35 - Екран РК2-47 при вимірюванні антени «біполярний стрибок» ітерації n =1 з l/4-плечима рівними 39 мм. Резонансна частота 1200 МГц
Малюнок 36 - Екран РК2-47 при вимірюванні антени «біполярний стрибок» ітерації n =2 з l/4-плечима рівними 78 мм.
Перша резонансна частота 445 МГц, друга - одна тисяча сто сорок три МГц
Малюнок 37 - Екран РК2-47 при вимірюванні антени «біполярний стрибок» ітерації n =2 з l/4-плечима рівними 39 мм.
Резонансна частота 954 МГц
Як показали проведені експериментальні дослідження, якщо взяти симетричний полуволновий лінійний диполь і фрактальну антену однакових довжин (малюнок 38), то фрактальні антени типу «біполярного стрибка» будуть працювати на більш низькій частоті (на 50 і 61% ), а фрактальні антени у вигляді кривої Коха працюють на частотах нижче на 73 і 85%, ніж у лінійного диполя. Отже, дійсно, фрактальні антени можна робити менших розмірів. На малюнку 39 показані розміри фрактальних антен для одних і тих же резонансних частот (900-1000 МГц) в порівнянні з плечем звичайного напівхвильового диполя.
Малюнок 38 - «Звичайна» і фрактальна антени однакової довжини
Малюнок 39 - Розміри антен для одних і тих же резонансних частот
5. Вимірювання діаграм спрямованості фрактальних антен
Діаграми спрямованості антен зазвичай вимірюються в «безлунна» камерах, стінки яких поглинають падаюче на них випромінювання. У даній дипломній роботі вимірювання проводилися в звичайній лабораторії фізико-технічного факультету, і відбитий сигнал від металевих корпусів приладів і залізних стендів вносив деяку похибку у виміри.
В якості джерела НВЧ сигналу використовувався власний генератор панорамного вимірювача КСХН та ослаблення РК2-47. В якості приймача випромінювання фрактальної антени використовувався вимірювач рівня електромагнітного поля АТТ - 2592, що дозволяє проводити вимірювання в діапазоні частот від 50 МГц до 3,5 ГГц.
Попередні виміри показали, що істотно спотворює діаграму спрямованості симетричного напівхвильового лінійного диполя випромінювання з зовнішньої сторони коаксіальногокабелю, який був безпосередньо (без узгоджувальних пристроїв) підключений до диполю. Одним із способів придушення випромінювання лінії передачі, є застосування монополя замість диполя спільно з чотирма взаємно перпендикулярними l/4 «противагами», що грають роль «землі» (малюнок 40).
Малюнок 40 - l/4 монополь і фрактальна антена з «противагами»
На малюнках 41 - 45 показані експериментально виміряні діаграми спрямованості досліджуваних антен з «противагами» (резонансна частота випромінювання при переході від диполя до монополії практично не змінюється). Вимірювання щільності потоку потужності НВЧ випромінювання в мікроватах на квадратний метр проводилися в горизонтальній і вертикальній площинах через 10 °. Виміри проводилися в «далекої» зоні антени на відстані 2 l.
Першою досліджувалася антена у вигляді прямолінійного l/4-вібратора. З діаграми спрямованості цієї антени видно (малюнок 41), що вона відрізняється від теоретичної. Це пояснюється похибками вимірювань.
Похибки вимірювань для всіх досліджуваних антен можуть бути наступні:
відображенням випромінювання від металевих предметів усередині лабораторії;
відсутністю суворої взаємної перпендикулярності між антеною і противагами;
не повними придушенням випромінювання зовнішньої оболонки коаксіальногокабелю;
неточністю відліку кутових величин;
неточним «націлюванням» вимірювача АТТ - 2592 на антену;
перешкодами від стільникових телефонів.
Висновок
Основні результати випускної кваліфікаційної роботи полягають у наступному:
Вивчено принцип роботи передавальних антен і їх діаграми спрямованості.
Проведено теоретичні розрахунки розмірів і резонансних частот для фрактальних антен.
Виготовлені друкована микрополосковая фрактальна антена на підставі фрактала Коха і 10 макетів фрактальних антен дротяного типу на основі фрактала Коха і «біполярного стрибка» з різними довжинами та ступенями ітерації.
Для антен дротяного типу за допомогою панорамного вимірювача КСХН та ослаблення РК2-47 були експериментально виміряні коефіцієнти стоячої хвилі по напрузі і визначена р...
