Установка "Исследование характеристик направленности и диапазонных свойств симметричного вибратора и телевизионных антенн дециметрового диапазона" ЭЛБ-150.026.01
Установка "Исследование характеристик направленности и диапазонных свойств симметричного вибратора и телевизионных антенн дециметрового диапазона" ЭЛБ-150.026.01 предназначена для проведения цикла лабораторно-практических занятий антенной тематики. Лабораторная установка формирует одно рабочее место для четырех студентов и обеспечивает проведение серии учебного лабораторного практикума антенной тематики.
В работах исследуется УКВ антенны дециметрового диапазона: симметричный вибратор, антенна «Волновой канал», логопериодическая антенна, антенна подвижной специальной связи «Ground Plane».
Установка позволяет:
- исследовать диаграммы направленности симметричных вибраторов;
- получить экспериментальную оценку влияния контррефлектора на характеристики направленности;
- получить экспериментальную оценку влияния симметрирующего устройства на характеристики направленности.
- исследовать характеристики вибраторных антенн: логопериодической и антенны волновой канал;
- получить оценку по результатам эксперимента диапазонных свойств указанных типов антенн;
- получить экспериментальную оценку влияния элементов АВК антенны на форму её диаграммы направленности;
- обучать навыкам настройки антенн.
- получать диаграмму направленности антенны «Ground Plane».
Для оценки влияния на диаграмму направленности антенны «Волновой канал» предусмотрена возможность:
- оперативного изменения числа директоров, составляющих антенну;
- оперативного изменения длины плеч директоров, рефлектора и активного вибратора;
- оперативного изменения расстояния между элементами антенны.
Для оценки влияния на диаграмму направленности логопериодической антенны предусмотрена возможность:
- оперативного изменения длины плеч симметричных вибраторов, составляющих антенну;
- оперативного изменения расстояния между элементами антенны.
Передающая и приемные антенны установлены на поворотных устройствах, с возможностью электронного управления. Управление обоими поворотными устройствами осуществляется от одного персонального компьютера.
Поворотные устройства обеспечивают вращение антенн вокруг вертикальной оси.
Лабораторная установка условно состоит из трех частей:
1. Передающая часть, состоящая из автоматизированного поворотного устройства, блока генераторной секции и излучающей антенны.
2. Приемная часть, состоящая из автоматизированного поворотного устройства, блока детекторной секции и приемной антенны.
3. Рабочая станция - персональный компьютер со специализированной управляющей программой, обеспечивающий дистанционное управление, сбор, обработку и визуализацию экспериментальных данных.
В состав установки входят следующие экспериментальные антенны:
1. Передающий симметричный вибратор с возможностью регулировки длинны вибратора и согласующего устройства в виде шлейфового короткозамыкателя;
2. Приемный симметричный вибратор с возможностью регулировки длинны вибратора и перемещаемым контррефлектором;
3. Логопериодическая антенна с возможностью установки до семи вибраторов, а также регулировкой взаимного расположения и длинны вибраторов;
4. Антенна «Волновой канал» с возможностью установки до семи вибраторов, а также регулировкой взаимного расположения и длинны вибраторов;
5. Антенна подвижной специальной связи «Ground Plane».
Отличительной особенностью лабораторной установки является ее возможность работы в двух режимах: «Автономное управление» и «Внешнее управление».
В автономном режиме управление поворотными устройствами, режимами генераторной и детекторной секций осуществляются вручную с помощью соответствующих органов управления, установленных на передних панелях передающей и приемной части установки. При этом все необходимые параметры выводятся на индикаторы. Данный режим удобен для проведения учебных занятий с привлечением бригады из 4-6 студентов, когда каждый из студентов может «в живую» участвовать в процессе настройки и измерения параметров антенн.
В режиме внешнего управления с удаленного компьютера осуществляется дистанционное управление передающей и приемной частью установки, сбор и обработка экспериментальных данных. В этом случае не требуется близко приближаться к лабораторной установке, что повышает точность измерений, но несколько снижает наглядность эксперимента.
Генераторная секция обеспечивает питание передающей антенны в диапазоне частот от 500 МГц до 900 МГц. В наличии графический ЖК дисплей для цифровой индикации текущего значения частоты и амплитуды, а также форма сигнала. Регулируемый аттенюатор, диапазон регулирования 30 дБ. Выходная мощность генератора 100 мВт. Выходная частота и уровень мощности регулируется при помощи энкодеров.
Генераторная секция обеспечивает возможность импульсной модуляции выходного сигнала внешним источником.
В работе предусмотрена возможность перемещения плоского контррефлектора, что позволяет снять диаграммы направленности в зависимости от его положения. В работе предусмотрена возможность снятия короткозамыкателя симметрирующего устройства, что дает возможность оценить влияние симметрирования питания на характеристики направленности.
Отличительной особенностью комплекса является использование универсального цифрового SDR (Software-defined radio) приемного блока, позволяющего осуществлять мониторинг радиосигналов в широком диапазоне частот.
Программно-управляемый приемник (SDR) выполнен в виде внешнего модуля с подключением к компьютеру посредством разъема USB. К коаксиальному разъему SDR приемника подключается разъем кабеля антенны. Управление всеми параметрами приемника осуществляется с помощью управляющей программы SDRsharp.
