Отчет по лабораторной работе "Системы автоматизированного проектирования антенн"

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО Уральский  государственный технический университет  – УПИ

имени первого  президента России Б.Н. Ельцина 
 
 
 
 

Отчет

по лабораторной работе №1

Системы автоматизированного  проектирования антенн

Вариант №10

          
 
 

                                                              Проверил:     А.А.Савуков 

Выполнили:  Шугалия К.О.

  Ястребинский В. Д.

                                                                                                   Гр. ВИ-38031 
 
 
 

Екатеринбург

2010

 

      Цель работы: исследовать характеристики антенн с использованием средств автоматизированного проектирования.

     Выполнение  работы:

     Задание 1. Научиться создавать  и редактировать  описания антенн заданием координат.

     1) описание антенны – полуволновой диполь при  λ =2 м;

     2) зададим источник питания в центре антенны;

     3) включим нагрузку R в начале и конце антенны;

     4) частота  ;

     

     5) закладка «Вид» - внешний вид антенны:

     

     Задание 2. Научиться создавать  и редактировать  описания антенн при помощи мыши.

     1) описание антенны – полуволновой  диполь с  f =28.5 MHz;

     2) длина волны  м;

     3) на вкладке «Вычисления» выберем «Правка провода» и на плоскости X-Y создадим провод;

     

     

     4) зададим источник питания в центре антенны;

 

      5) закладка «Вид» - внешний вид антенны:

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Задание 3. Научиться задавать антенну, используя  базу антенн.

     1) включим закладку «Вид» и загрузим модель dipol160.maa.

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Задание 4. Определить полосу пропускания антенны по КСВ=2 для антенны из задания 2.

     1) откроем вкладку «Графики»:

     

     

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Задание 5. Исследовать влияние  высоты подвеса антенны  на диаграмму направленности.

     1) загрузим модель антенны «4EL20.maa»;

       

     

     2) включим закладку «Вычисления»  и установим параметры «Земля» - «Свободное пространство». Диаграмма направленности:

     

     

     3) установим параметры «Земля» - «Идеальная» при высоте подвеса:

 

      3.1  h = 0.125λ  

     

     3.2  h = 0.25λ  

     

     3.3  h = 0.375λ  

     

     3.4  h = 0,5λ  

     

     3.5  h = 0.625λ  

     

     3.6 h = 0.75λ  

     

     3.7 h = 0.875λ  

     

     3.8 h = λ   

     

     3.9 h = 1.25 λ  

     

     3.10 h = 1.5λ  

     

     3.11 h = 1.75λ  

     

     3.12 h = 2λ   

     

 

      4) закладка «Вид» - внешний вид  антенны:

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Задание 6. Смоделировать полноразмерную антенну λ со смещенной запиткой λ/4 для дальнейших связей, основной лепесток диаграммы направленности в направлении оси Х. Выбрать оптимальную высоту подвеса, КСВ – близкий к 1. Кабель питания антенны 90 Ом.

     Земля реальная, в направлении +X каменная почва, через 200 м – горы УКТУС, в направлении   -X земля чернозем, через 150м расположен Нижнеисетский пруд, длиной1.5 км, далее лес

     1) рассчитаем длину волны для частоты f = 1.82 MHz

     

     2) зададим антенну методом описания координат:

     

     3) зададим импеданс антенны в соответствии с волновым сопротивлением кабеля:

     R = 90 Ом

     4) закладка «Вид» - внешний вид  антенны:

     

     4) установим параметры «Земля»  - «Реальная» и зададим параметры  земли:

     

 

      5) выберем оптимальную высоту подвеса антенны:

     

     6) Диаграммы направленности антенны для разных высот подвеса:

     

       

       

     

       
 

     7) Можем сделать вывод, что оптимальная высота подвеса 90 метров.

     Коэффициент усиления антенны: Ga=6.57 dBi.

 

      Диаграмма направленности антенны  в вертикальной и горизонтальной плоскости:

       
 
 
 

ВЫВОД:

     В данной лабораторной работе мы осваивали программу MMANA-GAL и получили навыки проектирования антенн с методом задания координат и при помощи мыши.

     Научились задавать параметры «земли» и  выбирать оптимальную высоту подвеса, отслеживать изменение диаграммы  направленности в зависимости от высоты подвеса, оптимизировать спроектированную антенну.

     Я считаю, что цель работы была достигнута и выполнена.