Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства

Размещено на http://www.allbest.ru/

РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН И АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА

Йошкар - Ола

УДК 621. 396 (075)

ББК 32. 845

Р 98

Авторы: Н. В. Рябова, А. В. Косарев, В. В. Павлов, Р. В. Смирнов, А. Н. Бабенко, С. В. Атаманчук

Рецензенты:

д-р техн. наук, профессор Н. М. Скулкин;

д-р физ.-мат. наук, профессор А. Н. Леухин.

Печатается по решению редакционно-издательского совета МарГТУ

Р 98 Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства: лабораторный практикум / Н. В. Рябова, А. В. Косарев, В. В. Павлов и др. - Йошкар-Ола: Марийский государственный технический университет, 2007. - 160 c.

Представлены сведения о рупорных, параболических зеркальных антеннах, симметричных электрических вибраторах, логопериодических и директорных антеннах, спиральных и фазированных антеннах на основе спиральных излучателей. Описаны лабораторные стенды шести работ. Даны методические указания по проведению исследования антенн. Приведены контрольные вопросы по каждой работе, наиболее часто задаваемые при их защите.

Для студентов специальности 210405 - Радиосвязь, радиовещание и телевидение, а также других радиотехнических специальностей всех форм обучения.

УДК 621. 396 (075)

ББК 32. 845

Марийский государственный технический университет, 2007

ПРЕДИСЛОВИЕ

Целью практикума является получение и закрепление практических навыков работы со специфическими приборами, используемыми в СВЧ области, а также приобретение опыта проведения измерительных экспериментов. Предлагаемый лабораторный практикум подготовлен в дополнение к изучению курсов «Распространение радиоволн и антенно-фидерные устройства», «Устройства СВЧ и антенны». Он включает 6 разделов (по одной лабораторной работе в каждой) и предназначен для студентов радиотехнических специальностей всех форм обучения.

Первая работа посвящена рупорным антеннам на базе прямоугольного волновода, работающего на основном типе волны.

Во второй лабораторной работе исследуется зеркальная параболическая антенна, а в третьей - симметричный вибратор.

В четвертой лабораторной работе изучаются вибраторные антенны (типа «волновой канал» и логопериодическая).

Пятая работа посвящена спиральной антенне.

Фазированная линейка спиральных облучателей исследуется в шестой лабораторной работе. В каждом разделе имеется теоретическая часть, где приводятся особенности конструкции, принцип действия и электрические характеристики прибора; описываются лабораторные установки; даются задания и методика проведения измерений, требования к оформлению отчетов, а также контрольные вопросы для защиты лабораторных работ.

При оформлении отчетов по лабораторным работам, расчетах по приведенным формулам, обработке измеренных величин и построении графиков рекомендуется использовать такие программы, как Microsoft Word, Corel Draw, Компас, Microsoft Excel, MathCad и т. п. Для облегчения обработки результатов измерений у ведущего преподавателя имеются оригинальные программы.

ВВЕДЕНИЕ

Истоки современной теории и техники антенн и трактов СВЧ восходят к XIX в.

Возникновение первых серьезных научных представлений об электромагнитном поле принято связывать с известными экспериментами М. Фарадея (1791 - 1867).

Строгую математическую основу электромагнетизма заложил в 1864 г. Д. К. Максвелл (1831 - 1879) в виде системы универсальных уравнений.

Вслед за этим наиболее значительные теоретические и экспериментальные исследования структуры полей элементарного диполя и других простейших излучателей электромагнитных волн были выполнены
Г. Герцем (1857 - 1894), не усмотревшим, однако, практического значения в наблюдаемых им явлениях.

И только в 1895 г. нашим великим соотечественником А. С. Поповым (1859 - 1906) были созданы первые технически оформленные антенны: излучающая (в виде квадратных металлических листов, закрепленных на концах герцевского вибратора) и приемная (в виде вертикального проводника и системы заземления).

Теоретическая трактовка вибраторной антенны как совокупности диполей принадлежит немецкому ученому М. Абрагаму, сформулировавшему в 1900 г. понятие о сопротивлении излучения антенны.

Становление современной теории и техники устройств СВЧ и антенн потребовало усилий многих тысяч инженеров и ученых разных стран.

Значителен вклад и советских ученых в развитие антенной техники. До сих пор в инженерных расчетах многоэлементных антенн применяется метод наводимых электродвижущих сил, основанный на работах Д. А. Рожанского, И. Г. Кляцкина, А. А. Пистолькорса и В. В. Татаринова (1922 - 1928). Повсеместное признание получило понятие коэффициента направленного действия антенны, предложенное А. А. Пистолькорсом в 1928 г.

Особенно велик вклад советских ученых в теорию синтеза антенн по заданной форме диаграммы направленности. Первые фундаментальные результаты в этом направлении были получены А. И. Узиковым еще в 1945 г. В дальнейшем теория синтеза антенн получила развитие в трудах Л. Д. Бахрара, Я. Н. Фельда, Е. Г. Зелкина, В. И. Поповкина, В. П. Яковлева и других ученых.

Заканчивая краткий исторический обзор, можно отметить, что в быстром историческом развитии антенны из простого средства увеличения дальности радиосвязи в первых приборах А. С. Попова превратились в определяющее звено радиосистем. Предельные возможности современных радиолокационных станций по дальности и точности пеленгации целей, предельные чувствительности и разрешающая способность радиотелескопов, предельные дальности радиосвязи в космосе с удаленными объектами и многие другие характеристики определяются технически достижимыми параметрами антенных устройств, в первую очередь, шириной луча, т. е. направленностью действия.

Авторы лабораторного практикума не ставили задачу дать полное описание тех или иных изучаемых устройств. Большое внимание уделено изучению тех устройств СВЧ, которые имеются в лаборатории.

ПРАВИЛА ПО ОХРАНЕ ТРУДА В СВЧ ЛАБОРАТОРИИ

1) Общие положения

К работе с радиоизмерительными приборами, лабораторными стендами допускаются лица, прошедшие инструктаж по технике безопасности.

При работе в лаборатории следует знать следующее: о недопустимости выполнения работ на неисправном оборудовании, с неисправными приборами и неизвестными материалами. Использовать оборудование, лабораторные стенды и приборы только по прямому назначению. Невыполнение требований инструкции по безопасности труда влечет за собой дисциплинарную ответственность (административную или материальную).

ПОМНИТЕ! Электрический ток величиной 0,1 А и напряжением 42 В опасен для жизни человека. Опасность поражения электротоком и тяжесть поражения зависят от величины номинального напряжения. На электробезопасность влияют условия среды (влажность, повышенная температура, наличие токопроводящей пыли), от которых зависит состояние изоляции, а также электрическое сопротивление тела человека.

В СВЧ лаборатории следует остерегаться поражения высокими напряжениями и вредного воздействия на организм электромагнитных полей сантиметрового диапазона.

Установлены следующие предельно допустимые интенсивности облучения на рабочих местах:

при облучении в течение всего рабочего дня - не более 0,01 мВт/см2;

до 2 ч за рабочий день - 0,1 мВт/см2;

15 - 20 мин за рабочий день - 1 мВт/см2.

Во избежание несчастного случая при проведении лабораторных работ строго соблюдайте следующие правила безопасности труда.

2) До начала работы:

а) получив разрешение на производство работ, убедитесь в наличии заземления приборов или установок; в исправности приборов, выключателей, рубильников, клемм;

б) проверьте качество предохранительных устройств и защитных средств: заземления, плавких предохранителей.

3) Во время работы:

а) выполнять лишь порученные работы;

б) выключать генераторы СВЧ по окончании опыта, а при кратковременных перерывах вводить до предела выходные аттенюаторы;

в) при замене исследуемых устройств СВЧ волновод перекрывать с помощью специальных металлических диафрагм, установленных обычно после вентиля генератора. При проведении измерений соответственно они должны быть открыты;

г) при выдергивании приборных шнуров со штепсельными вилками из сетевых розеток следует вытаскивать их за корпус вилки, а не за шнур, так как вытаскивая за шнур, можно выдернуть не вилку, а один из проводов, что может привести к короткому замыканию или попаданию работающего под опасное напряжение;

д) при снятии диаграмм антенн запрещается находиться между передающей и приемной антеннами, помещать между ними руку или голову, заглядывать внутрь передающего или приемного рупора. При повороте антенны не прикасаться руками к антеннам, работать лишь с поворотными устройствами.

Запрещается:

· работать в условиях сантиметрового облучения, превышающего предельно допустимые нормы;

· включать силовые и осветительные рубильники без разрешения руководителя (преподавателя);

· определять наличие генерируемой мощности по тепловому эффекту рукой или другой частью тела;

· находиться вблизи источников излучения сантиметровых волн - у открытого конца волновода, у раскрыва антенны; не смотреть в излучающие волноводы и антенны незащищенными глазами;

· оставлять без надобности открытыми концы волновода, по которым проходит энергия СВЧ;

· включать в сеть неисправные схемы, макеты и приборы, а также устройства, техническое состояние которых неизвестно;

· ремонтировать, паять, разбирать и проверять электрические схемы при включенном питании, волноводные системы - при работающих генераторах;

· оставлять без надзора под напряжением приборы;

· ходить без дела по лаборатории, отвлекать других студентов от выполняемой ими работы, входить в лабораторию, когда в ней работают студенты других групп.

4) При аварийной ситуации:

а) немедленно отключить схему от сети и сообщить об этом преподавателю или ответственному за лабораторию;

б) оказать доврачебную помощь пострадавшему при поражении электрическим током, при ожогах, ранениях;

в) при исчезновении напряжения в сети выключить все приборы и привести схему в исходное состояние. Сообщить о случившемся руководителю.

5) После окончания работы:

а) отключить приборы от электросети;

б) привести в порядок свое рабочее место;

в) заявить руководителю об окончании работы и получить разрешение на уход из лаборатории.

1. ИССЛЕДОВАНИЕ РУПОРНЫХ АНТЕНН

зеркальный параболический антенна вибратор

Цель работы: изучение конструкций рупорных антенн, снятие диаграмм направленности антенн, определение основных характеристик антенн. Задание на предварительную подготовку: по указанному в конце раздела списку литературы и данному описанию изучите конструкции и свойства рупорных антенн, а также методику работы при снятии диаграмм направленности.

1.1 Основные теоретические положения

1.1.1 Типы рупорных антенн

Рупорная антенна образуется путем плавного увеличения поперечных размеров волноводов. Так как обычно используются прямоугольные и круглые волноводы, то наибольшее применение находят рупоры, образованные из этих волноводов. Если расширение прямоугольного волновода происходит только в одной плоскости, то получаемый таким образом рупор, называют секториальным (рис. 1.1). При расширении волновода в -плоскости такой секториальный рупор называют -плоскостным (рис. 1.1, а), при расширении в -плоскости - -пло-скостным (рис. 1.1, б). Секториальные рупоры позволяют сузить диаграмму направленности (ДН) только в той плоскости, в которой производится расширение. В другой плоскости ДН остается такой же, как и ДН в этой же плоскости открытого конца волновода, из которого образован рупор. Таким образом, секториальные рупоры создают ДН веерного типа.

Для сужения ДН в обеих плоскостях применяют пирамидальный рупор, который образуется путем расширения волновода в обеих плоскостях (рис. 1.1, в и г). Если ребра пирамидального рупора сходятся в одну точку (рис. 1.1, б), то его называют остроконечным. Пирамидальный рупор, изображенный на рис. 1.1, г, называют клиновидным.

Расширение волновода в обеих плоскостях можно производить не одновременно, а последовательно. Получаемый в результате рупор называют комбинированным (рис. 1.1, д). Такой рупор может быть согласован лучше, чем обычный пирамидальный, однако из-за сложности конструкции он применяется редко.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.1. Типы рупорных антенн: а - -плоскостной секториальный рупор; б - -плоскостной секториальный рупор; в - остроконечный пирамидальный рупор; г - клиновидный пирамидальный рупор; д - комбинированный рупор; е - конический рупор; ж - биконический рупор

Расширяющийся круглый волновод образует конический рупор (рис. 1.1, е). Особенностью этих рупоров с волной типа Н11 является то, что их ДН по форме приближается к поверхности тела вращения, что удобно при использовании их в качестве облучателей зеркал.

Биконические рупоры образуются двумя усеченными конусами, имеющими общую ось (рис. 1.1, ж). Такие рупоры имеют ненаправленную ДН в плоскости, перпендикулярной оси конусов. Ширина ДН в плоскости, содержащей ось, зависит от величины угла при вершине ко-нусов и высоты последних. Поляризация поля, создаваемого биконическим рупором, определяется типом возбуждающего устройства и может быть как вертикальной, так и горизонтальной.

1.1.2 Секториальные рупоры

Н-плоскостной секториальный рупор (рис. 1.1, а). Анализ типов волн в Н-плоскостном секториальном рупоре показывает, что при возбуждении рупора волноводом поле в рупоре подобно полю в возбуждающем волноводе и ток имеет те же составляющие по ортогональным осям, но картина поля несколько деформирована в соответствии с изменением формы волновода. Так как размер широкой стенки волновода увеличивается, то фазовая скорость волны в рупоре непрерывно уменьшается, приближаясь к скорости в свободном пространстве. Фронт волны в рупоре представляет собой цилиндрическую поверхность с осью, расположенной на линии пересечения боковых стенок волновода, что приводит к симметричным фазовым ошибкам в раскрыве рупора. Амплитудное распределение по поверхности фронта оказывается таким, как и в поперечном сечении волновода. Таким образом, задача об излучении из Н-плоскостного рупора сводится к задаче об излучении из прямоугольного раскрыва с симметричным относительно оси рупора законом изменения фазы по раскрыву в Н-плоскости. С достаточной точностью можно считать, что закон изменения фазы в этой плоскости квадратичный. Амплитудное (распределение в раскрыве приближенно считают таким, как и на цилиндрической поверхности (т. е. практически как в возбуждающем рупор волноводе). Сказанное выше справедливо для всех волн в прямоугольном волноводе типа Hn0. Для рупора, возбуждаемого волной Н10, распределение поля по раскрыву в плоскости Н характеризуется квадратичным изменением фазы и косинусоидальным изменением амплитуды поля, а в Е-плоскости - поле синфазное с равномерным распределением амплитуды.

ДН раскрыва с квадратичной фазовой ошибкой при равномерном распределении амплитуды поля соответствует следующее выражение



(1.1)

где - коэффициент фазы; , L = A; ; и - волновые сопротивления раскрыва и свободного пространства соответственно, а С(x) и S(x) - интегралы Френеля, равные

(1.2)

(1.3)

Для раскрыва с квадратичной фазовой ошибкой и косинусоидальным распределением амплитуды поля ДН можно рассчитать по формуле

(1.4)

где - коэффициент фазы; , ; ; и - волновые сопротивления раскрыва и свободного пространства соответственно; , С(х) и S(х) - интегралы Френеля, определяемые соотношениями (1.2), (1.3).

Необходимое для расчета максимальное значение квадратичной фазовой ошибки

. (1.5)

Коэффициент в (1.4) характеризует скачок амплитуды поля на краю раскрыва в Н-плоскости и в этом случае равен единице.

По формулам (1.1), (1.4) можно определить амплитуду напряженности поля, для чего следует вычислять модуль этих комплексных выражений.

Однако вычисления по этим формулам трудоемки, и если нет необходимости в высокой точности, то ДН можно построить, пользуясь более простыми соотношениями (1.6) и (1.7), полагая Г = 0 и .

ДН открытого конца волновода в Е-плоскости

(1.6)

Н-плоскости

(1.7)

где - коэффициент распространения в волноводе;

- коэффициент фазы;

a - размер волновода в плоскости Н;

b - размер волновода в плоскости Е;

Г - коэффициент отражения от открытого конца волновода.

Для рупоров эти соотношения будут тем более пригодны, чем меньше максимальная фазовая ошибка на краю рупора.

Следует иметь в виду, что измеренные ДН несколько отличаются от расчетных, и при необходимости иметь уточненные ДН следует пользоваться экспериментальными данными

На рис. 1.2 приведены ДН Н-плоскостного секториального рупора в Н-плоскости. Эти кривые даны для различной величины максимальной фазовой ошибки в раскрыве рупора и справедливы для раскрывов с размерами более нескольких длин волн. Для размеров раскрыва менее длины волны полученное из рис. 1.2 значение относительной напряженности поля необходимо умножить на коэффициент .

КНД Н-плоскостного секториального рупора рассчитывается по формуле

(1.8)

где ; ;С(х) и S(x) - интегралы Френкеля, равные

; (1.9)

. (1.10)



По формуле (1.8) построены графики, изображенные на рис. 1.3, которые позволяют определить КНД Н-плос-костного секториального рупора при заданных величине раскрыва и длине рупора. Следует иметь в виду, что величина КНД, полученная по формуле (1.8) или с помощью графиков, будет больше реального значения на 5 - 10 %.

На рис. 1.3 видно, что при заданной длине рупора имеется такое значение размера раскрыва, при котором КНД максимален. Рупоры, которые при заданной длине RH имеют максимальный КНД, называются оптимальными рупорами. При конструировании, как правило, стремятся получить оптимальный рупор, так как при уменьшении его длины КНД падает, а ее увеличение нежелательно из-за роста габаритов. Однако стремление к максимальному значению КНД рупора имеет смысл только тогда, когда рупор используется как самостоятельная антенна. В целом ряде случаев, например, при конструировании рупора, предназначенного для облучения зеркала или линзы, обеспечение максимального КНД не обязательно. В этом случае более важно получить такую ДН, которая обеспечивала бы правильное облучение зеркала или линзы.

Проведя несложные расчеты в программе MathCad, построим зависимость КНД от размеров ар при постоянном размере RH и рабочей длине волны 3 см (рис. 1.4).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.4 Зависимость КНД от размеров ар при постоянном размере RH

Определив программно из полученного массива величину ар и рассчитав фазовую ошибку получаем, что для оптимального H-плоскостного секториального рупора она приблизительно равна

. (1.11)

Е-плоскостной секториальный рупор (рис. 1.1, б). Почти все замечания, сделанные выше относительно структуры поля в Н-плоскостном секториальном рупоре справедливы и для E-плоскостного секториального рупора. Отличие заключается в том, что квадратичный закон изменения фазы по раскрыву оказывается в Е-пло-скости, а фазовая скорость в рупоре постоянна и равна фазовой скорости в волноводе, возбуждающем рупор. Последнее обстоятельство объясняется тем, что расстояние между боковыми стенками, которым параллелен вектор , остается постоянным. Постоянство фазовой скорости в Е-плоскости секториального рупора приводит к значительно более сильным отражениям от раскрыва, чем в случае Е-плоскостного рупора. ДН в Е-плоскости может быть рассчитана по формулам для раскрыва с равномерным амплитудным распределением и квадратичным распределением фазы (формула (1.1)). В Н-плоскости распределение амплитуды поля косинусоидальное, а фазовое - постоянное, и ДН можно рассчитать с помощью формулы (1.7). Максимальная фазовая ошибка, величина которой необходима для расчета ДН в Е-плоскости, равна

. (1.12)

С меньшей точностью ДН в Е-плоскости можно рассчитать по формуле (1.6), которая дает хороший результат при малой фазовой ошибке.

На рис. 1.5 приведены ДН Е-плоскостного секториального рупора в Е-плоскости, которые будут справедливы для раскрывов с размерами в несколько длин воля. Для раскрывов с размером менее длины волны величину относительной напряженности поля следует умножить на коэффициент 0,5(1 +cos).

КНД E-плоскостного секториального рупора рассчитывают по формуле

, (1.13)

где С(х) и S(x) - интегралы Френкеля, определяемые выражениями (1.9), (1.10).

Зависимость КНД от размеров Е-плоскостных секториальных рупоров аналогичен приведенному на рис. 1.3. Наблюдается увеличение значения КНД при увеличении размера RE по отношению к рабочей длине волны.

Проведя несложные расчеты в программе MathCad, построим зависимость КНД от размеров bр при постоянном размере RЕ и рабочей длине волны 3 см (рис. 1.6).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 1.6. Зависимость КНД от размеров bр при постоянном размере RЕ

Определив программно из полученного массива величину bр и рассчитав фазовую ошибку, получаем, что для оптимального Е-плоскостного секториального рупора она приблизительно равна

. (1.15)

1.1.3 Пирамидальные рупоры

Так как теоретическое исследование электромагнитного поля в пирамидальном рупоре представляет большие трудности, то приближенно считают, что структура поля пирамидального рупора в Е- и Н-плоскостях подобна структуре в этих же плоскостях у Е- и Н-секториальных рупоров. Фронт волны в пирамидальном рупоре можно считать сферическим, а фазовую ошибку в раскрыве определить по формуле

, (1.16)

ДН пирамидального рупора в Е-плоскости может быть рассчитана по формуле для раскрыва с равномерным распределением амплитуды поля и квадратичным распределением фазы (1.1). Максимальную фазовую ошибку определяют с помощью (1.16), в которой полагают х = 0, а у = bр/2. В Н-плоскости ДН рассчитывается по формулам для раскрыва с косинусоидальным распределением амплитуды поля и квадратичным распределением фазы (1.4). Максимальную фазовую ошибку определяют, полагая в (1.16) y = 0, x = ap/2. Для расчета ДН можно воспользоваться приближенными формулами.

КНД пирамидального рупора может быть определен по формуле

, (1.17)

где DE и DH - КНД соответствующих Е- и Н-плоскостных секториальных рупоров.

Весьма точно КНД пирамидального рупора в децибелах по отношению к КНД абсолютно ненаправленной антенны может быть определен с помощью следующего выражения

, (1.18)

где величины LH и LE определяются по рис. 1.7.



Если соответствующие пирамидальному рупору Н- и E-плоскостные секториальные рупоры являются оптимальными, то и пирамидальный рупор будет оптимальным.

Для оптимального Н-плоскостного секториального рупора максимальная фазовая ошибка равна , а для оптимального E-плоскостного - , тогда, учитывая выражение для максимальной фазовой ошибки через размеры рупора, можно получить следующие соотношения для оптимального пирамидального рупора

(1.19)

При этом следует иметь в виду, что при выборе величин aр, bр, RH и RE следует обеспечить правильную стыковку рупора с питающим волноводом. Если размеры волновода равны а (широкая стенка) и b (узкая стенка), то для правильной стыковки рупора c волноводом должно выполняться соотношение

. (1.20)

Соотношение между размерами рупора (1.20) должно выполняться не только для оптимальных пирамидальных рупоров, но и для любого пирамидального рупора. Для проектирования пирамидальных оптимальных рупоров по заданным КНД (D), длине волны () и размерам волновода а и b приводится следующее соотношение

(1.21)

где .

Уравнение (1.21) решается методом последовательных приближений относительно rE, причем в качестве первого приближения удобно взять величину

. (1.22)

Определив rE, величину rН можно найти из соотношения

. (1.23)

Зная rE и rН, размеры раскрыва определяют по формулам

и . (1.24)

Величины rE, rН, ар и bр полностью определяют геометрию пирамидального рупора.

Можно спроектировать пирамидальный рупор с постоянным значением КНД в очень широкой полосе частот. Однако при этом рупор будет иметь КНД меньше, чем оптимальный рупор с таким же размером раскрыва (приблизительно на 2 дБ). Метод проектирования такого широкополосного рупора аналогичен методу проектирования оптимального пирамидального рупора.

1.1.4 Рупоры с круговой поляризацией поля

Для получения круговой (или близкой к ней) поляризации излучаемого рупором поля применяются фазирующие секции, устанавливаемые в волноводе, питающем рупор. Фазирующие секции могут устанавливаться также в волноводах, облучающих антенну (например, параболическую), либо на излучающих поверхностях (например, на поверхности параболического зеркала, на излучающей поверхности линзовой антенны и т. д.). Роль фазирующей секции заключается в разложении вектора линейно-поляризованного электромагнитного поля на две взаимно перпендикулярные составляющие, лежащие в плоскости, перпендикулярной направлению распространения волны, и создании между ними сдвига фаз в 90°.

Существуют различные фазирующие секции [5]. В качестве фазирующей секции можно, например, применять отрезок волновода с квадратным поперечным сечением, возбуждаемый прямоугольным волноводом с волной Н10. Возбуждающий волновод соединяется с фазирующей секцией плавным пирамидальным переходом, так как его поперечные размеры меньше поперечного размера секции. Плоскости поперечных сечений волновода и фазирующей секции повернуты относительно друг друга на 45° (рис. 1.8). При этом вектор поля, возбуждающего секцию, составляет 45° с ее стенками. Его можно разложить на составляющие Еx и Еy, параллельные взаимно перпендикулярным стенкам. Таким образом, поле в секции можно рассматривать как суперпозицию волн Н10 и H01.

В целях создания необходимого сдвига фаз между составляющими Ех и Еу в фазирующую секцию вводится тонкая диэлектрическая пластинка так, чтобы большой размер ее поперечного сечения был параллелен либо составляющей Ех, либо Eу. Такая пластинка влияет в основном на фазовую скорость той волны, линии вектора которой параллельны поверхности пластины. Выбор толщины пластинки производится по графикам [5]. Данную фазирующую секцию удобно использовать для возбуждения правильного пирамидального рупора, одинаково расширяющегося в обеих плоскостях.

При квадратном раскрыве пирамидального рупора ДН в двух взаимно перпендикулярных плоскостях получаются неодинаковыми из-за различных амплитудных распределений возбуждающего поля в Е- и Н-плоскостях. В Н-плоскости ДН (по нулям) примерно в 1,5 раза шире, чем в Е-плоскости. Между тем в ряде случаев желательно иметь одинаковые ДН в обеих плоскостях. Это особенно важно при круговой поляризации излучаемого поля. Известно, что при разных ДН рупора в двух плоскостях круговая поляризация получается только в направлении нормали к поверхности раскрыва рупора, в других направлениях - эллиптическая поляризация поля [5]. В направлениях, отличных от главного, коэффициент эллиптичности тем ближе к единице, чем меньше ДН в двух взаимно перпендикулярных плоскостях отличаются друг от друга. Существует несколько способов получения одинаковых ДН в двух взаимно перпендикулярных плоскостях рупорной антенны в случае круговой поляризации поля (или при двух взаимно перпендикулярных поляризациях).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Один из этих способов состоит в том, что в квадратном раскрыве
(ap = bp) устанавливаются металлические ребра высотой на расстоянии друг от друга (рис. 1.9).

Если вектор поляризован вдоль оси х, то в ребрах, прикрепленных к боковым стенкам рупора, наводятся токи, размер раскрыва ар как бы уменьшается и становится равным ap - 2. Если 0,17ap, то размер раскрыва, параллельный оси х, в 1,5 раза меньше размера bр, параллельного оси у. Так как на составляющую Еу данные ребра не воздействуют, то ДН для обеих поляризаций поля в плоскости x0z будут примерно одинаковы. Аналогичным образом (с помощью ребер, прикрепленных к другим стенкам рупора) можно выровнять ДН в плоскости у0z.

1.2 Описание лабораторной установки

Функциональная схема лабораторной установки показана
на рис. 1.10. Она включает в себя две антенны - передающую и приемную, которые образуют радиолинию. Антенны обеспечивают работу в диапазоне 8 - 10 ГГц.

Передающая (1) и приемная (2) антенны представляют собой два пирамидальных рупора. Питающими линиями для них являются волноводы прямоугольного сечения 23 10 мм (3).

Обе антенны крепятся к диэлектрическим штангам (4). Передающая и приемная антенна закреплены на штанге с помощью механического узла, позволяющего менять их наклон в вертикальной плоскости. На рис. 1.10 - не показано.

Нижний конец штанг (4) фиксируется в поворотных устройствах (5).

Питание передающей антенны осуществляется от генератора (6) типа Г4-83. Антенна соединяется с выходом генератора ВЧ кабелем (7). Для подключения кабеля к питающему волноводу прямоугольного сечения используется коаксиально-волноводный переход (8).

Питающий волновод приемной антенны соединяется с детекторной секцией (9), которая выполнена на основе волновода того же сечения.

Продетектированный секцией сигнал поступает по соединительному кабелю (10) на вход регистратора (11). Выход синхронизирующего сигнала регистратора соединяется с помощью соединительного шнура (12) со входом синхронизации генератора (6).

Механические узлы, с помощью которых приемная и передающая антенны укреплены на диэлектрических штангах (4), позволяют в небольших пределах провести регулировку их установки в вертикальной и горизонтальной плоскости.

Штанги, в свою очередь, закреплены в двух поворотных устройствах (5 на рис. 1.10). Оба устройства одинаковы по конструкции и служат для вращения зеркальной параболической антенны вокруг вертикальной оси, проходящей через их фазовые центры.

Описание работы с поворотным устройством (5) и регистратором (11) приведено в прил. 1.

В лабораторном макете используется генератор Г4-83. Генератор имеет два выхода. В работе используется выход 2, обеспечивающий плавную регулировку выходной мощности. Максимальный уровень -
3 мВт. Регулировка мощности осуществляется с помощью ручки «Уровень выходной мощности».

Генератор работает в режиме внешней импульсной модуляции. На его вход синхронизации подается модулирующий сигнал от блока регистратора. Коммутация выходной мощности (включение и выключение) осуществляется путем нажатия (включение) или отжатия (выключение) клавиши «П, внешняя модуляция» переключателя «Режим работы».

1.3 Порядок выполнения работы

1.3.1. Внимательно изучите правила безопасности труда при работе с приборами СВЧ диапазона и ознакомьтесь с особенностями работы в лаборатории.

1.3.2. Определите рабочий диапазон частот для заданного сечения волновода. Рассчитайте рабочие частоты согласно варианту задания
по табл. 1.1.

Таблица 1.1

№№	f1	f2	f3	f4	f5
1	f0 - 0,4Пабс	f0 - 0,38Пабс	f0 - 0,36Пабс	f0 - 0,34Пабс	f0 - 0,32Пабс
2	f0 - 0,3Пабс	f0 - 0,28Пабс	f0 - 0,26Пабс	f0 - 0,24Пабс	f0 - 0,22Пабс
3	f0 - 0,2Пабс	f0 - 0,18Пабс	f0 - 0,16Пабс	f0 - 0,14Пабс	f0 - 0,12Пабс
4	f0 - 0,1Пабс	f0 - 0,08Пабс	f0 - 0,06Пабс	f0 - 0,04Пабс	f0 - 0,02Пабс
5	f0	f0 + 0,02Пабс	f0 + 0,04Пабс	f0 + 0,06Пабс	f0 + 0,08Пабс
6	f0 + 0,1Пабс	f0 + 0,12Пабс	f0 + 0,14Пабс	f0 + 0,16Пабс	f0 + 0,18Пабс
7	f0 + 0,2Пабс	f0 + 0,22Пабс	f0 + 0,24Пабс	f0 + 0,26Пабс	f0 + 0,28Пабс
8	f0 + 0,3Пабс	f0 + 0,32Пабс	f0 + 0,34Пабс	f0 + 0,36Пабс	f0 + 0,38Пабс

Центральная рабочая частота определяется из соотношения

, (1.25)

где f1 и f2 - крайние частоты рабочего диапазона для данного сечения волновода при условии распространения волны основного типа.

Абсолютная полоса рабочих частот

. (1.26)

Относительная полоса рабочих частот

. (1.27)

1.3.3. Расположите передающий рупор широкой стенкой по горизонтали. Зарисуйте вид спереди передающего рупора и рядом - вид спереди приемного рупора.

Внимание! Запрещается заглядывать внутрь передающего рупора при включенной мощности генератора. Предварительно необходимо выключить ВЧ мощность. Для отключения мощности от выхода генератора следует отжать все кнопки кнопочного переключателя «Режим работы» на его лицевой панели. Тумблер «Сеть» при этом выключать не требуется.

Добейтесь максимального показания регистратора с помощью регулировки мощности на генераторе и настроечного коротко замыкающего поршня детекторной секции.

Снимите диаграмму направленности приемного рупора, вращая его от 0 до 360 на пяти частотах, рассчитанных по варианту задания. Шаг по углу выбирать исходя из условия уменьшения напряжения на регистраторе на 10 % от максимального значения. Значения запишите в
табл. 1.2.

Таблица 1.2

Частота f1 =
, град	0	0,5	1	4	6	…
U, мВ
Uнорм=Ui/Umax

1.3.4. Повторите пункт 1.3.3 для передающего рупора. При этом виды спереди зарисовывать нет необходимости, сослаться на сделанный рисунок.

1.3.5. Повторите пункт 1.3.3, развернув на 90 приемный рупор. Не забудьте зарисовать вид спереди передающего и приемного рупора.

Внимание! Предварительно необходимо выключить ВЧ мощность. Для отключения мощности от выхода генератора следует отжать все кнопки кнопочного переключателя «Режим работы» на его лицевой панели. Тумблер «Сеть» при этом выключать не требуется.

1.3.6. Разверните на 90 передающий рупор (узкой стенкой по горизонтали). Зарисуйте вид спереди передающего рупора и рядом - вид спереди приемного рупора.

Внимание! Запрещается заглядывать внутрь передающего рупора при включенной мощности генератора. Предварительно необходимо выключить ВЧ мощность. Для отключения мощности от выхода генератора следует отжать все кнопки кнопочного переключателя «Режим работы» на его лицевой панели. Тумблер «Сеть» при этом выключать не требуется.

Снимите диаграмму направленности приемного рупора, вращая его от 0 до 360 на пяти частотах, рассчитанных по варианту задания. Шаг по углу выбирать исходя из условия уменьшения напряжения на регистраторе на 10 % от максимального значения. Значения запишите в таблицу, аналогичную табл. 1.2.

1.3.7. Снимите диаграмму направленности передающего рупора аналогично пункту 1.3.6 и заполните таблицу, аналогичную табл. 1.2.

1.3.8. Повторите пункт 1.3.3, развернув на 90 приемный рупор. Не забудьте зарисовать вид спереди передающего и приемного рупора.

Внимание! Предварительно необходимо выключить ВЧ мощность. Для отключения мощности от выхода генератора следует отжать все кнопки кнопочного переключателя «Режим работы» на его лицевой панели. Тумблер «Сеть» при этом выключать не требуется.

1.4. Содержание отчета

Отчет должен содержать титульный лист, на котором указываются название лабораторной работы, фамилии авторов, а также фамилия и должность преподавателя.

После титульного листа следуют основные теоретические положения, использующиеся в данной работе, методика измерений тех или иных параметров.

В экспериментальной части приводятся блок-схема измерений, результаты измерений в виде заполненных таблиц, пример расчета по используемым формулам, строятся необходимые графики.

Каждое выполненное задание с результатами обработки экспериментальных данных заканчивается выводами.

Небрежно оформленные отчеты к защите не допускаются.

Защита работы включает в себя обсуждение полученных результатов, проверку усвоения студентом методики измерений и ответы на контрольные вопросы и задания.

Контрольные вопросы и задания

1. Опишите конструкцию рупорных антенн. Какие типы рупорных антенн существуют на базе прямоугольного волновода? Дайте понятие оптимального рупора.

2. Объясните геометрически возникновение фазовой ошибки на краю рупора относительно точки на оси антенны. Выведите формулу зависимости фазовой ошибки от расстояния RH при постоянном размере раскрыва ар. Постройте зависимость с помощью программы MathCad или аналогичной программы.

3. Опишите методику снятия диаграммы направленности рупорных антенн. Какие характеристики антенны можно определить, используя экспериментально полученную диаграмму направленности?

4. Как изменяется диаграмма направленности в плоскости вектора Н и в плоскости вектора Е при увеличении фазовой ошибки на краю рупора от 0 до 360?

5. Приведите блок схему лабораторной установки, опишите назначение элементов схемы и методику измерения. Каковы численные характеристики антенны, рассчитанные по результатам эксперимента? Как изменяется величина КНД при изменении рабочей частоты генератора?

6. Частота от генератора - 10 ГГц. Выберите размеры прямоугольного волновода для работы на основном типе волны и определите КНД Н-секториального оптимального рупора имеющего размер RH = 20 см.

7. Требуемый коэффициент усиления рупорной антенны - 10 дБ на частоте 6 ГГц. Определите конструктивные размеры волновода и рупора при условии, что он является оптимальным.

8. Частота от генератора - 20 ГГц. Выберите размеры прямоугольного волновода для работы на основном типе волны и определите КНД E-секториального оптимального рупора, имеющего размер RЕ = 10 см.

9. Требуемый коэффициент усиления рупорной антенны - 8 дБ на частоте
16 ГГц. Определите конструктивные размеры волновода и рупора при условии получения равной ширины диаграммы направленности по нулевым излучениям в плоскости Е и в плоскости Н. Рупор при этом является оптимальным в одной из плоскостей.

10. Частота от генератора - 15 ГГц. Выберите размеры прямоугольного волновода для работы на основном типе волны и определите КНД пирамидального оптимального рупора имеющего размер RЕ = 15 см.

11. Определите размеры оптимального пирамидального рупора по заданным частоте и коэффициенту направленного действия (табл. 1.3).

Таблица 1.3

Вариант	1	2	3	4	5	6
f, ГГц	6	6	4	3,75	3	2,5
КНД	70	50	60	50	65	55

12. Определите коэффициент направленного действия оптимального пирамидального рупора по заданным размерам раскрыва и частоте (табл. 1.4).

Таблица 1.4

Вариант	1	2	3	4	5	6
LH, мм	150	180	240	180	225	340
LE, мм	100	120	188	120	150	225
f, ГГц	6	6	5	5	4	4

13. Выберите сечение прямоугольного волновода и определите длину рупора по условиям задачи 12.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЗЕРКАЛЬНОЙ ПАРАБОЛИЧЕСКОЙ АНТЕННЫ

Цель работы: Исследование конструкции зеркальной параболической антенны, измерение характеристик направленности и определение влияния на них конструктивных параметров.

Задание на предварительную подготовку: по указанному в конце раздела списку литературы изучите следующие вопросы:

конструкция и принцип действия зеркальной параболической антенны;

типы облучателей зеркальных параболических антенн;

характеристики направленности антенны;

теневой эффект и методы его устранения;

технологические допуски на основные элементы конструкции антенны.

2.1 Основные теоретические положения

Исследуемая в данной работе антенна состоит из параболического зеркала (1) и облучателя (2), помещенного в фокус параболоида (рис. 2.1). В качестве облучателя используются слабонаправленные антенны, а в качестве зеркала - поверхность, образованная вращением параболы вокруг своей оси Z (параболоид вращения).

Антенна характеризуется следующими геометрическими размерами (рис. 2.1):

радиусом раскрыва R;

фокусным расстоянием F;

углом раскрыва 0 .

В прямоугольной системе координат (рис. 2.1) поверхность параболоида описывается выражением

. (2.1)

Антенна сохраняет все свои характеристики при выполнении следующего условия

, (2.2)

где - длина волны в свободном пространстве, соответствующая излучаемому или принимаемому сигналу.

Условие (2.2) позволяет при анализе принципа действия антенны пренебречь в первом приближении дифракционными эффектами и рассматривать ее с позиции геометрической оптики.

На рис. 2.2 изображено сечение параболоида плоскостью, проходящей через ось Z для зеркальной параболической антенны (рис. 2.1).

Следует отметить два свойства рассматриваемой поверхности зеркала, которые формулируются следующим образом.

1) Расстояния от точки F, называемой фокусом параболоида, лежащей на его оси (ось z), до любой точки Мi, лежащей на прямой МN, перпендикулярной оси, по ломаным путям FPiMi (Pi - точка на зеркале) одинаковы (FP1M1 = FP2M2 = ).

2) Нормаль n к поверхности зеркала в любой точке лежит в плоскости чертежа и составляет угол /2 с прямой, соединяющей эту точку на зеркале с точкой F и с прямой параллельной оси.

Эти геометрические свойства поверхности определяют принцип действия антенны. Рассмотрим ее работу в режиме передачи. Волна, формируемая излучателем 1 (рис. 2.1), близка по своим свойствам к неоднородной сферической волне. С позиций геометрической оптики ее можно представить лучами FPi (рис. 2.2), которые падают на поверхность параболоида. Вследствие второго свойства параболического зеркала, после отражения от него лучи будут распространяться по траекториям, параллельным оси антенны. Таким образом, ломаные линии FPiMi представляют собой части траекторий этих лучей.

Благодаря первому свойству параболического зеркала фазовый набег на различных частях траекторий FPiMi оказывается одинаковым. Легко понять, что поверхность, на которой фазы лучей, отраженных от зеркала, будут одинаковы (фазовый фронт волны), представляет собой плоскость, перпендикулярную к оси z (см. рис. 2.1, 2.2). Это означает, что созданная облучателем волна, близкая по свойствам к сферической, преобразуется в плоскую. Таким образом, параболическое зеркало трансформирует относительно широкую диаграмму направленности излучателя 40 … 70 - в узкую, шириной в доли градуса.

Работа антенны в режиме приема рассматривается аналогичным образом. Плоская волна, падающая на зеркало, фокусируется им (преобразуется в сходящуюся сферическую) на облучатель.



В качестве облучателей параболических антенн могут быть использованы:

вибраторные облучатели, представляющие собой систему «активный - пассивный вибратор», «активный вибратор - плоский контррефлектор»;

рупорные облучатели (пирамидальные рупоры, конические рупоры);

щелевые облучатели.

При строгом анализе зеркальной параболической антенны используется волновой подход для определения поля в ее дальней зоне. Например, при анализе ее работы в качестве передающей, определяются вторичные токи, распределенные по поверхности параболического зеркала. Появление этих токов обусловлено падающей на зеркало электромагнитной волной от облучателя. Вторичные токи и формируют излучение антенны в дальней зоне.

Каждый тип облучателя обеспечивает отличное от других распределение вторичных токов по поверхности параболического зеркала. Следовательно, тип облучателя влияет на характеристики направленности антенны в целом.

В данном макете в качестве облучателя используется конический рупор, питающей линией для которого является отрезок волновода круглого сечения. В нем выполнены условия для возбуждения основной волны Н11. Подробное описание особенностей работы рупорных антенн приведено в методических указаниях к предыдущей лабораторной работе. Здесь следует отметить, что излучение, формируемое облучателем, можно считать поляризованным.

Важным моментом при разработке конструкции зеркальной параболической антенны является согласование характеристик направленности облучателя и геометрических размеров зеркала. На рис. 2.3 изображено сечение параболоида плоскостью, проходящей через ось Z (рис. 2.1), и отмечены точка фокуса F, в которой расположен облучатель и угол раскрыва .

С практической точки зрения важно, чтобы энергия электромагнитной волны, создаваемой облучателем, по возможности полно перехватывалась и переотражалась зеркалом. Для этого диаграмма направленности облучателя должна быть ограничена прямыми AF и BF (рис. 2.3).

На рис. 2.3 изображена диаграмма направленности облучателя в полярной системе координат и отмечены два уровня 1 и 0,3. Им соответствуют две пунктирные окружности. Пересечение этих окружностей с диаграммой направленности облучателя определяет направление главного максимума и направления, в котором амплитуда излучаемой волны уменьшается до уровня 0,3 от максимального значения.

На рис. 2.3 прямые AF и BF проходят через эти точки пересечений. Это значит, что энергия электромагнитной волны облучателя, выходящая за пределы угла AFB, не перехватывается облучателем и безвозвратно теряется.

С практической точки зрения такой выбор соотношения между геометрией зеркала и характеристиками направленности облучателя оказывается оптимальным.

Увеличение доли энергии, перехватываемой зеркалом, требует увеличения геометрических размеров антенны в целом, что ведет к увеличению ее веса, площади и стоимости.

С другой стороны, это не приводит к существенному увеличению КПД антенны. Компенсировать энергетические потери в этом случае проще за счет незначительного увеличения мощности передатчика (при работе на прием) или чувствительности приемника (при работе на передачу).

Большое влияние на характеристики зеркальной параболической антенны оказывает точность, с которой фазовый центр используемого облучателя совмещен с точкой фокуса. На рис. 2.4, а показано, что продольное смещение облучателя из фокуса приводит к распространению переизлученных зеркалом лучей (рассматривается режим работы антенны на передачу) по направлениям, составляющим различные углы с продольной осью антенны (ось z). Следовательно, фазовый фронт MN (рис. 2.4, а) переизлученной волны уже не является плоским. Легко понять, что это соответствует увеличению ширины диаграммы направленности антенны в целом.

На рис. 2.4, б показано, что смещение облучателя из фокуса в поперечном направлении приводит к изменению направления главного максимума. Теоретический анализ показывает, что при незначительных смещениях d облучателя в поперечном направлении (порядка длины волны ? принимаемого или передаваемого излучения) не происходит (в первом приближении) увеличения ширины главного максимума диаграммы направленности. Поэтому на практике часто механические перемещения облучателя используются для целей сканирования или подстройки характеристик направленности антенны.

При разработке конструкции антенны большое внимание уделяется минимизации "теневого эффекта". Он состоит в экранировке части параболического зеркала облучателем, имеющим конечные размеры. С одной стороны, это ведет к неполному использованию энергии излученной или принимаемой волны. С другой стороны, этот эффект ведет к рассогласованию облучателя с питающей линией. Данный эффект иллюстрируется рис. 2.5, на котором показано наличие в питающем облучатель фидере двух волн, распространяющихся во встречных направлениях - от генератора и от зеркала.

Для устранения «теневого эффекта» используются различные методы. На сегодняшний день наиболее эффективным из них является использование в качестве зеркала не центральной, а боковой части параболоида вращения. Как видно на рис. 2.6, облучатель при этом уже не перекрывает зеркало и в питающем фидере не возникают волны, порожденные отражением от параболического зеркала.

Теоретический анализ показывает, что требования к точности выполнения геометрических размеров зеркала определяют допустимые отклонения порядка /8. При увеличении частоты требования к точности изготовления ужесточаются, что ведет к существенному удорожанию антенны в целом.

2.2 Описание лабораторной установки

Функциональная схема лабораторной установки показана на рис. 2.7. Она включает в себя две одинаковых зеркальных параболических антенны - передающую и приемную - которые образуют радиолинию. В их состав входят параболические зеркала (1, 2) и облучатели (3, 4). В качестве облучателей используются два конических рупора. Антенны обеспечивают работу в диапазоне 8 - 10 ГГц.

Питание передающей антенны осуществляется от генератора Г4-83 (5), обеспечивающего генерацию в диапазоне 8 - 10 ГГц. Его максимальная мощность излучения составляет 3 мВт. Выход генератора соединен с облучателем с помощью коаксиального кабеля (6) через коаксиально-волноводный переход (7). Конструкция перехода рассмотрена ниже.

Электромагнитная волна, излученная передающей антенной, частично перехватывается параболическим зеркалом (2) приемной. Ее энергия концентрируется в фокусе параболоида, где располагается конический рупор (4). Рупор состыкован с детекторной секцией (8) на основе отрезка волновода круглого сечения. Ток детектора, выпрямленный этим диодом, оказывается пропорциональным мощности электромагнитной волны, попадающей на вход приемной антенны. Она зависит от взаимной ориентации двух антенн. Ток детектора измеряется регистратором (10), на вход которого он поступает по соединительному кабелю (9).

Для минимизации влияния на результаты измерений внешних наводок и помех, излучение генератора модулируется прямоугольным меандром с частотой 7 кГц. Регистратор выполняет функцию синхронного детектирования этого сигнала.

Модуляция излучения генератора (5) осуществляется внешним источником, который расположен в регистраторе. Модулирующий сигнал поступает на вход синхронизации генератора по соединительному кабелю (11).

Приемная и передающая антенны устанавливаются на однотипных поворотных устройствах (12, 13) с помощью двух диэлектрических штанг (14, 15). В конструкции крепления антенны предусмотрен штатив, который позволяет менять положение облучателя относительно параболического зеркала в продольном и поперечном направлениях. Также предусмотрена возможность изменения угла наклона антенны в целом. Конструкция штатива рассмотрена ниже.

Размещено на http://www.allbest.ru/

На рис. 2.8 приведен эскиз рупорного облучателя с коаксиально-волноводным переходом для передающей зеркальной параболической антенны. Он состоит из конического рупора (1), состыкованного с отрезком волновода круглого сечения (2). В его боковую стенку ввернут цилиндр (3), с которым соединяется разъем (4) СВЧ кабеля (5). По этому кабелю поступает электромагнитная волна от генератора Г4-83 (5 и 6 на рис. 2.7). С центральным проводником кабеля соединен металлический штырь (6). Его длина выбрана так, что он располагается внутри отрезка волновода (2). Токи проводимости и смещения, протекающие по штырю и участку между штырем и стенкой волновода, обеспечивают возбуждение волны Н11 в волноводе круглого сечения.

Отрезок волновода круглого сечения заканчивается короткозамыкателем (7). Он может перемещаться вдоль волновода. При этом происходит изменение суммарной нагрузки, сосредоточенной в точке подключения коаксиального кабеля. Таким образом, за счет изменения положения короткозамыкателя производится его согласование с рупором.

На рис. 2.9 приведен эскиз рупорного облучателя для приемной зеркальной параболической антенны. Он состоит из конического рупора (1) состыкованного с отрезком волновода круглого сечения (2). В его боковую стенку ввернут цилиндр (3), являющийся основанием детекторной секции.

Внутрь цилиндра (3) помещен изолирующий диэлектрический стакан (4), который фиксирует положение держателя детекторного диода (5). Диод помещен в держатель (6), который представляет собой полый металлический цилиндр. Диаметр нижнего отверстия в основании цилиндра держателя (6) соответствует диаметру керамической части детекторного диода и меньше, чем диаметр положительного вывода. Детекторный диод фиксируется в держателе винтом (7), который ввернут в него по резьбе на внутренней поверхности.

На верхнюю часть внешней поверхности основания (3) по резьбе навернут металлический держатель (9) разъема СР-50 (10). Корпус его соединен с держателем, а контакт для центрального проводника коаксиала с помощью металлического штыря (11) - с винтом (7).

...