Узбекистон алока ва ахборотлаштириш  агентлиги

Тошкент ахборот технологиялар университети

Антенна-фидер

курилмалари кафедраси

ТУЛКИН УТКАЗГИЧЛИ ЙУНАЛТИРИЛГАН ТАРМОКЛАГИЧНИ ТАХЛИЛ КИЛИШ

ЭММ ва Т фани буйича лаборатория ишини

 бажариш учун услубий курсатмалар

ТОШКЕНТ-2002

1. Ишнинг максади:

          Тулкин утказгичли йуналтирилган тармоклагичнинг (ЙТ) хусусиятларини урганиш ва параметрларини аниклаш. Юкланишда ютилаётган УЮЧ майдоннинг кувватини улчаш учун йуналтирилган тармоклагични куллаш.

2. Ишнинг вазифаси.

        2.1.      Йуналтирилган тармоклагични тахлил килиш: йуналганлик ва утиш сусайишини улчаш.

        2.2.      Йуналтирилган тармоклагич ёрдамида юкланишда ютилаётган УЮЧ ли майдоннинг кувватини улчаш.

3. Дастлабки маълумотлар.                                     

          Энг оддий ЙТ, бу-тор полосали ЙТ булади. Бу ЙТ куйидаги асосий тармокланган 2 та тиркиш оркали богланган тулкин утказгич, 1-а ва  1-б расм да курсатилгандек куринишда бажарилади.

1-расм:

Йуналтирилган тармоклагичлар турлари.

          Богланган тиркиш улчами тулкин утказгичдаги тулкин узунлиги кийматидан кичик ва L/4 масофада жойлашган. Бу ерда L- тулкин утказгич ичидаги тулкин узунлиги. Йуналтирувчи тармоклагич ишини 2-расм схемасидан тахлил киламиз.

          Марказлари «с» ва «в» нукталарда жойлашган 2 та тиркишли тулкин утказгич умумий деворга эга булсин. Чапдан унгга караб асосий тулкин утказгич Н турдаги тулкин Р₁ кувват билан таркалмокда. Кувватнинг бир кисмини йуналтириш учун 2-тулкин утказгич чап томондан тулкин каршилигига тенг каршиликдаги Z_Н2кZ₀ келишилган юкланиш урнатилган.

          Р₁тугри тулкин тиркишли богланишни уйготади. Унгдан тармокланаётган тулкин утказгичдан «acd» ва «abd» йуналтирилган йул буйича тулкин таркалади; тулкин фазаси босиб утган масофага боглик, чунки «acd» ва «abd» кесмалар тенг, бу холда тулкинлар бир хил фазада кушилади.

        Чапдан таркалаётган тулкин тулкин утказгичда «ace» ва «abе» йуллар буйича таркалади ва ярим тулкин узунликли  L/2  айирмага эга булади, шу жумладан карама-карши фазада жойлашади ва компенсацияланган 2 та кайтган тулкиннинг шу йуналишида энергия тармокланмайди .

Z_Н2 юкланишида асосий тулкин утказгичда  Р₁^-  кувватли тескари тулкин хосил булади. «fce» ва «fвe» йуллар буйича асосий тулкин утказгичдан келган, кайтган тулкиннинг кисми фазаларга кушилади ва тармокланаётган тулкин утказгичда Z_Н2 ютувчи юкланишгача таркалади.

          Шундай килиб , Р₂^К кувватли тугри тулкин ва Р₂^К  кувватли тескари тулкин тармокловчи тулкин утказгичда  булинган.

Асосий тулкин утказгич

a

                   Р₁^К

P^-

Z_Н2кZ₀

c                         в

L L/4 d

Z_Н2кZ₀ P₂^К

P^-₂

Тармокланаётган тулкин утказгич.

2-расм.

          Асосий тулкин утказгични узгармас холатга куйиб 3-расмда курсатилгандек тармокловчи тулкин утказгични айлантирсак, у холда кайтган Р₂ тулкин кувватининг бир кисмини ажратиш мумкин. Турли йуналишдаги 2 та тармокланган тулкин утказгичдан фойдаланиб, кайтиш коэффициенти модулини аниклаш учун рефлектометр хосил килиш мумкин. 

          Икки тиркишли ЙТ нинг тор полосалилиги богланиш тиркишлари орасидаги чорак тулкин узунлигига тенг булган узгармас масофадан келиб чикади; асосий тулкин утказгичда тулкин узунлиги узгарганда тармокловчи тулкин утказгичда тулкин кисман ''нонормал'' йуналишга утади ( Z_H2 юкланишга), бу ЙТ ни ноаник тайёрлашда хам кузатилади. Тешиклар  сонининг купайиши ЙТ нинг диапазон тавсифини яхшилайди.

          ЙТ нинг бошка тизимлари, шу жумладан, бир тешикли, куп тешикли ва тиркишли тармоклагичлар кенг кулланилмокда.

          Куп тешикли тармоклагични, тулкин утказгичларнинг тор деворли богланишида, бир неча икки тешикли тармоклагич мажмуи сифатида каралш мумкин. Бунда тармоклагич, оддий икки тешикли тармоклагичга караганда анча кенг частота полосасида ишлаши мумкин. Шуни хам айтиб утиш керакки, алока туйнуклари орасидаги масофа L/4 га тенг булиши шарт эмас. Лекин курсатиш керакки, L/4 масофа куп тиркишли тармоклагичнинг анча кенг полосалилигини таъминлайди.  Узун тиркишли ЙТларда алока элементи булиб, асосий ва ёрдамчи тулкин утказгич деворида очилган тиркишлар хизмат килади. Тиркиш узунлиги мазкур тулкин утказгичдаги ярим тулкиннинг бутун сонига тенг. Кучсиз алока холатларида утиш сусайиши тиркиш узунлиги квадрати ва унинг кенглигининг олтинчи даражасига пропорционалдир. Узун тиркишли тармоклагичнинг кимматли хусусиятлари, кенг полосали ва киёсан юкори йуналтирилганлиги 30-35дб ва купрок булишидир. Тармоклагичнинг камчилиги, бу унинг катта хажмлилигидир.

Асосий тулкин утказгич

P₁^-

Z_H2кZ₀

P₂^- L/4

Тармокловчи тулкин утказгич

3-расм.

ЙТ нинг асосий параметрлари.

1. ДБ  да улчанадиган утиш сусайиши

L_ут к10lgP^К₁ /P^К₂   (дБ)                                                   (1)

формуласи билан хисобланади.

бу ерда; Р₁^К-асосий тулкин утказгич оркали тугри йуналишда таркалаётган тулкин куввати.

            Р₂^К-шу йуналишда иккинчи тулкин утказгичга тармокланаётган тулкин куввати.

2. ДБларда улчанадиган йуналтирилган L_йун куйидаги формуладан аникланади:

L_йун к 10lgP^К₂ /P^-₂  (дБ)                                         (2)

бу ерда;  Р₂^К – тугри йуналишда тармокланаётган кувват

          Р₂^-–тескари йуналишда ёки нонормал йуналишда  тармокланаётган кувват.

          Утиш сусайишнинг кийматини ва йуналганлигини трактга йуналтирилган тармоклагични улаб (унинг охирида жуда яхши келишилган кувват улчагичи мавжуд) аниклаш мумкин. Йуналтирилган тармоклагичнинг тармокловчи ёрдамчи чизикларига кувват улчагич уланган булиши керак, унда генератор ишининг узгармас режимида йуналтирилган тармоклагични тескари айлантириб, 2 та тармокланаётган кувват Р_туг ва P_тес ни, хамда асосий трактдаги

Р_туг кP_тес кувватни улчаш мумкин. L_ут  ва L_йун катталиклари (1) ва (2) формулаларидан аникланади.

          Идеал ЙТ нинг йуналганлиги чексизга тенг. Реал тармоклагичнинг йуналганлиги канча катта булса, сифати хам шунча юкори булади. Тармоклагич кенг полосалилик хусусиятига эга булиши учун, яъни йуналтирилганликнинг катталиги ишчи частотага камрок богликлиги хам ахамиятга эга. Утиш сусайишига келсак, унинг катталигини танлаш   тармоклагичнинг вазифаси оркали ифодаланади.

Утиш  сусайишининг ута кичик кийматдан то  чексиз катта кийматларигача хар хил катталикларини деярли таъминлаш мумкин.

4.Ишни бажариш тартиби ва усули

          4.1.Утиш сусайишини ва йуналтирилган тармоклагичнинг йуналганлиги улчаш.

          4-расмда курсатилганидек курилмани йигинг. Бунинг учун ЙТ ни тулкин утказгичли Р1 -28 улчаш линиясига ва ЙТ нинг иккинчи учига кувват улчагични улаш керак.

4-расм

          Шундай килиб Р₁^К  ва Р₂^К  кувватларини улчаш мумкин (агар бир кувват улчагичи булса, у холда, масалан; ЙТ нинг тармокловчи елкасига келишилган юкланиш, асосий тулкин утказгичга эса кувват улчагичи улайдилар: мазкур юклама билан кувват улчагичи жойини алмаштириб Р₂^К ёки Р₁^К кувватини аниклайдилар).

          ЙТни айлантириб (5-расм) Р₂^- -кувватни, шунингдек асосий трактда Р^К₁ кувватини улчаймиз. L_ут ва L_йун параметрларини (1) ва(2) формуладан хисоблаймиз.

5-расм

4.2. ЙТ ёрдамида юкланишда ютилаётган электромагнит майдон кувватини улчаш

         Тулкин утказгич трактида тулкин утказгичда таркалаётган ЭММнинг УЮЧси кувватини бевосита улчаш кийин. Кувватнинг сатхини улчаш ва назорат килиш тулкин утказгич трактига уланган ЙТ ёрдамида амалга оширилади.

          Мазкур лаборатория ишида тулкин утказгич охирига куйилган юкламага тушаётган кувватни бир ЙТ оркали улчаш амалга оширилади.

