8 - лаборатория иши.

«УҚТ трассаси моделида ерли радиотўлқинларни

тадқиқод қилиш »

1. ИШНИНГ МАҚСАДИ

Лаборатория ишини бажаришда талабалар:

- кўтарилган антеннада радиотўлқинларни текис ер сирти устидан тарқалиш хусусиятлари;

- майдон кучланганлигининг масофага, қабул қилувчи антеннан баландлигига, сиртни қоплам юзасига, электромагнит тўлқинларни қутбланиш турига боғлиқликларини тажрибада ўрганишини;

билиши керак.

2. ҚИСҚАЧА НАЗАРИЙ МАЪЛУМОТ

Илинганлик баландлиги h, тўлқин узунлиги λ дан бир неча марта катта бўлган антенналар кўтарилган антенналар номини олди. Кўтарилган антенналар УҚТ диапазонида кенг қўлланилади. Телемарказлар, радиорелей, радиолокация, самалёт радиостанциялари антенналари кўтарилган антенналарга мисол бўла олади. Одатда ернинг силлиқ текислигига мос келувчи қабул қилувчи антеннанинг узатувчи антеннадан катта бўлмаган масофада жойлашган холда, қабул қилиш жойидаги майдон кучланганлиги тўғри нур(эркин фазода тарқалувчи) ва ер сиртидан аксланувчи нурлар интерференцияси натижаси хисобланади. 2.1. расмда кўтарилган антеннали радиотрасса тасвирланган, бунда h₁ ва h₂ – мос равишда узатувчи ва қабул қилувчи антеннанинг баландлиги, r - масофа (радиотрасса узунлиги).

2.1. расм. Кўтарилган антеннали радиотрасса.

Радиотрассанинг бундай участкасида ихтиёрий нуқтадаги майдон кучланганлиг қиймати

Е=Е₀F, (2.1)

ифода билан аниқланади. Бунда Е ни эркин фазодаги майдон кучланганлиги Ғ сўниш кўпайтмаси.

Сўниш кўпайтмаси масофага, қопловчи сирт турига, нурларнинг йўл фарқи, тўлфин узунлиги ва тўлқин қутбланиш турига боғлиқ. Трасса узунлигига нисбатан катта бўлмаган баландликдаги антенна (бу холат одатда амалиётда қўлланилади) ва идеал ўтказувчи қопловчи сирт бўлганда аксланиш коэффициенти модули R бирга тенг, тўлқиннинг фазаси θ эса аксланишда 180⁰ га ўзгаради. Бу холда тўғри ва аксланган нурларни қўшилганда сўниш кўпайтмаси икки марта ортади уларни айирганда эса 0 га тенг бўлади. Аксланиш коэффициенти модули R ер сиртидан қайтган тўлқин амплитудасини камайишини хисобга олади. Майдон кучланганлигининг максималларига мос келувчи масофа қуйидаги формуладан топилади.

(2.2)

Бунда λ - тўлқин узунлиги,

n – 0,1,2,3... .-майдон максимуми ёки минимуми тартиб рақами.

Майдон кучланганлигининг минимумларига мос келувчи масофа қуйидаги формуладан топилади:

(2.3)

Сўниш кўпайтмасининг масофага боғлиқлиги интерференцион характерга эга. Антенналарни идеал ўтказувчи сирт юзасида жойлашгандаги F = f(r) боғланиш графиги 2.2. расмда келтирилган.

2.2. расм. Идеал ўтказувчи сирт бўлгандаги сўниш кўпайтмаси F ни масофа r га боғлиқлик графиги(r = 1, θ = 180⁰).

Қабул қилувчи антеннанинг илинганлик баландлиги ўзгариши билан тўғри ва ердан аксланган нурларнинг йўл фарқи хамда сўниш кўпайтмасининг қиймати хам ўзгаради ва натижавий майдон интерференцион характерга эга бўлади. Майдоннинг максимумлари (h_2max да ва h_2min да) да кузатиладиган антеннани ўрнатиш баландлиги – қиймати тўлқин узунлиги λ, узатувчи антенна баландлиги, тўпловчи сирт тури, тўлқин қутбланиш тури ва узатувчи антенна масофасига боғлиқ бўлади. Идеал ўтказувчи тўпловчи қатлам бўлганда ва тўлқин горизонтал қутбланганда h_2max ва h_2min қийматлари қуйидаги ифодалардан аниқланади:

(2.4)

(2.3)

Бунда n – 0,1,2,3... .-майдон максимуми ёки минимуми тартиб рақами. Максимуми ва минимум қийматлари r < r_1max бўлганда кузатилади. Горизонтал қутбланган майдондаги максимумлик шарти, вертикал қутбланган майдондаги минимумлик шарти билан мос тушуди ва бунинг акси бажарилади. r ≥ 18 h₁ h₂ /λ масофаларда Введенский формуласини қўллаш мумкин.

