λ₂ қийматлари вариантлари 8.1-жадвалда келтирилган.

Ҳисоб учун қуйидагиларни бажариш лозим:

1.1. Берилган λ₁ ва λ₂ тўлқин узунликларида ишловчи вибраторнинг нисбий елка узунликларини аниқланг.

1.2. Ҳисобланган l/ λ₁ ва l/ λ₂ электрик узунликларига мос бўлган узун эквивалент линиялар учун ток тақсимоти қонуни формулаларини ёзинг, шунингдек, λ₁ ва λ₂ тўлқин узунликларида ишловчи вибратор бўйлаб ток тақсимоти графикларини чизинг.

1.3. П.1. жадвалдан симметрик вибраторнинг кириш қаршилиги учун соддалаштирилган, п.1. да келтирилган ток тақсимот қонунларига мос келувчи ҳисоблаш ифодаларини ёзиб олинг.

1.4. (2.6) [3] ёки (3.11) [4] формулалар бўйича вибраторнинг тўлқин қаршилигини ҳисобланг.

1.5. П.7. графикдаги вибратор нисбий елка узунликларига нисбатан ҳисобланган ток тутамидаги нурланиш қаршилигини аниқланг.

1.6. λ₁ ва λ₂ тўлқин узунликларида ишловчи симметрик вибраторнинг кириш қаршилигини п.1.4. даги ифодалардан фойдаланган ҳолда топинг.

2. П.8. расмдаги (иловага қаранг) графиклар бўйича симметрик вибратор кириш қаршилгининг актив ва реактив ташкил этувчилари қийматларини аниқланг.

3. 1 ва 2 бўлимлар натижалари бўйича жадвал тузинг.

8.1-жадвал

Вариант	l , м	d , км	λ1 , м	λ2 , м
1	1,0	15	8,33	2,78
2	1,5	17	12,00	4,11
3	2,0	18	15,38	5,41
4	2,5	19	18,52	6,67
5	3,0	20	21,43	7,89
6	3,5	21	24,14	9,09
7	4,0	22	26,67	10,26
8	4,5	3	29,03	11,38
9	5,0	3,5	31,25	12,5
10	5,5	4	33,33	13,58
11	6,0	4,5	35,29	14,63
12	6,5	275	37,14	15,66
13	7,0	3,4	38,89	16,67
14	8,5	3,6	40,54	17,65
15	8,0	338	42,11	18,60
16	8,5	4,0	43,59	19,54
17	9,0	381	45,00	20,45
18	9,5	177	46,34	21,35
19	10,0	4,8	47,62	22,22
20	11,0	5,2	51,16	24,18
21	12,0	223	54,55	26,09
22	13,0	242	57,78	27,96
23	14,0	260	60,87	29,79
24	15,0	279	63,83	37,55
25	16,0	298	66,67	39,02
26	17,0	316	69,39	40,48

9 – ДАРС

ИККИ БОҒЛАНГАН ВИБРАТОРДАН ИБОРАТ

ТИЗИМНИНГ ТЎЛИҚ ҚАРШИЛИГИ

Ишдан мақсад:

- келтирилган ЭЮК методини ўрганиш;

- боғланган вибраторларнинг хусусий, ўзаро ва келтирилган қаршиликларини, икки боғланган вибраторларнинг токлари ва тўлиқ қаршиликларини ҳисоблай олиш.

Методик кўрсатмалар

Масалани ечишга киришишдан аввал [3, §§3.2, 3.3] ёки [4, §§ 3.2-3.4], [5, §§ 4.1-4.3] ларни ўқиб чиқмок даркор.

Боғланган вибраторларнинг тўлиқ нурланиш қаршилигини ҳисоблаш методикасини ўрганишда, ўзаро қаршилик фақатгина вибраторларнинг геометрик шаклларига ва уларнинг ўзаро жойлашишига боғлиқлигига, келтирилган қаршиликлар эса, бундан ташқари, вибраторлардаги токлар амплитудалари ва фазалари фарқига боғлиқлигига эътибор бериш лозим.

Назорат саволлари

1. Боғланган вибраторларнинг тўлиқ нурланиш қаршилигини ҳисоблашда қандай усулдан фойдаланилади?

2. Симметрик вибраторнинг хусусий қаршилиги деб нимага айтилади?

3. Икки боғланган вибраторларнинг ўзаро қаршилиги деб нимага айтилади?

4. Келтирилган қаршилик деб нимага айтилади?

5. Ўзаро қаршилик қиймати нимага боғлиқ?

6. Келтирилган қаршилик қиймати нимага боғлиқ?

7. Қандай қаршиликлар йиғиндиси боғланган вибраторлар тизимидаги симметрик вибраторнинг тўлиқ қаршилигини ташкил этади?

9.1 – топшириқ

Икки параллел симметрик яримтўлқинли вибраторлардан иборат тизим берилган, вибраторлар марказлари вибраторлар ўқларига нисбатан бир перпендикулярда жойлашган (9.1-расм). Вибраторлар орасидаги масофа d га тенг. Вибраторлардан бири пассив бўлиб, унга Х_н созламанинг реактив қаршилиги уланган. Тўлқин узунлиги λ = 10 м. Вариантлар қийматлари 9.1-жадвалда келтирилган.

9.1-расм

1. П.9-расмдаги (иловага қаранг) графиклардан фойдаланган ҳолда вибраторларнинг ўзаро қаршиликларини аниқланг.

2. Адабиётда келтирилган формулалар орқали вибраторлардаги токлар нисбати I₂ / I₁ модули q ни ва фазаси ψ ни аниқланг.

3. Антеннанинг тўлиқ қаршилигини аниқланг (автив вибратор қисқичларида), бунда берилган яримтўлқинли вибраторнинг хусусий қаршилиги (73,1 + j 42,5) Ом га тенг деб ҳисобланг.

4. Олинган натижалар устида мулоҳаза қилинг.