       Купинча, юклама каршилиги Z узатувчи линия (бу ерда тулкин утказгич) тулкин каршилигига тенг эмас ва шунинг учун Р_туш тушаётган тулкиннинг куввати юкламадан кайтиб кетади (6-расм).

P_туш P_кайт

6-расм.

Юкламага тушаётган Р кувват куйидагича аникланади:

          РкР_туш-Р_кайткР_туш(1-Р_кайт /Р_туш)кР_туш(1-IГI²)                    (3)

         бу ерда: IГI-кайтиш коэффициенти модули.

Схемадан ЙТ ёрдамида 7-расмда курсатилганидек, Р_{кай.тар} кувватини улчаш мумкин.

   Р_{кайт.тар}

P_туш                                                                                P_кайт

7-расм

Р_{кайт.тар} куввати Р_кайт кувватига пропорционал ва охирги ифода билан куйидагича боглик.

Р_{кайт.тар} к(1/к₁) *Р_кайт

бу ерда к₁кР₁^К /Р₂^К  - ЙТ нинг улчанган утиш сусайиши.

7-расмда тасвирланган худди шу ЙТ ёрдамида утиш сусайиши схемаси буйича Р_{туш,тар} кувватига пропорционал булган Р_туш куввати ва унга боглик ифода улчанади.

Р_{туш,тар} к(1/k₁)*P_туш

                                                                                      Р_{туш,кайт}

P_туш P_кайт

8-расм

Р_{кайт.тар} ва Р_{туш.тар} улчанган кийматлари  нисбати IГI² ни белгилайди, аникроги

Р_{кайт.тар} / Р_{туш.тар} к P_кайт / P_тушкIГI²                                    (4)

Р_туш кийматини Р_{туш.тар}нинг улчанган киймати ва к₁ кийматидан фойдаланиб, куйидаги формуладан топамиз:

P_туш к k₁*P_{туш.тар} к(P₁^К /P₂^К)*P_{туш.тар}                      (5)

бу ерда Р₁^К  ва  Р₂^К  улчанган кувват кийматлари. (3) га (4) дан IГI² ва

(5) дан P_туш кийматини куйиб изланаётган кувватни топамиз:

РкP_туш-P_кайтк P_туш(1-P_кайт /P_туш)*P_тушкP_туш(1-IГI ²)

4.3.Ишни бажариш тартиби.

          1.       4.1-пунктда курсатилгандек, утиш сусайишини ва йуналтирилганликни аниклаш.

          2. Р₁^К, P₂^К, P₂^-–кувватларни улчаш ва L_ут  ва  L_йун  ни хисоблаш.

          3. 4.2–пунктда курсатилгандек, ЙТ ёрдамида юкланишда ютилаётган УЮЧ майдонининг кувватини улчаш.

Текшириш учун саволлар.

1. Кандай курилма ЙТ дейилади?

2. Тулкин утказгичли 2 тешикли ЙТ ни чизинг.

3. 2 тешикли ЙТ нинг ишлаш принципини тушунтиринг.

4. ЙТ кандай параметрлар билан тавсифланади? Мазкур параметрларни таърифланг.

5. ЙТ ёрдамида утаётган кувватни улчаш учун курилма тузилиш схемаларини чизинг.

6. ЙТ параметрларини улчаш учун курилма схемасини чизинг.

7. Иккита ЙТ ёрдамида кайтиш коэффициенти модулини улчаш учун курилма  схемасини чизинг.

8. Курилманинг частота полосаси нима?

9. Нима учун тулкин утказгичли 2 тешикли ЙТ тор полоса булади? Тулкин утказгичли ЙТ нинг ишчи частота полосасини купайтириш мумкинми?

10. Кайси тулкин тугри бурчакли тулкин утказгичнинг асосий тулкини булади? Тугри  бурчакли тулкин утказгич асосий тулкини майдонининг тузилишини куч чизиклари ёрдамида тасвирланг.

11. Детектор секция (каллак) нимага мулжалланган?

12. Ютувчи (келишилган) юклама нимага мулжалланган? Тугри бурчакли тулкин утказгич учун ютувчи юкланишни тасвирланг ва унинг ишлаш принципини тушунтиринг.  

Адабиётлар

1. Лебедев И.В.               Техника и прибору СВЧ. том I. М.; ''Вусшая школа'', 1970. § 7.1, 7.2, 7.5, 8.3, 8.7, 8.9.

2. Вольман В.И., Пименов Ю.В.        Техническая электродинамика. М.: ''Связь'', 1971, § 17.4, 17.5.

3. Советов Н.М.              Техника СВЧ /теоретические основу/. М.: ''Вусшая школа'', § 3.8.

4. Калинин В.И., Герштейн Г.М.        Введение  в радиофизику. М.: ГИТТЛ, 1957, гл. 7.

АФК кафедрасининг мажлисида куриб           чикилган ва купайтиришга тавсия этилган

(__ баённома «____»_____2002 й).

Тузувчилар:             к.ук. Кан В.С.

                                             асс. Корчагина Л.Л.

Масъул мухаррир: доц.Габзалилов Г.Ф.

Мухаррир:         Парпиева К

.