(2.6)

Бунда Р₁ – антенна киришидаги қувват,

G₁ – узатувчи антеннанинг кучайтириш коэффициенти.

Ернинг сфера шаклидаги (2.6) формуладаги реал баландликларни келтирилган баландликлар h₁^´ ва h₂^´ билан алмаштириш орқали хисобга олинади.

3.ЛАБОРАТОРИЯ ИШИНИ БАЖАРИШ УЧУН ТОПШИРИҚ

3.1. Радиотрасса модели конструкцияси ўлчаш қурилмаси ва ўлчашларни ўтказиш методикаси билан танишиш.

3.2. Горизонтал ва вертикал қутбланган тўлқинларда, идеал ўтказувчи қопловчи сирт бўлган холда майдон кучланганлигини масофага боғлиқлигини тажрибавий тадқиқоди ўтказилсин.

3.3. Горизонтал ва вертикал қутбланган тўлқинларда, ярим ўтказувчи қопловчи сирт бўлган холда майдон кучланганлигини масофага боғлиқлигини тажрибавий тадқиқоди ўтказилсин.

3.4. Горизонтал ва вертикал қутбланган тўлқинларда, идеал ўтказувчи қопловчи сирт бўлган холда майдон кучланганлигини қабул қилувчи антеннанинг илинганлик баландлигига боғлиқлигини тажрибавий тадқиқоди ўтказилсин.

3.5. Горизонтал ва вертикал қутбланган тўлқинларда, ярим ўтказувчи қопловчи сирт бўлган холда майдон кучланганлигини қабул қилувчи антеннанинг илинганлик баландлигига боғлиқлигини тажрибавий тадқиқоди ўтказилсин.

3.6. Олинган натижалар анализ қилинсин ва кўтарилган антенналарда радиотўлқинни ернинг текис сирти бўйлаб тарқалиши хусусиятлари хақида хулосалар хосил қилинсин.

4. ЛАБОРАТОРИЯ ҚУРИЛМАСИНИНГ ТАВСИФИ

Қурилма кутарилган антеннали радиотрасса моделида майдоннинг интерференцион тузилишини тўлқин горизонтал ва вертикал қутбланганда турли қопловчи сиртларда қабул қилувчи антеннани масофаси ва илинганлик баландлигига боғлиқлигини тажрибавий ўрганишга мўлжалланган. 4.1-расмда лабаратория қурилмасини структуравий схемаси келтирилган

4.1-расм. Лабаратория қурилмасини структуравий схемаси(1-генератор, 2- узатувчи рупорли антенна, 3-қопловчи сирт, 4- қабул қилувчи рупорли антенна, 5-майдон кучланганлиги индикатори).

Узатувчи ва қабул қилувчи антенна сифатида рупорли антенна ишлатилади. Детектор бўлимли қабул қилувчи антенна трасса бўйлаб харакатланувчи тагликка ўрнатилган. ЎЮЧ сигнал детектор бўлимли чиқишидан майдон кучланганлигига пропорционал бўлган катталикларни хисоблаш учун хизмат қилувчи микроамперметр киришига берилади. Идеал ўтказувчи сирт металл тунука орқали имитация қилинади; ярим ўтказувчи сирт сифатида резина гиламча ишлатилади.

5. ЛАБОРАТОРИЯ ИШИНИНГ БАЖАРИШ ТАРТИБИ

5.1. Генераторни ёқинг ва унга 10-15 минут қизиши учун вақт беринг.

5.2. Идеал ўтказувчи қопловчи сирт устида антеннани илиш баландлигини ўқитувчи томонидан берилган қийматга ўрнатинг. Горизонтал қутбланган тўлқинни нурланишини ва қабул қилишини таъминланг.

5.2.1. r_max ва r_min масофа қийматларини хисобланг. Хисоб натижаларини жадвалга киритинг.

5.2.2. Қабул қилувчи антеннани трасса бўйлаб силжитган холда, майдоннинг максимал ва минимал ва уларга мос масофа қийматларини белгиланг. r_max ва r_min қийматлар ўртасидаги оралиқ майдон қиймати ва уларга мос масофаларни белгиланг. Ўлчов натижаларини жадвалга киритинг.

5.2.3. 5.1.3 банддаги вазифаларни ярим ўтказгич қопловчи сирт бўлган хол учун такрорланг.

5.2.4. 5.2.2. ва 5.2.3 банддаги вазифаларни майдон вертикал холати учун такрорланг(ўқитувчи кўрсатмасиги биноан).