9.1-жадвал

9.1-топшириқ учун вариантлар жадвали

Параметр	Талабалик гувоҳномаси номеридаги охиргидан битта олдинги рақам
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
d, м	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0	5,5	6,0
	Талабалик гувоҳномаси номерининг сўнгги рақами
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
Хн	300	-400	250	-350	200	-150	100	-200	350	-300

10 – ДАРС

ИККИ БОҒЛАНГАН ВИБРАТОР НУРЛАНИШИ

Ишдан мақсад:

- икки боғланган вибратордан иборат тизимнинг йўналганлик тавсифи ҳисоби методини ўрганиш;

- икки боғланган вибратордан иборат тизимнинг йўналганлик тавсифини ҳисоблай олиш.

Методик кўрсатмалар

Масалани ечишга киришишдан аввал [3, §§3.1-3.3] ёки [4, §§ 4.1-4.3], ёки [5, §§ 3.1-3.3] ларни ўқиб чиқмок даркор.

Боғланган вибраторлар тизими нурланишни маълум йўналишда йиғиш учун, шунингдек, бир йўналишдаги нурланишни амалга ошириш учун қўлланилади.

Йўналганлик тавсифини ҳисоблаш методини ўрганиш мобайнида, нурланиш майдони –суперпозиция методи ёрдамида ҳисобланишини эътиборга олинг. Икки вибратор томонидан яратилаётган майдонларни қўшишда, вибраторлардаги ток фазалари фарқи ва тўлқин қадами фарқи билан белгиланувчи майдонлар фазалар фарқини ҳисобга олиш зарур.

Назорат саволлари

1. Қабул қилиш нуқтасидаги нурланиш майдони қандай аниқланади?

2. Икки вибратор майдонларининг кузатиш нуқтасидаги фазалари фарқи нимага боғлиқ?

3. Иккита бир хил шаклга эга ва фазода бир хил ориентирланган боғланган вибраторлар тизимининг йўналганлик тавсифи ифодаси қандай кўпайтувчилардан иборат?

4. Тизим кўпайтувчиси (антенна панжара кўпайтувчиси) қандай парметрларга боғлиқ?

5. Қандай вибратор пассив дейилади?

6. Қандай вибратор директор дейилади?

7. Қандай вибратор рефлектор дейилади?

10.1 - топшириқ

Икки параллел яримтўлқинли симметрик вибратордар иборат тизим берилган, вибраторлар марказлари вибраторлар ўқларига нисбатан бир перпендикулярда жойлашган. Вибраторлардаги токлар нисбати I₂ / I₁ модули q ва фазаси ψ, шунингдек, вибраторлар орасидаги масофанинг тўлқин узунлигига нисбати маълум (10.1-вариантлар жадвалига қаранг).

1. Берилган вибраторлар ва уларга боғланган координаталар тизимини чизинг, кузатув нуқтасини кўрсатинг (бурчаклар перпендикулярдан вибратор ўқига қараб ҳисоблансин).

2. Адабиётдан фойдаланиб, тизимнинг Е ва Н текисликлари учун йўналганлик тавсифлари ифодаларини ёзинг.

3. Е ва Н текисликлари учун нормаланган йўналганлик тавсифи қийматларини q = I ва ψ = 0⁰, 90⁰ ларда ҳисобланг, тахминий йўналганлик диаграммаларини қуринг.

4. Ўз вариантингиз учун Е ва Н текисликлари учун нормаланмаган йўналганлик тавсифи қийматларини 0⁰, 45⁰, 90⁰, 135⁰ ва 180⁰ йўналишларида ҳисобланг ва тахминий йўналганлик диаграммаларини қуринг.

Олинган натижалар устида мулоҳаза юритинг ва тегишли хулосалар чиқаринг.

10.1-жадвал

10.1-дарс учун вариантлар жадвали

Параметр	Талабалик гувоҳномаси номеридаги охиргидан битта олдинги рақам
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
q	0,1	0,3	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	0,95
d/λ	0,10	0,15	0,20	0,25	0,30	0,35	0,40	0,45	0,50	0,55
	Талабалик гувоҳномаси номерининг сўнгги рақами
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
ψ^0	0	30	45	60	90	120	135	150	165	180

11 – ДАРС

КЎНДАЛАНГ НУРЛАТУВЧИ ЧИЗИҚЛИ

АНТЕННА ПАНЖАРАЛАРИ

Ишдан мақсад:

- кўп сонли кучсиз йўналтирилган нурлатгичлар майдонларини қўшиши орқали ўткир йўналтирилган нурланишни ҳосил қилиш усулини; йўналганлик тавсифларини кўпайтирув теоремасини, чизиқли эквидистант тенг амплитудали антенна панжара йўналганлик тавсифининг асосий параметрлари ва унинг (антеннанинг) конструктив параметрларининг фазавий тақсимланиши орасидаги боғлиқликни, антенна панжаранинг максимал нурланишга эришадиган йўналишини бошқариш усулини ўрганиш;

- чизиқли фазавий тақсимотга эга чизиқли эквидистант тенг амплитудали антенна панжарасининг асосий йўналганлик параметрларини, йўналган таъсир коэффициентини аниқлай олиш;

- экивидистант тенг амплитудали антенна панжарасининг йўналганлик тавсифини ҳисоблаш кўникмаларини ҳосил қилиш.

Методик кўрсатмалар

Масалани ечишга киришишдан аввал [3, §§7.2а,б,в] ёки [4, §§ 7.1-7.3]; [5, §§ 4.3, 4.7] ларни ўқиб чиқмок даркор.

Ўткир йўналган нурланишни ҳосил қилиш учун, одатда, бир нечта тузилиши бир ҳил ва фазода бир ҳил ориентирланган нурлатгичлардан иборат антенна панжараларидан фойдаланилади. Берилган йўналиш бўйича нурланиш концентрациясига нурлатгичлар майдони ушбу йўналишда синфаз қўшилиб, бошқа йўналишларда носинфаз қўшилганда эришилади.

Бир ҳил масофа узоқликда жойлашган (эквидистант), тузилиши ва фазода ориентирланиши бир ҳил бўлган нурлатгичлар тизими йўналганлик тавсифи бир нурлатгич йўналганлик характеристикалари ва тизим кўпайтувчиси (антенна панжара кўпайтувчиси) кўпайтмаси орқали топилади. Йўналганлик диаграммалари аниқланишининг бундай усули кўпайтирув теоремаси деб аталади. Тизим кўпайтувчиси – жойлашуви ва қўзғотилиши худди ушбу тизимникидагидек изотроп (йўналтирилмаган) нурлатгичлар тизими йўналганлик тавсифи эканлигига эътибор беринг.

Агар антенна панжаранинг нурлатиш элементлари сифатида суст йўналтирилган нурлатгичлар ишлатилса, унинг йўналганлик тавсифи, асосан, антенна панжара кўпайтувчиси орқали аниқланади. Антенна панжаранинг йўналганлик диаграммаси кўпбаргчали кўринишга эга.

Кўпинча радиоалоқада бир ҳил амплитудали, ва амплитудаси элементдан элементга бир ҳил қўзғатиш фазаси сакраши билан ўзгарувчи токлар билан қўзғатилувчи нурлатгич элементларга эга эквидистант антенна панжаралар қўлланилади. Чизиқли эквидистант тенг амплитудали антенна панжара кўпайтувчиси нурлатгичлар сони n, нурлатгичлар орасидаги нисбий масофа d/λ ва қўшни нурлатгичлардаги токлар фазалари фарқи ψ га боғлиқ.

Эътиборга лойиқлик шуки, чизиқли синфаз (ψ = C) антенна панжаранинг максимал нурлатиш йўналиши унинг ўқига перпендикулярлигидир. Бу йўналишда хамма нурлатгичлар майдонлари узоқ зонада синфаз ҳолда қўшилади. Нурлатгичлар орасидаги масофа етарли даражада катта бўлганда, майдонлар синфаз қўшилиши бошқа йўналишларда ҳам мавжуд бўлиши мумкин. Бу ҳолда панжара йўналганлик диаграммасида бир нечта бош баргчалар ҳосил бўлади. d/λ қадамли синфаз панжара йўналганлик диаграммасида ягона бош баргча бўлиб, у панжара ўқига перпендикуляр йўналган. Панжара қадами d > λ/2 бўлса, чизиқли фаза қоплови киритилиши йўли билан панжара бош нурининг йўналишининг нормальдан оғиши натижасида йўналганлик диаграммасида иккинчи (ёки яна бир нечта) бош баргча ҳосил бўлиши мумкин. Қўшни нурлатгичлардаги токлар фазалари силжишини ўзгартириб бориб, антенна панжаранинг максимал нурлатиш йўналишини бошқариш мумкин. Агар нурлатгичлар орасидаги масофа d тўлқин узунлиги λ ярмидан кичик бўлса, фазавий силжиш ψ нинг хар қандай қийматида йўналганлик диаграммасида ягона бош баргча бўлади.

Назорат саволлари

1. Қандай қилиб антенна панжаралар ёрдамида ўткир йўналтирилган нурланиш ҳосил қилинади?

2. Қандай антенна панжара чизиқли деб аталади?

3. Қандай антенна панжара эквидистант деб аталади?

4. Қандай антенна панжара тенг амплитудали деб аталади?

5. Қандай антенна панжара синфаз деб аталади?

6. Йўналганлик тавсифлари кўпайтирув теоремасини таърифлаб беринг.

7. Чизиқли фазавий тақсимотга эга чизиқли эквидистант тенг амплитудали антенна панжара кўпатувчиси қайси параметрларга боғлиқ?

8. Синфаз антенна панжаранинг максимал нурлатиш йўналишини кўрсатинг.

9. Қайси шарт бажарилганда чизиқли синфаз эквидистант антенна панжараси йўналганлик диаграммасида фақат битта бош баргча мавжуд бўлади?

10. Қандай қилиб антенна панжаранинг максимал нурлатиш йўналишини бошқариш мумкин?

11. Қайси шарт бажарилганда чизиқли фазавий тақсимотга эга чизиқли эквидистант антенна панжара йўналганлик диаграммасида фақат битта бош баргча мавжуд бўлади?

11.1 – Топшириқ

Чизиқли эквидистант тенг амплитудали антенна панжара ўқлари панжара ўқига мос келувчи n та симметрик яримтўлқинли вибраторлардан ташкил топган. Нурлатгичлар орасидаги нисбий масофа d/λ га тенг (11.1-жадвалга қаранг).

1. Берилган антенна панжарасини чизинг. Расмда панжара қадами d ва кузатув нуқтаси бурчаги ҳисоби йўналишини (перпендикулярдан панжара ўқи томон) кўрсатинг.

2. Антенна панжаранинг йўналганлик тавсифи ифодасини Е текислиги учун ёзинг.

Бунинг учун:

йўналганлик тавсифлари кўпайтирув теоремаси бажарилувчи шарт тузинг;

теореманинг берилган ҳолатда қўлланилиш имконияти ҳақида ҳулоса чиқаринг;

бир нурлатгич йўналганлик тавсифини юқорида берилган текислик учун ёзинг, бунда θ бурчаги перпендикулярдан панжара ўқи томон ҳисобланишини унутманг;

антенна кўпайтувчиси ифодасини ёзинг;

антенна панжаранинг йўналганлиқ тавсифи ифодасини ёзинг.

3. Ҳисоблашлар натижалари қайд этилувчи жадвални ҳозирланг (11.2-жадвалга қаранг)

4. Панжаранинг ҳамма нурлатгичлари қўзғалишини синфаз (ψ = 0) ва панжаранинг йўналганлик тавсифи, асосан, панжара кўпайтувчиси билан аниқланади (яримтўлқинли вибратор суст йўналтирилган нурлатгич ҳисобланади), деб ҳисобланса, қуйидагиларни аниқланг:

максимал нурланиш йўналиши θ_m;

θ_01, θ_0,2 нурланишлар мавжуд бўлмаган йўналишларни;

нурланиш нолга тенг бўлган 2θ₀ ва ярим қувват 2θ_0,5 да йўналганлик диаграммаларининг бош баргчаси кенглигини;

йўналганлик диаграммасининг биринчи ён баргчалари (максимал нурланиш йўналишига энг яқин баргчалар) йўналиши ва нисбий даражаларини θ_max1, θ_max2, ξ₁, ξ₂;

бош нурланиш йўналишида антенна панжаранинг йўналган таъсир коэффициенти D ни яқинлаштирилган формула бўйича (бунда - панжара узунлиги);

5. Қўшни нурлатгичлардаги фазавий силжиш ψ киритилган ҳолда антенна панжара бош баргчасининг йўналиши θ_m ни ҳисобланг.

6. Ҳисоблашлар натижалари устида мулоҳаза юритинг.

11.1-жадвал

11.1-топшириқ учун вариантлар жадвали

Вариант	Панжара элементла-ри сони, n	Элементлар орасидаги нисбий масофа, d/λ	Қўшни элементлар токлари орасидаги фазавий силжиш, ψ^0	Вариант	Панжара элементла-ри сони, n	Элементлар орасидаги нисбий масофа, d/λ	Қўшни элементлар токлари орасидаги фазавий силжиш, ψ^0
1	11	0,5	45	14	24	0,37	60
2	12	0,49	40	15	25	0,36	55
3	13	0,48	35	16	24	0,35	60
4	14	0,47	30	17	23	0,34	55
5	15	0,46	25	18	22	0,33	50
6	16	0,45	20	19	21	0,32	45
7	17	0,44	25	20	20	0,31	40
8	18	0,43	20	21	19	0,30	35
9	19	0,42	25	22	18	0,29	30
10	20	0,41	30	23	17	0,23	25
11	21	0,40	35	24	16	0,27	20
12	22	0,39	40	25	15	0,26	15
13	23	0,38	45	26	14	0,25	10

11.2-жадвал

Ҳисоблашлар натижалари

Параметрлар белгиланиши	Ўлчов бирлиги	Ҳисоблашлар маълумотлари
θбош	град
θmax1	град
θmin1	град
θmax2	град
θmin2	град
2θ0	град
2θ0,5	град
ξ1, ξ2	дБ
D	-

12 – ДАРС

ЎҚИ БЎЙЛАБ НУРЛАТУВИ

ЧИЗИҚЛИ АНТЕННА ПАНЖАРАЛАР

Ишдан мақсад:

- югурувчи тўлқин ёрдамида элементларни кетма-кет қўзғатиш орқали панжаранинг ўқи бўйлаб нурланишига эришишни, антенна панжара нурланиш режимлари ва нурлатгичларни кўзғатувчи тўлқин фаза тезлиги орасидаги боғлиқлиликни ўрганиш;

- ўқи бўйлаб нурлатувчи чизиқли эквидистант тенг амплитудали антенна панжара йўналганлик тавсифининг асосий параметрлари ва йўналган таъсир коэффициентини, нурлатгичларни қўзғатувчи тўлқин фаза тезлигининг оптимал қийматини аниқлай олиш;

- ўқи бўйлаб нурлатувчи чизиқли эквидистант тенг амплитудали антенна панжара йўналганлик тавсифининг асосий параметрларини ҳисоблаш кўникмаларини ҳосил қилиш.

Методик кўрсатмалар

Масалани ечишга киришишдан аввал [3, §7.3а] ёки [4, § 7.4] ёки [5, §§ 4.3, 4.7] ларни ўқиб чиқмок даркор.

Чизиқли антенна панжара югурувчи тўлқин ёрдамида қўзғатилганда, панжара иш режими тўлқиннинг фаза тезлиги V билан аниқланади. Уч ҳил иш режими мавжуд:

(с – вакуумдаги ёруғлик тезлиги) бўлганда антенна панжара ўқ бўйлаб нурлатиш режимида ишлайди. Панжаранинг максимал нурлатиш йўналиши панжаранинг ўқига мос келади, чунки бу йўналишда хамма нурлатгичлар майдонлари синфаз қўшилади.

> 1 бўлганда бўлганда хам антенна панжара ўқ бўйлаб нурлатиш режимида ишлай олади. Бунда эътиборга таҳсин шуки, максимал нурлатиш йўналишида (панжара ўқи бўйлаб) нурлатгичлар майдонлари носинфаз қўшилади. Бу режимда берилган маълум фаза тезлиги қийматида антенна панжаранинг оптимал узунлиги мавжуд бўлиб, у максимал йўналган таъсир коэффициенти мос келади. Бошқа томондан, антенна панжара узунлиги маълум бўлса, максимал йўналган таъсир коэффициентига мос келувчи оптимал фаза тезлигини аниқлаш мумкин.

< 1 бўлганда антенна панжара ўқ бўйламай нурлатиш режимида ишлайди, чунки максимал нурлатиш йўналиши панжара ўқига нисбатан маълум бурчак остида бўлади.

Назорат саволлари

1. Қандай қилиб панжара элементларида қўзғатувчи токларнинг чизиқли фаза тақсимотини амалга ошириш мумкин?

2. Фаза тезлигининг қандай қийматларида антенна панжара ўқ бўйлаб нурлатиш режимида ишлайди?

3. Нурлатгичлар майдонларининг панжара ўқи йўналишида қўшилиши вектор чизмасини ва > 1 учун чизинг.

4. Оптимал фаза тезлиги деб нимага айтилади (антенна панжаранинг узунлиги маълум бўлганда)?

5. Оптимал антенна панжара узунлиги деб нимага айтилади (фаза тезлиги V<C бўлганда)?

12.1 – Топшириқ

Чизиқли эквидистант антенна панжара ўқлари панжара ўқига перпендикуляр бўлган яримтўлқинли симметрик вибраторлардан иборат бўлиб, нурлатгичлар орасидаги нисбий масофа d/λ га тенг (12.1-жадвалга қаранг). Нурлатгичлар кетма-кет равишда югурувчи электромагнит тўлқин ёрдамида қўзғатилади.

1. Берилган антенна панажарани чизинг ва θ бурчак ҳисоби йўналишини кўрсатинг (панжара ўқидан бошлаб).

2. Йўналганлик тавсифларини кўпайтируви теоремаси қўлланилиши шарти бажарилишини текширинг.

3. Вибраторлар ўқидан ўтувчи текислик учун антенна панжара йўналганлик тавсифлари ифодаларини ёзинг.

4. Йўналганлик тавсифлари параметралари ҳисоби натижаларини қайд этиш учун жадвал тайёрланг (12.2-жадвалга қаранг)

5. Қўзғатувчи тўлқин фаза тезлиги ёруғлик тезлигига тенг (С/V = 1) деб олинса ва йўналганлик тавсифи, асосан, антенна панжара кўпайтувчиси билан белгиланса (яримтўлқинли вибраторлар суст йўналтирилган нурлатгичлардир), қуйидагилар аниқлансин:

- максимал нурлатиш йўналиши θ_бош;

- ён баргчлара максимумлари йўналишлари θ_max1, θ_max2;

- нурлатиш нолга тенг йўналишлар θ_min1, θ_min2;

- нолинчи даража 2θ₀ да йўналганлик диаграммасанинг бош баргчаси кенглиги;

- яримқувват даража 2θ_0,5 да йўналганлик диаграммасининг бош баргчаси кенглиги;

- формула бўйича йўналган таъсир коэффициентини, бу ерда .

6. Берилган антенна панжара учун C/V нисбатнинг оптимал қийматини қуйидаги формула бўйича аниқланг:

.

7. Электромагнит майдон қўзғатувчи тўлқини оптимал фаза тезлиги билан тарқалади, деб ҳисобланса, п.5 да кўрсатилган йўналганлик тавсифи параметрларини ва қуйидаги формула бўйича йўналган таъсир коэффициентини аниқланг:

8. Ҳисоблашлар натижалари устида 11.1 ва 12.1 топшириқлардаги антенна панжараларнинг узунликлари тенглини эътиборга олган ҳолда мулоҳаза юритинг.

12.1-жадвал

12.1-топшириқ учун вариантлар жадвали

Вариант	Панжара элементлари сони, n	Элементлар орасидаги нисбий масофа, d /λ	Вариант	Панжара элементлари сони, n	Элементлар орасидаги нисбий масофа, d /λ
1	22	0,250	14	48	0,185
2	24	0,245	15	50	0,180
3	26	0,240	16	52	0,175
4	28	0,235	17	54	0,170
5	30	0,230	18	56	0,165
6	32	0,225	19	58	0,160
7	34	0,220	20	60	0,155
8	36	0,215	21	62	0,150
9	38	0,210	22	64	0,145
10	40	0,205	23	66	0,140
11	42	0,200	24	68	0,135
12	44	0,195	25	70	0,130
13	46	0,190

12.2-жадвал

Ҳисоблашлар натижалари

Параметрлар белгиланиши	Ўлчов бирликлари	Ўқи бўйлаб нурлатувчи антенна панжара
		С/V = 1	C/V = (С.М)опт
θбош	град
θmax1	град
θmin1	град
θmax2	град
θmin2	град
2θ0	град
2θ0,5	град
ξ1	дБ
D	-

13 – ДАРС

ЯССИ СИНФАЗ ОЧМАНИНГ НУРЛАТИШИ

Ишдан мақсад:

- ясси очма нурлатувчи майдон кучланганлигини аниқлаш усулини, йўналганлик тавсифи параметрларининг очма ўлчамларига қандай боғлиқлигини ва очма бўйлаб амплитуда ва фаза тақсимотини ўрганиш;

- синфаз ясси очма йўналганлик диаграммасининг бош баргчаси кенглигини, амплитуданинг текис ва косинусоидал тақсимотида очманинг йўналган таъсир коэффициентини аниқлай олиш;

- тўғри бурчакли ясси синфаз очманинг йўналганлик тавсифларини ҳисоблаш кўникмаларини ҳосил қилиш.

Методик кўрсатмалар

Масалани ечишга киришишдан аввал [3, §7.4] ёки [4, § 7.5] ёки [5, § 5.1, 5.5] ларни ўқиб чиқмок даркор.

Юзаси бўйлаб электромагнит майдон тақсимланган ясси очмани элементар нурлатгичлар – Гюйгенс манбалари узлуксиз тизими сифатида кўриш мумкин (3, §1.6 ёки 4, §1.4 га қаранг).

Ясси очманинг нурлатиш майдони кучланганлигини аниқлашда элементар нурлатгичлар майдонлари суперпозицияси принципи ишлатилади. Бу ҳолда йўналганлик тавсифи – Гюйгенс манбаи тавсифи ва йўналтирилмаган нурлатгичлар узлуксиз тизими кўпайтувчиси кўпайтмасига тенг бўлади.

Агар майдоннинг амплитудавий тақсимот функцияси E(x,y) синфаз тўғри бурчакли очмада (x ва y – очманинг ён томонларига параллел равишда ҳисобланувчи тўғри бурчакли координаталар) кўринишга эга бўлса, Е ва Н текисликларидаги йўналганлик тавсифлари бир-бирига боғлиқ бўлмайди. Бунда бирон-бир текисликда аниқланувчи йўналганлик тавсифи ушбу текисликдаги очма ўлчамларининг тўлқин узунлиги ва майдоннинг ушбу текисликдаги тақсимотига нисбати билан аниқланади. Очманинг ўлчамлари, очма бўйлаб майдоннинг амплитудавий ва фазавий тақсимотининг очманинг йўналганлик тавсифига қандай таъсир этишини тушуниб олиш муҳим ўрин тутади. Одатда, майдонининг амплитудавий ва фазавий тақсимоти маълум бўлган ясси очманинг йўналганлик тавсифи худди шундай геометрик ўлчамларга эга, бир текис амплитудавий тақсимотли синфаз ясси очма (идеал очма) йўналганлик тавсифи билан солиштирилади. Солишитириш натижасида очмадаги майдон амплитудавий ва фазавий тақсимотининг йўналганлик тавсифига таъсири ҳақида ҳулоса чиқарилади.

Йўналган таъсир коэффициенти (ЙТК), бундан ташқари, очма ўлчамлари, очма бўйлаб майдоннинг амплитудавий ва фазавий тақсимоти орқали аниқланади.

Шуни билиш лозимки, берилган майдон амплитудавий ва фазавий тақсимотига эга очманинг эффектив юзаси деб, ФИКи шу очманикига тенг бир текис амплитудавий тақсимотга эга майдонли синфаз очма (идеал очма) юзасига айтилади.

Очма юзасидан фойдаланиш коэффициенти (ЮФК) очманинг таъсир кўрсатаётган юзасининг унинг геометрик юзасига нисбатига тенг бўлиб, у фақат очма бўйлаб майдоннинг амплитудавий ва фазавий тақсимотига боғлиқ. Синфаз очма учун максимал ЮФК қиймати очма бўйлаб майдоннинг бир текис амплитудавий тақсимотида ўринли бўлиб, 1 га тенг бўлади.

Назорат саволлари

1. Қандай қилиб ясси очма нурлатиш майдони кучланганлиги аниқланади?

2. Синфаз ясси очманинг йўналганлик тавсифи у ёки бу текисликда нимага боғлиқ?

3. Қандай ясси очма идеал деб аталади?

4. Идеал очма йўналганлик диаграммасининг бош баргчаси кенглиги очманинг ўлчамларига қандай боғлиқ?

5. Майдон амплитудасининг синфаз очма четларида кичиклашиши унинг бош баргчаси кенглигига, ён баргчалари баландлигига, йўналган таъсир коэффициентига қандай таъсир кўрсатади?

6. Идеал ясси очма йўналганлик тавсифини бир текис амплитудавий тақсимотли ва чизиқли, квадратик, кубик фазавий тақсимотли майдонли очмаларнинг йўналганлик тавсифлари билан солиштиринг.

7. Очма юзасидан фойдаланиш коэффициенти (ЮФК) деб нимага айтилади ва у нимага боғлиқ?

8. Очманинг эффектив юзаси деб нимага айтилади?

9. Ясси очманинг йўналган таъсир коэффиенти нимага боғлиқ?

13.1 – Топшириқ

Томони а га тенг бўлган квадрат шаклдаги ясси квадрат очмада Е текислигида (у ўқи бўйлаб) – [7.21(3)-расмга қаранг] Е_х = E₀ синфаз ва тенг амплитуда тақсимотли майдон, Н текислигида эса (х ўқи бўйлаб) – косинусоидал амплитуда тақсимотли майдон мавжуд. Е вектори у ўқи бўйлаб йўналган. Электромагнит майдон нурлатиш частотаси қиймати f ва а ўлчами 13.1-жадвалда келтирилган.

Адабиётдаги чизма ва формулалардан фойдаланиб, қуйидаги топшириқ пунктларини бажаринг:

1. Берилган очмани тасвирланг. Тўғри бурчакли координаталар тизимини (х,у) киритинг, ва очмадаги Е вектор йўналишини кўрсатинг.

2. Гюйгенс манбаи ва унга боғланган координаталар тизимини чизинг. Гюйгенс манбаи йўналганлик диаграммасини тасвирланг (Е ва Н текисликларида).

3. Берилган очманинг Е ва Н текисликларидаги йўналганлик тавсифлари ифодаларини ёзинг. Тизим кўпайтувчисини ажратиб кўрсатинг.

4. Нолга тенг нурлатишнинг биринчи учта йўналиши φ_01,02,03 ни Е ва Н текисликларида кўрсатинг.

5. Ён баргчалар максимумларининг биринчи учта йўналиши φ_max1,2,3 ни Е ва Н текисликларида кўрсатинг.

6. Яримқувват 2φ_0,5 ва нолга тенг 2φ₀ нурлатиш бўйича Е ва Н текисликларида йўналганлик диаграммаси кенглиги қийматини аниқланг.

7. Нурлатувчи юзанинг йўналган таъсир коэффициенти қийматларини аниқланг.

8. Е ва Н текисликларида биринчи иккита ён баргчалар нисбий даражалари қийматларини ёзиб олинг.

9. Ҳисоблашлар бўйича очманинг Е ва Н текисликлардаги тахминий нормаланган йўналганлик диаграммаларини чизинг.

10. 4-8 пунктлардаги маълумотларни 13.2-жадвалга киритинг.

11. Очма ўлчамларининг унинг йўналганлик диаграммасига таъсири ҳақидаги ҳулосани қуйидаги саволларга жавоб тариқасида шакллантиринг:

- очма йўналганлик диаграммасининг бош баргчаси кенглиги унинг бир томони ўлчами катталаштирилганда қандай ўзгаради?

- очма йўналганлик диаграммасидаги ён баргчалар сони унинг бир томони ўлчами катталаштирилганда қандай ўзгаради?

- очма йўналганлик диаграммасидаги ён баргчалар даражаси унинг бир томони ўлчами катталаштирилганда ўзгарадими-йўқми?

- косинусоидал амплитудавий тақсимотни бир текис тақсимотга ўзгартирилганда Н текислигида йўналганлик диаграммаси параметрлари қандай ўзгаради?

13.1-жадвал

13.1-топшириқ учун вариантлар жадвали

Параметр	Талабалик гувоҳномаси номеридаги охиргидан битта олдинги рақам
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
а, см	9	12	15	18	21	24	27	30	33	36
	Талабалик гувоҳномаси номерининг сўнгги рақами
	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
f, ГГц	8	10	12	14	16	18	20	22	24	26

13.2-жадвал

Параметрлар белгиланиши	Ўлчов бирлиги	Амплитудавий тақсимот тури
		Ех = E0
φ01	град
φ02	град
φ03	град
φmax1	град
φmax2	град
φmax3	град
2φ0	град
2φ0,5	град

1 – ИЛОВА

ОПТИМАЛ ИШЧИ ЧАСТОТАЛАРНИ ТАНЛАШ УСЛУБИ

Хар бир конкрет радиолиния учун максимал қўлланилиши мумкин бўлган частоталар ва оптимал ишчи частоталар одатда ионосферик радиотўлқинлар тарқалиши радиопрогноз хариталари ёрдамида амалга оширилади. F₂ қатлам ионлашуви ҳолатини прогноз шаклида, яъни, кутилувчи ҳолатини кўрсатувчи бундай хариталарни тузилишига сабаб, бу қатлам ионосферанинг энг беқарор (ўзгарувчан) ташкил этувчисилигидир. Бу хариталар бутун ер юзи бўйлаб жойлашган ионосферани вертикал зондлаш станцияларидан олинувчи F₂ қатламнинг критик частоталари хақидаги маълумотларга асосланиб тузилади. Мухандислик амалиётида радиопрогнозларни қисқа муддатли ва узоқ муддатли турларига бўлиш қабул қилинган. Узоқ муддатли прогнозлар ўрта, сокин ионосфера ҳолати учун радиотўлқинлар тарқалиши прогнозидир. Вазифаси ва ўз ичига олувчи вақт даврига қараб, узоқ муддатли прогнозлар ойлик, йиллик ва ўн бир йиллик прогнозларга бўлинади. Қисқа муддатли прогнозлар эса ионосферада вужудга келувчи жўшқинланишлар, эҳтимоли бўлган ионосфера параметрларининг тинч ҳолатига нисбатан тойилишлар прогнозлари бўлиб, вазифасига қараб бир неча соатдан бир ойгача бўлган муддатни ўз ичига олишлари мумкин. Радиоцентр ва алоқа тугунлари учун частоталар жадвали тузишда асосий хужжат сифатида ойлик пронозлар хизмат қилади. Бу прогноз ичига максимал қўлланилувчи частоталар (МҚЧ) хариталари киради. Бу хариталарга изоплотлар, яъни, Москва вақти бўйича сутканинг маълум пайтида бир ҳил МҚЧ линиялари туширилган. Линиялар устидаги ёзувлар ушбу частоталарнинг МГц ларда ифодаланишидир. Одатда хариталар 2 соатлик интервал билан тузилади ва бир суткали комплект 12 харитадан иборат бўлади. Шундай қилиб, ионосферик харита маълум берилган моментда ер юзининг исталган нуқтасидаги МҚЧ нинг кутилаётган қийматини Москва декрет вақтига нисбатан аниқлаш имконини беради.

П.1-расм. Дуне харитаси

П.2-расм. Катта айланалар харитаси

МҚЧни аниқлаш учун қуйидагиларни билиш зарур:

1. Трасса узунлиги, яъни, узатувчи ва қабул қилувчи станциялар орасидаги масофа;

2. Радиотўлқинларнинг ионосферадан қайтиш нуқтаси координаталари.

Радиотрасса узунлиги – трасса бўйлаб радиотўлқиннинг ионосферадан неча марта қайтишини билиш учун аниқланади. Ионосферадан бир марта қайтиш билан радиоалоқа амалга оширилиши мумкин бўлган максимал масофа: F₂ қатлам учун – 4000 км, F₁ қатлам учун – 3000 км, E қатлам учун – 2000 км.

Радиотрасса узунлиги, қайтиш нуқталари координаталари ёки назорат нуқталарини аниқлаш учун дунё харитаси (П.1-расм) ва катта айланалар хариталаридан (П.3-расм) фойдаланилади. Бунинг учун қуйидагилар бажаралиши лозим:

Дунё харитаси устига калька ётқизилиб, калькага экватор, меридианлардан бири (45⁰ шарқий узунликдан ўтувчи Москва декрет вақти меридиани) ва трассаннинг охирловчи пунктлари чизилади.

Калькани катта айланалар харитасига шундай ўтказиш керакки, бунда картадаги ва калькадаги экваторлар бир-бирига мос тушсин. Калькани экватор бўйлаб узатувчи ва қабул қилувчи станцияларни белгиловчи нуқталар катта айлана ёйи остига тушгунча, ёки ён ёйлар орасида оралиқ ўрин эгаллагунича суриб борилади. Калькада радиотрасса учларини бирлаштирувчи катта айлананинг ёй қисми ажратилиб чизилади.

П.3-расм. Радиотрасса узунлиги ва қайтиш нуқталари хисоблаш намунаси

Картадаги пунктир чизиқлар катта айланалар ёйларини 500 км ли кесмаларга, нуқтали пунктир чизиқлар эса 1000 км ли кесмаларга ажратади. Олинган кесмаларни қўшиш натижасида трасса узунлиги аниқланади. Қайтариш ва назорат нуқталари крест белгиси билан акс эттирилади. Бир қайтаришли трасса учун қайтариш нуқтаси катта айлана ичидаги радиотрасса учларини уловчи ёй ўртасида аниқланади. 4000 км дан узоқ радиотрассаларда радиоалоқа F₂ қатламида ионосферадан бир неча бор қайтарилиш орқали олиб борилади. Бу ҳолда қайтиш узатиш пунктидан 2000 км узоқликда жойлашган 2 назорат нуқтасида бўлиб ўтгани таҳмин қилинади.

Қайтарилиш нуқтаси координаталарини аниқлаш учун, калькани дунё харитасига олиб ўтилади, экватор ва меридиан линиялари мосланади. Картанинг градусли тўри бўйича қайтарилиш ёки назорат нуқталари топилади.

МҚЧ ни ионосферик хариталар орқали аниқлашда нолга тенг масофа учун F₂ – 0 МҚЧ ва 4000 км га тенг масофа учун F₂ – 4000 МҚЧ да сутканинг хар қайси пайти учун калькани шундай қўйиш керакки, бунда калька экватори ва меридиани харитадаги экватор ва меридианларга мос тушсин.

МҚЧ – 0 ва МҚЧ – 4000 саноғи қайтиш нуқтасига мос келувчи бир ҳил частоталар линияси (изоплет) да ётувчи частота қийматига қараб олиб борилади. Агар трасса узунлиги 0 ва 4000 км оралиғидаги исталган қийматга тенг бўлса, керакли масофа учун F₂ – МҚЧ номограммадан (П.4-расм) аниқланади.

Мисол учун: трасса узунлиги 3000 км. Бундай трассада максимал қўллаш мумкин бўлган частота МҚЧ – 4000 дан кичик, лекин МҚЧ – 0 дан катта. МҚЧ – 3000 ни аниқлаш учун, биринчи ўринда, ионосферик харитадан F₂ – 0 – МҚЧ ва F₂ – 4000 – МҚЧ лар аниқланади. Бунинг учун ионосферик харитага калькани экватор ва меридианларни мослаштирилиб ётқизилади. Қайтиш нуқтасининг тўғрисидан бошлаб трасса ўртасидан керакли F₂ – 0 – МҚЧ ва F₂ – 4000 – МҚЧ қийматгача санаб борилади.

Айтайлик, F₂ – 0 – МҚЧ = 6 МГц, F₂ – 4000 – МҚЧ = 12 МГц бўлсин. F₂ – 3000 – МҚЧ ни топиш учун F₂ – 0 – МҚЧ ўқида 6 МГц, F₂ – 4000 – МҚЧ ўқида эса 12 МГц ажратилади.

Номограмма устига шаффоф чизғични олинган рақамларни бирлаштирадиган қилиб қўйилади. Бу линия билан горизонтал линиянинг кесишиш нуқтаси, у радитрассанинг узунлиги – 3000 км га тенг, 4000 – МҚЧ частоталар линиясига оғма линияларга параллел равишда туширилади (П.4-расм). Олинган натижа F₂ – 3000 – МҚЧ = 11,3 МГц ни ташкил қилади.

Ионосферадаги электронлар концентрациясининг ҳисобга олинмаган ўзгаришлари алоқа бузилишига олиб келмаслиги учун, оптимал ишчи частота (ОИЧ) ҳисобланади. У – тўлқинлар жадвалини тузишдаги ишчи диапазоннинг юқори чегараси бўлиб, қайтарилиш шартлари бўйича бир ой даврининг 90% и давомида алоқа билан таъминлай олади. Кузатишларнинг статистик анализи шуни кўрсатадики, ионосферанинг тинч ҳолатида ОИЧ F₂ қатламнинг бир ойлик МҚЧ сидан 10-20% га кичик бўлиши керак.

Халқаро қоидаларга биноан, хар бир қисқа тўлқинли радиолинияга сутка давомида иш олиб бориш учун бир қатор белгиланган частоталар ажратилади. Узун линиялар учун бундай частоталар сони 4-5 тага етади, қисқароклари учун 2-3.

П.4-расм. Узунлиги 0 дан 4000 км гача бўлган радиотрассалар учун

F₂-МПЧ ни аниқлаш номограммаси

декабр ойи учун F 2-0-МКЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 0.

декабр ойи учун F 2-0-МКЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 4.

декабр ойи учун F 2-0-МКЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 8.

декабр ойи учун F 2-0-МКЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 12.

декабр ойи учун F 2-0-МКЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 16.

декабр ойи учун F 2-0-МКЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 20.

декабр ойи учун F 2-4000-МКЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 0.

декабр ойи учун F 2-4000-МКЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 4.

декабр ойи учун F 2-4000-МКЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 8.

декабр ойи учун F 2-4000-МКЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 12.

декабр ойи учун F 2-4000-МКЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 16.

декабр ойи учун F 2-4000-МКЧ прогнози. Москва дискрет вакти буйича соат 20.

2 – ИЛОВА

Симметрик вибраторнинг электродинамик тавсифлари.

П.5-расм. l/λ нинг хар ҳил қийматларида токнинг симметрик вибратор бўйлаб тақсимотлари ва мос йўналганлик диаграммалари

П.6-расм. Симметрик вибратор йўналган таъсир коэффициенти D_max нинг унинг нисбий елка узунлигига боғлиқлиги

П.7-расм. Симметрик вибратор нурланиш қаршилиги R_∑П нинг унинг нисбий елка узунлиги l/λ га боғлиқлиги.

П.1-жадвал

Симметрик вибратор кириш қаршилигининг

яқинлаштирилган формулалари

Қийматлар майдони	0 < l/λ ≤ 0,35	0,35 ≤ l/λ ≤ 0,65
Ток тақсимоти қонуни
Rкир
Хкир

П.8-расм. Симметрик вибратор кириш қаршилигининг актив R_кир ва реактив Х_кир ташкил этувчилари ва унинг нисбий елка узунлиги орасидаги боғланиш

П.9-расм. Бир-бирига нисбатан параллел ва силжитилмаган (Н = 0) яримтўлқинли симметрик вибраторлар ўзаро қаршилигининг актив R₁₂ ва реактив Х₁₂ ташкил этувчиларининг вибраторлар орасидаги нисбий масофага (d/λ) боғлиқлиги.

3 – ИЛОВА

УҚТ радиотрассани ҳисоблаш графиклари