5.3. Қабул қилиш нуқтасидаги майдон кучланганлиги қийматини қабул қилувчи антеннани илинганлик баландлигига боғлиқлиги ўрганилсин.

5.3.1. Қабул қилувчи антеннани идеал ўтказувчи қопловчи сирт устида узатувчи антеннадан r_2max масофада ўрнатилсин. Горизонтал қутбланган тўлқин нурланиши ва қабул қилиниши таъминлансин.

5.3.2. r = r_2max учун h_2max ва h_2min қийматлари тақрибан хисоблансин. Қабул қилувчи антеннани илинганлик баландлиги ўзгартирилган холда, майдоннинг максимал ва минимал қийматлари ва уларга мос баландлик қийматлари белгилансин. h_2max ва h_2min ўртасидаги майдоннинг оралиқ қийматлари ва уларга мос келувчи антенна баландлиги белгилансин. Ўлчош ва хисоблаш натижалари жадвалга киритилсин.

5.3.3. Худди шу вазифалар ярим ўтказгич қопловчи сирт бўлган хол учун такрорлансин.

5.3.4. 5.3.1., 5.3.2., 5.3.3. бандлар вертикал қутбланган тўлқин учун такрорлансин(ўқитувчи кўрсатмасига биноан).

6.ҲИСОБОТ ТАРКИБИ.

Ҳисобот қуйидагилардан таркиб топиши керак:

6.1. Лаборатория ишининг номи.

6.2. Лаборатория қурилмасининг структуравий схемаси.

6.3. Ўрганилаётган радиотрасса моделининг асосий характеристикалари: тўлқин узунлги; радиотрасса узунлги; узатувчи ва қабул қилувчи антенналарнинг илинганлик баландлиги.

6.4. 5.2. ва 5.3. банддаги ўлчаш ва хисоблаш натижалари.

6.5. Идеал ўтказувчи қопловчи сирт бўлган холдаги майдон кучланганлигини масофага боғлиқлик графиги(нисбий бирликларда) қуйидаги холлар учун:

а) тўлқин горизонтал қутблаганда;

б) тўлқин вертикал қутблаганда;

6.6. Ярим ўтказувчи қопловчи сирт бўлганда майдон кучланганлигини масофага боғлиқлиги графиги қуйидаги холлар учун:

а) тўлқин горизонтал қутблаганда;

б) тўлқин вертикал қутблаганда;

6.7. Олинган натижаларни анализи.

7. НАЗОРАТ САВОЛЛАРИ

7.1. Масофа ўзгаргандаги майдон кучланганлиги максимумлари ва минимумлари физик мохияти қандай?

7.2. Антенна илинганлик баландлиги ўзгангандаги майдон кучланганлиги максимумлари ва минимумлари пайдо бўлишининг физик мохияти қандай?

7.3. Аксланиш коэффициенти модулининг катталиги нима билан аниқланади?

7.4. Введенский формуласини қўлланиш сохасини кўрсатинг?

7.5. Қандай антенналар кўтарилган деб номланади?

7.6. Тўлқиннинг қандай қутбланиши вертикал деб аталади?

7.7. Тўлқиннинг қандай қутбланиши горизонтал деб аталади?

7.8. Максимум ва минимум нуқталаридаги майдон даражаси ернинг ўтказувчанлигига қандай боғлиқ.

7.9. Введенский формуласини ёзинг ва қабул қилиш нуқтасида майдон нимага ва қандай боғлиқлигини айтинг.

7.10. Радиотрассаларни ёруғлик, ярим соя ва соя зоналарига бўлиш қандай амалга оширилади?

7.11. Майдон кучланганлигини хисоблашда ернинг сферик шаклидалиги қандй хисобга олинади.

Радиотўлқинлар тарқалиши ва антенна-фидер қурилмалари фанларидан лаборатория ишлари буйича услубий куланмалар туплами

5522100 - «Телевидение, радиалоқа ва радиоэшиттириш»

5522000 - «Радиотехника»

5524408 – «Мобил алока тизимлари»

таълим йуналишлари учун.

АФК кафедраси мажлисида куриб чикилган (26 06 2008 й. даги № … баённома) ва наширга тавсия этилган.

ТАТУ ИУК мажлисининг … - баенномаси асосида наширга тавсия этилган.

Тузувчилар: асс. Дедабаев А.У.

катта ўқит. Шахобиддинов А.Ш.

доц. Ликонцев Д.Н.

катта ўқит. Кан В.С.

Масъул мухаррир: катта ўқит. Шахобиддинов А.Ш.

Тахририй-мусаххихлик комиссияси

Мухаррир: доц. Абдуазизов О.А.

Мусаххих: