Direktorli antennaning yo‘nalganlik diagrammalari va kirish qarshiliklarini
tadqiq qilish.
1.
Direktorli antenna o‘q bo‘yicha nurlovchi chiziqli panjarali antennadan
tashkil topadi. Bunday panjaralarda vibratorlarning toklar fazasi Ψ
P
nurlanish
yo‘nalishi bo‘yicha orqada qoladi, ya’ni
Ψ
P
= k*d(c/v),
Bu yerda k = 2π/λ - to‘lqin soni,
λ – to‘lqin uzunligi,
d – vibratorlar orasidagi masofa,
c/v – sekinlashish koeffitsienti ,
s – yorug‘lik tezligi,
v – to‘lqinning faza tezligi.
Agar fazoviy faza siljishi Ψ = kd, c/v = 1 bo‘lganda kuzatiladigan ta’minot
manbai bo‘yicha faza siljishi Ψ
P
ga teng bo‘lsa
,
u holda maydon nurlanish
yo‘nalishi bo‘yicha (antenna o‘qi atrofida) sinfaz ravishda arifmetik qo‘shiladi Ψ
R
=
Ψ
P
– Ψ = 0
0
, teskari yo‘nalishda esa kompensatsiyalanadi. Direktorli antennada v (c/v>1) bo‘ladi, ya’ni, nurlanish yo‘nalishi bo‘yicha maydonlarning vektor
yig‘indisi kuzatiladigan “past suratli to‘lqin” rejimi kuzatiladi (5.1-rasm).
5.1-rasm. c/v>1 bo‘lganda maydonlarning qo‘shilishi
Antenna aktiv vibratorlar (fider kiritilgan vibratorlar shunday deb
nomlanadi) va passiv vibratorlar (manba berilmaydigan vibratorlar) qatoridan
tashkil topadi. Passiv vibratorlar aktiv vibratorlarning elektromagnit maydonlari
yordamida qo‘zg‘atiladi. Aktiv vibrator sifatida xalqali yoki shuntli vibratorlar
qo‘llaniladi. Antenna qurilmasi 5.2-rasm bo‘yicha yig‘iladi. Aktiv vibratorlardan
maksimal nurlanish (qabul qilish) tomon joylashgan passiv vibratorlar “direktorlar”
(lotincha «Direkt» – yo‘naltirish so‘zidan olingan) deb nomlanadi.
5.2-rasm. Direktorli antennaning eskizi
Aktiv vibratorlardan maksimal nurlanishga qarama qarshi ( qabul qilish)
tomon joylashgan passiv vibratorlar “reflektor” (lotincha «Reflekt» – akslantirish,
qaytarish so‘zidan olingan) deb nomlanadi. Odatda faqat bitta reflektor qo‘llaniladi,
keyingi vibratorlar zaif qo‘zg‘aladi va antenna to‘lqin tarqatishiga ta’sir
ko‘rsatmaydi.
Passiv reflektorning tok fazasi aktiv vibrator tok fazasidan oldinroqda bo‘lishi
kerak. Bu kirish qarshiligi induktiv xarakterga ega bo‘lganda sodir bo‘ladi, ya’ni
vibratorning to‘liq uzunligi (
2l ) uning rezonas uznligidan katta bo‘lishi kerak.
Passiv direktor toki fazasi aktiv vibrator tok fazasidan orqada qolishi kerak.
Bu kirish qarshiligi sig‘im xarakterga ega bo‘lganda sodir bo‘ladi, ya’ni
vibratorning to‘liq uzunligi (
2l ) uning rezonas uznligidan kichik bo‘lishi kerak.
Direktorli antennalarning yo‘naltirish xususiyati passiv vibratorlarni sozlash
va ularning o‘zaro taqsimlanishi orqali aniqlanadi. 5.3-rasmda ko‘rsatilganidek
simmetrik vibratorning kirish qarshiligi ularning nisbiy yelka uzunligi (
l/λ )
o‘zgarishi bilan o‘zgaradi. Barcha passiv vibratorlarning ularning uzunligini
o‘zgartirish yo‘li bilan sozlanadi. Vibratorlarning uzunligi va ular orasidagi masofa
shunday tanlanadiki, reflektordan boshlab har bir keyingi vibratorgacha oldingi
vibrator toki fazasidan Ψ
P
kattalikka orqada qolishi kerak.
Bunda direktorlar taqsimlanish yo‘nalishida barcha vibratorlardan nurlangan
to‘lqin maydonlari qo‘shiladi, teskari yo‘nalishdagi esa kompensatsiyalanadi.
Shunday qilib, direktorli antenna deyarli bir yo‘nalishdagi yo‘nalganlik
diagrammasini shakllantiradi.
Direktorli antennalarda reflektorning uzunligi (0,51…0,53)λ ga teng qilib
tanlanadi, reflektor va aktiv vibrator orasidagi masofa esa –(0,15…0,25)λ ga teng
qilib tanlanadi. Direktorlar uzunligi (0,41…0,45)λ ga, aktiv vibrator va unga yaqin
joylashgan direktor, shuningdek, har bir direktorlar orasidagi masofa –
(0,1…0,34)λga teng qilib tanlanadi.
5.3-rasm. Kirish qarshiligi aktiv va reaktiv tashkil etuvchilarining
l/λ
kattaligiga bog‘liqlik grafigi
N tekisligidagi ikkita vibratolar tizimining elektromagnit maydonlarini
qo‘shishga tushuntirishlar ILOVAda keltirilgan.
Agar aktiv vibrator sifatida yarim to‘lqinli vibrator ishlatilsa u holda kiritilgan
qarshilik hisobiga kirish qarshiligi 20…30 Om gacha kamayadi, bu koaksial kabel
bilan moslashuvchanlik muammosini keltirib chiqaradi. Shuning uchun asosan,
aktiv vibrator sifatida 290…300 Om qarshilikli va «0» potensiali yeuqtasiga ega
bo‘lgan xalqali vibrator ishlatiladi (5.4-rasm).
Koaksial fider nosimmetrik fider bo‘lganligi sababli, aktiv vibratorga ulash
uchun simmetriyalovchi, shuningdek, qarshilik transformatori hisoblangan qurilma
ishlatiladi. Bu xususiyatlarni «U – koleno» turidagi transformatsiya koeffitsienti 4
ga teng bo‘lgan simmetriyalovchi qurilma qanoatlantiradi (5.4.b-rasm). Natijada
xalqali vibrator 75 Om to‘lqin qarshiligiga ega bo‘lgan koaksial fider bilan yaxshi
moslashadi.
«U – koleno» uzunligi λ
K
/2 ga teng qilib tanlanadi, bu yerda λ
K
=
-koaksial fiderdagi to‘lqin uzunligi, ε – markaziy sim va xalqa orasidagi
materialning nisbiy dielektrik singdiruvchanligi. (past bosimli polietilen uchun
).
5.4-rasm. Simmetriyalovchi qurilmaga (
a ) ega bo‘lgan sirtmoqli vibratorning (b)
eskizi
3. LABORATORIYa QURILMASINING TAVSIFI
Qurilma direktorli antennaning yo‘nalganlik xususiyatlarini, shuningdek,
uning kirish qarshiligini aniqlash imkonini beradi. 2.5-rasmda direktorli
antennaning yo‘nalganlik xususiyatini tadqiqlovchi qurilmaning struktura sxemasi
keltirilgan.
5.5-rasm. Direktorli antennaning yo‘nalganlik xususiyatini tadqiqlovchi
qurilmaning struktura sxemasi ( 1 – generator, 2 – koaksial kabel, 3 – uzatuvchi
antenna, 4 – qabul qiluvchi direktorli antenna, 5 – rezonans to‘lqin o‘lchagichning
indikator qurilmali)
5.6-rasmda kirish qarshiligini aniqlash qurilmasining struktura sxemasi
keltirilgan.
5.6-rasm. Kirish qarshiligini aniqlash qurilmasining struktura sxemasi
( 1 – generator, 2 – koaksial kabel, 3 – uzatuvchi antenna, 4 – qabul qiluvchi
direktorli antenna, 5 – indikator qurilmali ).
5.4.
2.4.1. Bitta simmetrik vibratorning yo‘nalganlik diagrammasini aniqlang.
2.4.2. Aktiv vibrator va passiv reflektordan tashkil topgan ikki elementli direktorli
antennani yig‘ing va sozlang.
2.4.3. Ikki elementli antennaning yo‘nalganlik diagrammasini aniqlang.
2.4.4. Aktiv vibrator , passiv reflektor va passiv direktordan tashkil topgan uch
elementli direktorli antennani yig‘ing va sozlang.
2.4.5. Uch elementli antennaning yo‘nalganlik diagrammasini aniqlang.
2.4.6. Uch elementli direktorli antennaning kirish qarshiligini aniqlang.
5. LABORATORIYa IShINING BAJARISh TARTIBI
2.5.1. Yo‘nalganlik diagrammasini aniqlash qurilmasini yig‘ing. (2.5-rasmga
qarang).
2.5.2.Generatorni yoqib 10-15 daqiqa mobaynida qizdiring.
2.5.3. Generator chastotasini o‘qituvchi berilgan qiymatga o‘rnating.
2.5.4. Rezonans to‘lqin o‘lchagichni to‘lqin o‘lchagich indikator qurilmasining
maksimal ko‘rsatkichi bo‘yicha sozlang.
2.5.5. Xalqali vibrator o‘rnatilgan harakatlanuvchi shtangani 10
0
qadam bilan
aylantirib, burchak φ va to‘lqin o‘lchagich indikator qurilmasi ko‘rsatgichi α ni
yozib vibratorning yo‘nalganlik diagrammasini aniqlang.
2.5.6. Reflektorni o‘rnating va uni antenna o‘qi atrofida reflektor tomonidan
minimal qabul qilish kuzatiladigan holatgacha aylantirib, sozlang (to‘lqin
o‘lchagich qurilmasi ko‘rsatkichining minimal og‘ishi).
2.5.7. Xalqali vibrator va reflektor o‘rnatilgan harakatlanuvchi shtangani antenna
o‘qi atrofida reflektor tomonidan minimal qabul qilish kuzatiladigan holatgacha
aylantirib, burchak φ va to‘lqin o‘lchagich indikator qurilmasi ko‘rsatgichi α ni
yozib, ularning yo‘nalganlik diagrammasini aniqlang.
2.5.8. Direktorni o‘rnating va uni antenna o‘qi atrofida direktor tomonidan minimal
qabul qilish kuzatiladigan holatgacha aylantirib, sozlang ( to‘lqin o‘lchagich
qurilmasi ko‘rsatgichining maksimal og‘ishi.).
2.5.9. Xalqali vibrator, reflektor va direktor o‘rnatilgan harakatlanuvchi shtangani
aylantirib, burchak φ va to‘lqin o‘lchagich indikator qurilmasi ko‘rsatgichi α ni
yozib, ularning yo‘nalganlik diagrammasini aniqlang.
2.5.10. O‘lchov natijalarini 2.1-jadvalga kiriting.
5.1-jadval
... holati uchun yo‘nalganlik diagrammasini aniqlash natijalari
φ
0
0
10
20
30
40
…
350
α
F(φ) = α/α
max
2.5.12. Agar o‘qituvchi tomonidan antennaning kirish qarshiligi qiymati berilgan
bo‘lsa, generatorni o‘chirib 3.2. rasmda keltirilgan qurilmaning
struktura sxemani yig‘ing. Generatorni yoqib 10-15 daqiqa mobaynida qizdiring.
2.5.13. Indikator qurilmasi ko‘rsatgichining maksimal og‘ishi bo‘yicha o‘lchash
liniyasini generator chastotasiga sozlang.
2.5.14. O‘lchash liniyasi golovkasini siljitib indikator qurilmasining maksimal α
max
va minimal α
min
ko‘rsatgichi, shuningdek, z
1
amplituda taqsimoti minimum
koordinatasini aniqlang.
2.5.15.
ifodadan foydalanib yugurma to‘lqinlar koeffitsienti
qiymatini aniqlang.
2.5.16. o‘lchash liniyasiga qisqa tutashtirgichni o‘rnating va z
2
amplituda taqsimoti
tuguni koordinatasini aniqlang.
2.5.17. λ/2 ga teng bo‘lgan ikkita tugun orasidagi masofani o‘lchab o‘lchash
liniyasidagi to‘lqin uzunligi λ ni aniqlang.
2.5.18. ∆z = z
2
– z
1
o‘lchash liniyasidagi tugunning siljish qiymatini aniqlang.
2.5.19. Yugurma to‘lqinlar koeffitsienti K
YuT,
∆z/λ o‘lchash liniyasidagi amplituda
taqsimoti tugunining nisbiy siljishi va W = 75 Om o‘lchash liniyasining to‘lqin
qarshiligini bilgan holda antenna kirish qarshiligini to‘liq qarshiliklar doiraviy
diagrammasi yordamida aniqlang (5.7-rasm).
5.7-rasm. To‘liq qarshiliklarning doiraviy diagrammasi
7. NAZORAT SAVOLLARI
1. Simmetrik vibratorlarning yo‘nalganlik diagrammalarini Ye va N
tekisliklaridagi
l /λ nisbiy uzunligiga bog‘liq holda qanday o‘zgaradi.
2. Qanday simmetrik vibrator aktiv deb nomlanadi? Qanday simmetrik vibrator
passiv deb nomlanadi?
3. Simmetrik vibratorning kirish qarshiligi
l /λ nisbiy uzunligiga bog‘liq holda
qanday o‘zgaradi?
4. Qanday vibrator reflektor deb nomlanadi?
5. Qanday vibrator direktor deb nomlanadi?
6. Passiv vibratorda tok fazasi uning uzunligiga qanday bog‘langan?
7. Yo‘nalganlik diagrammalarining ko‘paytirish teoremasi.
8. Orasidagi masofa d = λ/4 bo‘lgan ψ = 0, π/2, π faza farqi bilan energiya
oluvchi ikkita yarim to‘lqinli vibratorlardan tashkil topgan panjarali
antennaning yo‘nalganlik diagrammasini quring.
9. Direktorli antennaning elementlari soni qanday tanlanadi?
10.Direktorli antenna elementlari orasidagi masofa qanday aniylanadi?
Жавоблар.
1. Антенна актив вибраторлар - фидер киритилган вибраторлар шундай
деб номланади. Пассив вибраторлар яни манба берилмайдиган
вибраторлар.
2. Симметрик вибраторнинг кириш қаршилиги уларнинг нисбий елка
узунлиги (
l/λ ) ўзгариши билан ўзгаради.
3. Актив вибраторлардан максимал нурланишга қарама қарши томон
жойлашган пассив вибраторлар “рефлектор” (лотинча «Reflekt» –
акслантириш, қайтариш сўзидан олинган) деб номланади.
4. Актив вибраторлардан максимал нурланиш томон жойлашган пассив
вибраторлар “директорлар” (лотинча «Direkt» – йўналтириш сўзидан
олинган) деб номланади.
5. Вибраторларнинг узунлиги ва улар орасидаги масофа шундай
танланадики, рефлектордан бошлаб ҳар бир кейинги вибраторгача
олдинги вибратор токи фазасидан Ψ
П
катталикка орқада қолиши керак.
6. Хар бир директорлар орасидаги масофа – (0,1…0,34)λга тенг қилиб
танланади.
7. Директорлар узунлиги (0,41…0,45)λ га тенг қилиб танланади.
8. Агар актив вибратор сифатида ярим тўлқинли вибратор ишлатилса у
ҳолда киритилган қаршилик ҳисобига кириш қаршилиги 20…30 Ом
гача камаяди, бу коаксиал кабел билан мослашувчанлик муаммосини
келтириб чиқаради.
Хулоса.
Антенна актив ва пассив вибраторлар қаторидан ташкил топади. Пассив
вибраторлар актив вибраторларнинг электромагнит майдонлари ёрдамида
қўзғатилади. Актив вибратор сифатида халқали ёки шунтли вибраторлар
қўлланилади. Актив вибраторлардан максимал нурланиш томон жойлашган
пассив вибраторлар “директорлар” (лотинча «Direkt» – йўналтириш сўзидан
олинган) деб номланади. Актив вибраторлардан максимал нурланишга қарама
қарши томон жойлашган пассив вибраторлар “рефлектор” (лотинча «Reflekt»
– акслантириш, қайтариш сўзидан олинган) деб номланади. Одатда фақат
битта рефлектор қўлланилади, кейинги вибраторлар заиф қўзғалади ва
антенна тўлқин тарқатишига таъсир кўрсатмайди.
Пассив рефлекторнинг ток фазаси актив вибратор ток фазасидан
олдинроқда бўлиши керак. Бу кириш қаршилиги индуктив характерга эга
бўлганда содир бўлади, яъни вибраторнинг тўлиқ узунлиги (
2l ) унинг резонас
узнлигидан катта бўлиши керак.
Пассив директор токи фазаси актив вибратор ток фазасидан орқада
қолиши керак. Бу кириш қаршилиги сиғим характерга эга бўлганда содир
бўлади, яъни вибраторнинг тўлиқ узунлиги (
2l ) унинг резонас узнлигидан
кичик бўлиши керак. Мен ушбу лабаратория жараёнини бажариш давомида.
Жуда куп янги билимларга ега булдим. Фан бўйича олган билимларим
келажакда асқотади деб умид қиламан.
Logoperiodik antennalarning yo‘nalganlik xususiyatlarini va kirish
qarshiligini tadqiq qilish.
11.
Logoperiodik
antennalarning
konstruksiyasi
asosida
elektrodinamik
o‘xshashlik prinsipi yotadi. Bu prinsipga mos ravishda ishchi to‘lqin uzunligi
marta oshishi bilan agarda antennaning geometrik o‘lchamlari ham
marta
o‘zgarsa u holda antennaning elektrik xarakteristikalari o‘zgarmaydi. Logoperiodik
antenna (LPA) quyidagi konstruksiyadan tashkil topadi (6.1-rasm).
6.1-rasm. Qisqa to‘qin diapazoni yassi logoperiodik antennasining sxemasi
Ikki o‘tkazgichli liniyaga antenna uchidan uzoqlashishi bilan ularning
uzunligi va ular orasidagi masofa oshib boradigan simmetrik vibratorlarga, ya’ni
bir xil ( o‘xshash vibratorlar) ulangan. O‘lchovsiz davriy struktura deb
nomlanuvchi o‘xshashlik koeffitsienti quyidagiga teng
,
(6.1)
Bu yerda - vibratorning yelka uzunligi
- antenna uchida i –chi vibratorgacha bo‘lgan masofa.
Antennaning kirish nuqtalari bo‘lib, birinchi eng kichik vibrator qisqichlari
hisoblanadi. Mana shu qisqichlarga fider ulanadi. Qolgan vibratorlar taqsimlovchi
uzun liniya yordamida energiya oladi. Vibrator uchlarini ulovchi liniyalar antenna
yelkasi burchagi α ni hosil qiladi. Logoperiodik vibratorli antennaning ishlash
prinsipini ko‘rib chiqaylik. Kichik vibratorlardan katta vibratorlarga qarab
taqsimlovchi liniyada tarqaluvchi elektromagnit to‘lqinlar vibratorlarni turlicha
qo‘zg‘aydi. Yarim to‘lqin uzunligidan judayam kichik bo‘lgan vibratorlar (
) juda zaif qo‘zg‘aladi, shu sababli ularning kirish qarshiliklari kichik
aktiv tashkil etuvchilar va nisbatan katta teskari reaktiv tashkil etuvchilar bilan
xarakterlanishiga qaramasda ular to‘lqin tarqatmaydi. Taqsimlovchi liniyaning
kichik vibratorlar qismida elektromagnit to‘lqinlarning so‘nishi deyarli mavjud
emas. Yarim to‘lqin uzunligiga deyarli teng uzunlikdagi vibratorlar(
) kirish
qarshiliklari uncha katta bo‘lmagan aktiv tashkil etuvchi (
) va juda
kichik reaktiv tashkil etuvchilar bilan xarakterlanganligi sababli intensiv tarzda
qo‘zg‘aladi.
Yarim to‘lqin uzunligidan juda katta uzunlikdagi viratorlar (
) kirish
qarshiligi reaktiv tashkil etuvchisi kattaligi sababli nisbatan zaifroq qo‘zg‘aladi.
Vibratorlarning rezonansdan uzoqlashishi bilan vibratorlardagi toklar keskin
kamayishi hisobiga nurlangan maydon antennaning aktiv qismini tashkil qiluvchi
rezonans va unga yaqin joylashgan vibratorlardan aniqlanadi.
To‘lqin uzunligi oshishi bilan antennaning aktiv qismi nisbatan uzunroq
vibratorlar tomonga siljiydi, to‘lqin uzunligi kamayishi bilan esa nisbatan qisqaroq
bo‘lgan vibratorlar tomonga siljiydi.
Shunday qilib, ma’lum chastotalarda uzunligi yarim to‘lqin uzunligiga
deyarli teng bo‘lgan uch-oltita vibratorlar intensiv ravishda to‘lqin tarqatadi.
Antennaning yo‘nalganlik diagrammasi, asosan, aktiv qismdagi vibratorlar
toklarining amplituda-faza taqsimoti bo‘yicha aniqlanadi. U direktorli antenna
vibratorlaridagi toklarning amplituda-faza taqsimotiga o‘xshash bo‘ladi. Shuning
uchun logoperiodik antennalarning yo‘nalganlik diagrammalari direktorli
antennalarning yo‘nalganlik diagrammasiga o‘xshash bo‘ladi. Demak, rezonansdan
uzoq masofada joylashgan vibratorlar (nisbatan uzunroq) reflektor rejimida
ishlaydi, ta’minot nuqtalariga yaqinroq masofada joylashgan vibratorlar esa
direktor rejimida ishlaydi. Shuni aytish kerakki, vibratorlarning toklar fazasi
nurlanish yo‘nalishida qolishi kerak. Nurlanishning maydon kuchlanganligi
antenna o‘qidan kichik vibratorlar tomonda maksimaldir. Rezonansga nisbatan
ta’minot nuqtalariga yaqin joylashgan vibratorlarning kirish qarshiliklari sig‘im
xarakterga ega bo‘lib, ularga rezonans vibratordan qo‘yilgan toklar faza bo‘yicha
oxirgisiga nisbatan orqada qoladi. Rezonansga nisbatan qisqaroq vibrator ta’minot
manbaiga yaqinroq joylashadi, lekin rezonans vibratorga qaraganda vaqtliroq
qo‘zg‘aladi, bu esa tok fazasi orqada qolishini kompensatsiyalaydi. Nurlanish
yo‘nalishida toklar fazasi orqada qolishini qo‘lga kiritish uchun manbaa bo‘yicha
siljitiladi (taqsimlovchi fiderning har xil o‘tkazgichlariga ulanganligi sababli
qo‘shni vibratorlarning toklar fazasi 180
0
ga siljiydi).
Antennaning kirish qarshiligi aktiv qismga kiruvchi vibratorlarning xususiy va
kiritigan qarshiliklari hamda taqsimlangan liniyaning to‘lqin qarshiliklari orqali
aniqlanadi. Antennaning konstuktiv tuzilishiga bog‘liq ravishda 60 dan 140 Om
oraliqda bo‘lishi mumkin.
Logarifmik shkaladan foydalanganda rezonans chastotalar bir xil
l nτ ga teng
bo‘lgan intervalda takrorlanishidan antennaning nomi aniqlangan.
Rezonans chastotalar oralig‘ida joylashgan chastotalarda antennaning elektr
xarakteristikalari rezonans chastotalarga mos keladigan xarakteristikalardan farq
qiladi.
Elektrodinamik prinsipiga mos ravishda aktiv zonadagi vibratorlar
toklarining amplituda-faza taqsimoti joylashish o‘rniga bog‘liq bo‘lmagan holda
bir xil bo‘ladi. Bu shuni anglatadiki, barcha rezonans chastotalarda logoperiodik
antennaning yo‘nalganlik diagrammasi va kirish qarshiligi bir xil bo‘ladi. α
o‘zgarmas bo‘lganda τ ning oshib borishi (ma’lum oraliqda) yo‘nalganlik
diagrammasini toraytiradi, ya’ni aktiv qismga kiruvchi vibratorlar soni oshadi. Bu
shunday tushuntiriladiki, τ qancha katta bo‘lsa qo‘shni vibratorlar bir biridan
uzunlik bo‘yicha shuncha kam farq qiladi, bundan vibratorlar toklari ham ularning
rezonansdan uzoqlashishi hisobiga nisbatan sustroq so‘nadi. Lekin τ ning katta
qiymatlarida yo‘nalganlik xususiyati yomonlashadi, ya’ni bunda aktiv qism
kengligi kamayadi.
α burchagi qiymatining ma’lum bir qiymatlargacha kamayishi (o‘zgarmas τ
da) yo‘nalganlik diagrammasining torayishiga olib keladi, bunda qo‘shni
vibratorlar orasidagi masofa oshadi, ya’ni aktiv qism kengayadi.
va
chegaraviy qiymatlari. Yassi LPA ning yo‘nalganlik diagrammasi Ye
tekislikda N tekislikdagiga nisbatan torroqdir. N tekisligida yo‘nalganlik
diagrammasini toraytirish uchun fazoviy logoperiodik antennalar quriladi.
Shunday qilib, vibratorli logoperiodik antenna chiziqli qutblangan antenna
hisoblanib, chetki vibratorlar o‘lchamlaridan aniqlanadigan keng chastota
polosasida elektr parametrlari deyarli o‘zgarmasdir
UQT diapazoni logoperiodik antennasi ikki o‘tkazgichli liniyaga ulangan chiziqli
vibratorlardan tashkil topadi (3.2-rasm). Qo‘zg‘atish ikki o‘tkazgichli liniya
o‘tkazgichlaridan birining ichiga joylashtirilgan truba ko‘rinishida tayyorlangan
koaksial kabel yordamida amalga oshiriladi. Koaksialdan ikkio‘tkazgichli liniyaga
o‘xshash o‘tishda simmetriyalovchi qurilma talab qilinmaydi. Vibrator uzunliklari
l
n
/
l
n+1
= τ shartni qanoatlantiradi. Ishlash prinsipi QT diapazon antennalari bilan bir
xildir.
6.2-rasm. UQT diapazoni logoperiodik antennasi
12.
LPA yo‘nalganlik diagrammasini tadqiq qilish qurilmasining struktura
sxemasi 6.1-rasmda ko‘rsatilgan.
6.3-rasm. LPA yo‘nalganlik diagrammasini tadqiq qilish qurilmasining struktura
sxemasi ( 1 - generator, 2 - koaksial kabel, 3 - uzatuvchi antenna, 4 - qabul qiluvchi
(LPA) antenna, 5 - indikator qurilmali rezonans to‘lqin o‘lchagich).
LPA kirish qarshiligini aniqlash qurilmasining struktura sxemasi 6.4. rasmda
keltirilgan.
6.4-rasm. LPA kirish qarshiligini aniqlash qurilmasining struktura sxemasi (1 -
generator, 2 - koaksial kabel, 3 - o‘lchash liniyasi , 4 - tadqiq qilinayotgan (LPA)
antenna, 5 - indikator qurilmali rezonans to‘lqin o‘lchagich)
13.
3.4.1. tadqiq qilinayotgan antennaning geometrik o‘lchamlari bo‘yicha
rezonans(ishchi) chastotalarni aniqlang.
3.4.2. Bir nechta ishchi chastotalarda ( o‘qituvchi ko‘rsatmasiga binoan) Ye
tekislikda logoperiodik antennaning yo‘nalganlik diagrammasini aniqlang.
3.4.3. Bir nechta ishchi chastotalarda ( o‘qituvchi ko‘rsatmasiga binoan)
logoperiodik antennaning kirish qapshiligini aniqlang.
14.
3.5.1. Yo‘nalganlik diagrammalarini aniqlash.
3.5.1.1. 6.1. rasmga
mos ravishda struktura sxema yig‘ilsin.
3.5.1.2
. Generatorni yoqib 10-15 daqiqa mobaynida qizdiring.
3.5.1.3. Ishchi chastotalardan birini o‘rnating va rezonans to‘lqin o‘lchagichni
rezonansga sozlang(
to‘lqin o‘lchagich indikator qurilmasi ko‘rsatkichining
maksimal og‘ishi bilan).
3.5.1.4. Antennaning maksimal qabul qilish holatida, generator chiqish quvvatini
sozlagan holda qulay bo‘lgan
to‘lqin o‘lchagich indikator qurilmasi ko‘rsatkichi
darajasini o‘rnating
3.5.1.5
.
gacha bo‘lgan oraliqda antennani aylantirib har
ni yozgan holda
antennaning yo‘nalganlik diagrammasini aniqlang.
3.5.1.6. O‘lchov natijalarini 6.1-
jadvalga kiriting.
3.5.1.7
. Boshqa chastotani o‘rnatib
3.5.1.3
…
3.5.1.6
punktlarni bajaring.
6.1-jadval
… MGs chastotada logoperiodik antenna yo‘nalganlik xususiyatlarini
eksperimental tadqiq qilish natijalari
φ0
0
10
20
…
350
α
F(φ) = α /α
max
3.5.1.8. To‘g‘ri burchakli koordinatalar tizimida me’yorlangan yo‘nalganlik
diagrammalari F(φ
) grafigini quring.
3.5.2. kirish qarshiligini aniqlash.
3.5.2.1. 3.2-
rasmga mos keluvchi struktura sxemani yig‘ing.
3.5.2.2
. Generatorni yoqib 10-15 daqiqa mobaynida qizdiring.
3.5.2.3. Indikator qurilmasi ko‘rsatkichining
maksimal og‘ishiga qarab o‘lchash
liniyasi golovkasini rezonansga sozlang.
3.5.2.4
. O‘lchash liniyasi golovkasini siljitib, o‘lchash liniyasidagi yugurma
to‘lqinlar koeffitsientini
,
(6.2)
ifodadan foydalangan holda aniqlang.
Bu yerda
- o‘lchash liniyasi indikatorining minimal ko‘rsatgichi,
- o‘lchash liniyasi indikatorining maksimal ko‘rsatgichi.
3.5.2.5. z1 o‘lchash liniyasidagi kuchlanish minimumi holatini aniqlang.
3.5.2.6
.O‘lchash liniyasi chiqishiga qisqa tutashtiruvchi yuklamani qo‘ying va z2
o‘lchash liniyasidagi amplituda taqsimoti yangi holatini aniqlang.
3.5.2.7
. Amplituda taqsimoti tugunining nisbiy siljish qiymati
ni aniqlang
.
(6.3)
3.5.2.8. yugurma to‘lqin koeffitsienti KBV ning qiymatini, Δz/λ o‘lchash
liniyasida amplituda taqsimoti nisbiy siljishini valiniyaning to‘lqin qarshiligi
.
6.5-rasm. To‘liq qarshiliklarning doiraviy diagrammasi
15.
1. Logoperiodik antennaning konstruksiyasi asosida qaysi prinsip yotadi?
2. LPA ning ishlash prinsipini tushuntiring.
3. LPA ning aktiv zonasi deb nimaga aytiladi?
4. LPA ning yo‘nalganlik xususiyatlari nima orqali aniqlanadi?
5. LPA ning kirish qarshiligi nima orqali aniqlanadi?
6. LPA ning ishchi diapazoni nima orqali chegaralanadi?
7. Nima uchun antenna logoperiodik deb nomlanadi?
Жавоблар.
9. Логопериодик антенналарнинг конструкцияси асосида электродинамик
ўхшашлик принципи ётади.
10. Кичик вибраторлардан катта вибраторларга қараб тақсимловчи линияда
тарқалувчи электромагнит тўлқинлар вибраторларни турлича қўзғайди.
Ярим тўлқин узунлигидан жудаям кичик бўлган вибраторлар (
)
жуда заиф қўзғалади, шу сабабли уларнинг кириш қаршиликлари кичик
актив ташкил этувчилар ва нисбатан катта тескари реактив ташкил
этувчилар билан характерланишига қарамасда улар тўлқин тарқатмайди.
Тақсимловчи линиянинг кичик вибраторлар қисмида электромагнит
тўлқинларнинг сўниши деярли мавжуд эмас.
11. Электродинамик принципига мос равишда актив зонадаги вибраторлар
токларининг амплитуда-фаза тақсимоти жойлашиш ўрнига боғлиқ
бўлмаган ҳолда бир хил бўлади. Бу шуни англатадики, барча резонанс
частоталарда логопериодик антеннанинг йўналганлик диаграммаси ва
кириш қаршилиги бир хил бўлади.
12. 1 – генератор, 2 – коаксиал кабел, 3 – узатувчи антенна, 4 – қабул қилувчи
директорли антенна, 5 – резонанс тўлқин ўлчагичнинг индикатор
қурилмалардан ташкил топган қурилма орқали.
13. 1 – генератор, 2 – коаксиал кабел, 3 – узатувчи антенна, 4 – қабул қилувчи
директорли антенна, 5 – индикатор қурилмалардан ташкил топган
қурилма орқали.
Хулоса.
Шуни айтиш керакки, вибраторларнинг токлар фазаси нурланиш
йўналишида қолиши керак. Нурланишнинг майдон кучланганлиги антенна
ўқидан кичик вибраторлар томонда максималдир. Резонансга нисбатан
таъминот
нуқталарига
яқин
жойлашган
вибраторларнинг
кириш
қаршиликлари сиғим характерга эга бўлиб, уларга резонанс вибратордан
қўйилган токлар фаза бўйича охиргисига нисбатан орқада қолади. Резонансга
нисбатан қисқароқ вибратор таъминот манбаига яқинроқ жойлашади, лекин
резонанс вибраторга қараганда вақтлироқ қўзғалади, бу эса ток фазаси орқада
қолишини компенсациялайди. Нурланиш йўналишида токлар фазаси орқада
қолишини қўлга киритиш учун манбаа бўйича силжитилади яни тақсимловчи
фидернинг
ҳар
хил
ўтказгичларига
уланганлиги
сабабли
қўшни
вибраторларнинг токлар фазаси 180
0
га силжийди. Мен ушбу лабаратория
жараёнини бажариш давомида. Жуда куп янги билимларга ега булдим. Фан
бўйича олган билимларим келажакда асқотади деб умид қиламан.
1.
Nurlatgich
joylashishining
parabolasimon
antenna
yo‘nalganlik
diagrammasiga ta’sirini o‘rganish.
2.
Parabolik antenna nurlatgich va uning sferik to‘lqinini yassi to‘lqinga
aylantirib beruvchi ko‘zgudan tashkil topgan. Ko‘zgu o‘tkir yo‘nalgan nurlanishni
vujudga keltiradi. 8.1-rasmda parabolik ko‘zguning eskizi keltirilgan bo‘lib, unda
sferik to‘lqin xosil qiluvchi nuqtaviy manba joylashgan ko‘zguning F fokusidan
keluvchi nurlar tasvirlangan.
OF oraliq fokus masofa deyiladi va f0 bilan belgilanadi. Paraboloid shakli
bilan chegaralangan ko‘zgu qismi (z = z0 shart bajarilganda) ko‘zguning yoyilishi
deb nomlanadi. CD to‘g‘ri chiziq esa paraboloid yoyilishi tekisligining kesimini
ifolaydi.
8.1- rasm. Parabolik antennaning eskizi
FAB siniq chizig‘i nurlatgichdan chiqayotgan elektromagnit to‘lqinning
ixtiyoriy nuri yo‘nalishini ko‘rsatadi. Bizga analitik geometriya kursidan
ma’lumki, bu yo‘nalishning uzunligi parabola sirtidagi nuqtalarning holatiga
bog‘liq emas. Shuning uchun, ko‘zgudan qaytgan barcha nurlar, yoyilish
tekisligidagi va unga parallel bo‘lgan tekislikdagi nurlar bir xil fazada bo‘ladi.
Shunday qilib, parabolik antenna nuqtaviy manbadagi sferik to‘lqini yassi to‘lqinga
aylantirib beradi. Real nurlatgichlar nuqtaviy bo‘lmaydi. Biroq, nurlatgichning faza
markazi parabolaning fokusi bilan mos tushsa, parabola fokusida joylashgan
nurlatuvchini nuqtaviy manba deb hisoblash mumkin.
Agar nurlatgichning faza markazi fokusga mos ravishda ko‘zgu o‘qiga
perpendikulyar yo‘nalishda siljisa, u holda ko‘zgu nuqtalarida mos ravishda
qaytgan nurlar ko‘zguning yoyilish tekisligiga bir vaqtda kelib tushmaydi. Demak,
2-nur yoyilish tekisligiga 1-nurga qaraganda, 3-nur esa 2-nurga qaraganda kech
borib tushadi, ya’ni ko‘zguning yoyilish tekisligi sinfaz bo‘lmay qoladi. 8.2.-b
rasmda
ko‘zguning ΔX siljish kattaligining har xil qiymatlarida parabola
tekisligiga mos ravishda faza taqsimot qonunlari keltirilgan. Ko‘zgu ΔX siljish
kattaligining kichik qiymatlarida va kerakli darajadagi uzun fokusli ko‘zguda
yoyilish tekisligidagi faza taqsimoti to‘g‘ri chiziqqa yaqinroq bo‘ladi. Shuning
uchun bu holda ko‘zguning fokusdan ko‘zgu o‘qiga perpendikulyar yo‘nalishda
siljishi 8.1 v rasmda ko‘rsatilgan ko‘zgu siljishiga teskari tomonga yo‘nalganlik
diagrammasining o‘zgarishiga olib keladi.
Yo‘nalganlik diagrammasining aylanish burchagi υ2
nurlatgich kichik
siljiganda taxminan υ1 nurlatgichning siljish burchagiga teng bo‘ladi.
8.2-rasm. Antennaning yo‘nalganlik diagrammasini shakllantirish
ΔX siljishining oshib borishi antenna tekisligidagi faza og‘ishlariga olib keladi.
Faza og‘ishlari ruxsat etilgan (45
0
) qiymatdan oshmasligi uchun quyidagi shart
bajarilishi kerak.
Δx ≤ 0,6 λ/sinΨ0,
(8.1)
Bu yerda
λ –to‘lqin uzunligi,
Ψ0 – ko‘zguning yoyilish burchagi.
Nurlatgichning fokusdan parabola o‘qiga perpendikulyar yo‘nalishda
siljishidan amaliyotda parabolik antennaning yo‘nalganlik diagrammasini
boshqarishda keng qo‘llaniladi. Bunda odatda ko‘zgu Z o‘qiga perpendikulyar
ravishda emas balki fokus masofasiga teng radiusli yoy bo‘yicha o‘zgartiriladi.
Ko‘zguning fokal o‘qi (Z o‘qi) atrofida aylantirilishida ham antenna
tekisligida maydonning nochiziqli faza buzilishlari (asosan kvadratik) yuzaga
keladi. Bu parabolik antenna yo‘nalganlik diagrammasining kengayishiga va
undagi nollarning yo‘qolishiga olib keladi.
Real
nurlatgichlarning
yo‘nalganlik
diagrammalarida
nurlatgichdan
tarqalayotgan barcha energiya kuzguga borib tushmaydi. Nurlatgich energiyasining
bir qismi ko‘zguni chetlab o‘tadi, bu ko‘zguli antenna yo‘nalganlik diagrammasida
yong yaproqlar sathlarining oshishiga olib keladi.
Parabolik antennaning yo‘nalganlik koeffitsientini (YK) formula yordamida
hisoblash mumkin
(8.2)
Bu yerda S –yoyilish tekisligining yuzasi;
ν
nat
= νη1 – ko‘zguli antennaning natijaviy yoyilish yuzasidan foydalanish
koeffitsienti ( KIP).
ν –tekislikning amplituda taqsimoti bilan aniqlanadigan(agar tekislik sinfaz
ravishda qo‘zg‘atilsa) ko‘zgu tekisligining yoyilish yuzasidan foydalanish
koeffitsienti.
η
1
= R
Σ
/ R
nur
- ko‘zgu tarqatgan quvvatning nurlatgich tarqatgan quvvatga
nisbati(ko‘zgudagi yo‘qotishlar bu yerda hisobga olinmaydi).
Kuchaytirish koeffitsienti (KK) G ni quyidagi formula yordamida aniqlash
mumkin
G = η
2
*D,
(8.3)
Bu yerda
η
2
= R
Σ
/ R
NUR
;
R
NUR
-nurlatgichga tushgan quvvat
η
2
koeffitsientini ko‘zguli antennaning FIK deb atash mumkin bo‘lib, unda
nurlatgichdagi issiqlik energiyasi yo‘qotishlari, nurlatgichning mahkamlash
elementlaridagi yo‘qotishlar, bo‘yoqlarda, ko‘zgu ichki tekisligi qoplamalaridagi
yo‘qotishlar hisobga olinadi.
Agar ko‘zguning berilgan shaklida (R0/ƒ0 = const) nurlatgichning
yo‘nalganlik diangrammasi kengaytirilsa, u holda ko‘zgudan tarqalayotgan nurlar
tekis tarqaladi(aperturaviy KIP oshadi), bu esa ν nat
va yo‘nalganlik
koeffitsientining oshishiga olib keladi. Lekin ko‘zgu yaqinidan o‘tuvchi nurlarning
energiyasi oshadi(η1 kamayadi) bu esa ν nat va yo‘nalganlik koeffitsientining
kamayishiga olib keladi.
Kuzgu yo‘nalganlik diagrammasining torayishi bilan amplituda taqsimoti
notekisligi oshib boradi (ν kamayadi), natijada ν nat va yo‘nalganlik koeffitsienti
kamayadi, lekin bir vaqtning o‘zida nurlatgich energiyasining ko‘zgu chekklaridan
quyilishi (toshib chiqishi) kamayadi (η1 oshadi) bu esa ν nat va yo‘nalganlik
koeffitsientining ortishiga olib keladi.
Antennaning yo‘nalganlik koeffitsientiga ta’sir ko‘rsatuvchi ikkita o‘zaro
qarama qarshi faktorlar R0/ƒ0 o‘zgarmas kattalikda yoki ko‘zguning yoyilish
burchagi (2Ψ0) va nurlatgichning o‘zgaruvchan yo‘nalganlik diagrammasida
hamda yo‘nalganlik koeffitsientining maksimal qiymatida nurlatgichning optimal
to‘lqin tarqatish sharti aniqlanadi.
Amaliyotda qo‘llaniladigan ko‘p turdagi nurlatgichlar uchun ko‘zguning
optimal to‘lqin tarqatish sharti, nurlatgichning yo‘nalganlik diagrammasi
ko‘zguning chetki qismlaridagi maydon kuchlanganligining (Yechet) uning
uchidagi maydon kuchlanganligiga (Ye0)
nisbatan 10dB ga kamroq maydon
kuchlanganligini ta’minlasa, bajariladi.
20lg(Ye
chet
/Ye
0
) = -10 dB yoki Ye
chet
/Ye
0
= 0,316.
Parabolik antennaning yo‘nalganlik diagrammasi nurlatgichning
yo‘nalganlik diagrammasi va ko‘zgu shakli (R0 /f0) ga qarab aniqlanadi.
3.
Parabolik antenna yo‘nalganlik diagrammasiga nurlatgich joylashishining
ta’sirini tadqiq qiluvchi qurilmaning struktura sxemasi 8.1- rasmda keltirilgan.
8.3-rasm. Laboratoriya qurilmasining struktura sxemasi. ( 1 - generator, 2 -
koaksial kabel, 3 - uzatuvchi antenna, 4 – tadqiq qilinayotgan parabolik antenna, 5
– indikatorli detektor seksiyasi).
Qurilmaning qabul qiluvchi qismi harakatlanuvchi tayanchga o‘rnatilgan
bo‘lib, gorizontal tekislikda (Ye tekisligida) parabolik antennaning yo‘nalganlik
diagrammasini o‘lchash imkonini beradi.
4.
4.4.1. Generatorni yoqib 10-15 daqiqa mobaynida qizdiriladi.
4.4.2. Nurlatgichni fokal o‘qi atrofida unga perpendikulyar ravishda siljitib,
antenna indikator qurilmasining maksimal ko‘rsatgichiga qarab sozlanadi. Bunda
parabolik ko‘zguning fokusi nurlatgichning faza markazi bilan mos tushishi kerak.
4.4.3. Nurlatgich fokusga o‘rnatilgan holatdagi antenna aylanish burchagi φ va
indikator qurilmasi ko‘rsatgichi α ni yozgan holda, antennaning yo‘nalganlik
diagrammasini aniqlang.
4.4.4. Nurlatgichning fokal o‘qi( Z o‘qi) atrofida ( o‘qituvchi tomonidan berilgan
bir qancha o‘rnatilgan qiymatlarda) aylantirib, antenna aylanish burchagi φ va
indikator qurilmasi ko‘rsatgichi α ni yozgan holda, antennaning yo‘nalganlik
diagrammasini aniqlang.
4.4.5. Nurlatgichning fokusdan fokal o‘qiga perpendikulyar yo‘nalishda (o‘qituvchi
tomonidan berilgan bir qancha o‘rnatilgan qiymatlarda) siljitib, antenna aylanish
burchagi φ va indikator qurilmasi ko‘rsatgichi α ni yozgan holda, antennaning
yo‘nalganlik diagrammasini aniqlang.
4.4.6. O‘lchov natijalarini 8.1. jadval ko‘rinishidagi jadvalga kiriting.
81-jadval
Eksperimental o‘lchov natijalari
φ
0
-15 -14 … -1
0
1
… 14 15 Izoh
α, mkA
F(φ) = α /αmax
Nurlatgich
fokusda
α, mkA
F(φ) = α /αmax
nurlatgich Z
o‘qiga
⊥ …
mm siljiganda
α, mkA
F(φ) = α /αmax
nurlatgich Z
o‘qi atrofida
… mm
siljiganda
4.4.7. To‘g‘ri chiziqli koordinatalar tizimida me’yorlangan yo‘nalganlik
diagrammasi F(φ)ni quring.
5.
Hisobot quyidagilardan tarkib topishi kerak:
4.5.1. Qurilmaning struktura sxemasi.
4.5.2. O‘lchov natijalari jadvallari.
4.5.3. To‘g‘ri chiziqli koordinatalar tizimida me’yorlangan yo‘nalganlik
diagrammasi.
4.5.4. eksperimental tekshirish natijalari xulosalari
6.
4.6.1. Parabolik antennaning ishlash prinsipini tushintiring.
4.6.2. Qanday qilib antennaning yo‘nalganlik diagrammasiga ko‘zgu yoyish
tekisligida maydon amplitudasini aniqlash ta’sir ko‘rsatadi?
4.6.3. Qanday qilib antennaning yo‘nalganlik diagrammasiga ko‘zgu yoyish
tekisligida maydonning faza buzilishi ta’sir ko‘rsatadi?
4.6.4.Yoyilish yuzasidan foydalanish koeffitsienti deb nimaga aytiladi?
4.6.5.Parabola tekisligining effektiv yuzasi deb nimaga aytiladi.
4.6.6. Antennaning yo‘naltirish koeffitsienti va kuchaytirish koeffitsienti deb
nimaga aytiladi.
Жавоблар.
1. Агар нурлатгичнинг фаза маркази фокусга мос равишда кўзгу ўқига
перпендикуляр йўналишда силжиса, у ҳолда кўзгу нуқталарида мос
равишда қайтган нурлар кўзгунинг ёйилиш текислигига бир вақтда
келиб тушмайди.
2. Кўзгу ΔX силжиш катталигининг кичик қийматларида ва керакли
даражадаги узун фокусли кўзгуда ёйилиш текислигидаги фаза
тақсимоти тўғри чизиққа яқинроқ бўлади.
3. νη1 – кўзгули антеннанинг натижавий ёйилиш юзасидан фойдаланиш
коэффициенти.
4. Параболик
антеннанинг
йўналганлик
коэффициентини
формула
ёрдамида ҳисоблаш мумкин.
Кучайтириш коэффициенти G ни қуйидаги формула ёрдамида аниқлаш
мумкин.
G = η
2
*D,
Хулоса.
Реал нурлатгичлар нуқтавий бўлмайди. Бироқ, нурлатгичнинг фаза
маркази параболанинг фокуси билан мос тушса, парабола фокусида
жойлашган нурлатувчини нуқтавий манба деб ҳисоблаш мумкин.
Агар нурлатгичнинг фаза маркази фокусга мос равишда кўзгу ўқига
перпендикуляр йўналишда силжиса, у ҳолда кўзгу нуқталарида мос равишда
қайтган нурлар кўзгунинг ёйилиш текислигига бир вақтда келиб тушмайди.
Демак, 2-нур ёйилиш текислигига 1-нурга қараганда, 3-нур эса 2-нурга
қараганда кеч бориб тушади, яъни кўзгунинг ёйилиш текислиги синфаз
ўлмай қолади. Мен ушбу лабаратория жараёнини бажариш давомида. Жуда
куп янги билимларга ега булдим. Фан бўйича олган билимларим келажакда
асқотади деб умид қиламан.
Uchi ochiq to‘lqino‘tkazgich O‘YuCh diapazonining oddiy antennasi
hisoblanadi. To‘lqino‘tkazgichda tarqalayotgan elektromagnit to‘lqinlar uchi ochiq
to‘lqino‘tkazgichdan
qisman
qaytadi
va
qisman
nurlanadi.
Bunda
to‘lqino‘tkazgichdan ochiq fazoga o‘tish joyida yuqori tartibli to‘lqinlar va
to‘lqino‘tkazgich tashqi devorlarida yuza toklari hosil bo‘ladi.
Uchi ochiq to‘lqino‘tkazgich ko‘rinishidagi antenna sust yo‘naltirilgan
antenna hisoblanadi. Haqiqatdan ham, o‘tkir yo‘nalganlik diagrammasini, ya’ni
katta qiymatli yo‘nalganlik koeffitsientini qo‘lga kiritish uchun to‘lqin tarqatuvchi
yuzaning o‘lchamlari to‘lqin uzunligi λ ga nisbatan ancha katta bo‘lishi kerak. Bu
vaqtda to‘lqino‘tkazgichning o‘lchamlari muayyan belgilangan qiymatlardan
oshmaydi. Agarda bu qiymatlardan oshsa, u holda yuqori tartibli to‘lqinlar hosil
bo‘ladi. N
10 to‘lqinli to‘g‘riburchakli to‘lqino‘tkazgich (7.1. rasm) uchun ko‘ndalang kesim o‘lchamlari λ/2 .
7.1-rasm. To‘g‘riburchakli to‘lqino‘tkazgich
To‘lqino‘tkazgichli nurlatgichning yana bir kamchiligi, uning ochiq fazo
bilan yomon moslashganligidir. Shunday qilib, kichik yo‘nalganlik koeffitsienti
egaligi hamda elektromagnit to‘lqinlarning to‘lqino‘tkazgich oxiridan jadal
akslanishi hisobiga, uchi ochiq to‘lqino‘tkazgichlar samarasiz antenna hisoblanadi.
O‘tkirroq yo‘nalganlik diagrammasini xosil qilish uchun to‘lqino‘tkazgichni
ruporga o‘zgartirish yo‘li bilan to‘lqino‘tkazgichning ko‘ndalang kesimi
o‘lchamlari bir tekis oshiriladi. Bunda to‘lqino‘tkazgichdagi maydon strukturasi
deyarli saqlanadi. To‘lqino‘tkazgichning ruporga aylanish joyida yuqori tartibli
to‘lqinlar hosil bo‘ladi. Agar ruporning yoyilish burchagi uncha katta bo‘lmasa, u
holda, asosiy to‘lqindan tashqari barcha turdagi to‘lqinlar ruporning atrofida tez
so‘nadi.
Yuqori tartibli to‘lqinlarni hisobga olmaydigan bo‘lsak,
asosiy turdagi
to‘lqinning rupordagi maydon strukturasi to‘lqino‘tkazgichdagi asosiy to‘lqin
maydon strukturasiga o‘xshashdir. Shunday qilib, to‘lqino‘tkazgich ko‘ndalang
kesimining tekis oshirilishi, uning erkin fazo bilan moslashuvini yaxshilaydi.
Agar to‘g‘riburchakli to‘lqino‘tkazgichning kengayishi faqat bitta tekislikda
amalga
oshirilsa,
u
holda
rupor
sektorial
(sektorli)
deb
nomlanadi.
To‘lqino‘tkazgichning N vektoriga parallel bo‘lgan a devori o‘lchamini oshirish
yo‘li bilan hosil qilingan rupor sektorial N-tekislikli rupor deb ataladi (5.2.a-rasm).
To‘lqino‘tkazgichning Ye vektoriga parallel bo‘lgan b devor o‘lchamini
oshirish yo‘li bilan hosil qilingan rupor sektorial E-tekislikli rupor deb ataladi
(5.2.b-rasm)
Rupor to‘lqino‘tkazgichning a va b o‘lchamlarini bir vaqtning o‘zida
oshirish yo‘li bilan hosil qilinsa, u xolda piramidal rupor deb nomlanadi
(5.2.v-rasm), doiraviy to‘lqino‘tkazgich ko‘ndalang kesimini oshirish yo‘li bilan
hosil qilinsa – konussimon rupor deb nomlanadi (7.2.g-rasm).
7.2-rasm. Ruporli antennaning turlari
Yoyilish o‘lchamlaridan tashqari ruporlar L uzunlik va yoyilish burchagi φ
0
orqali xarakterlanadi.(7.4-rasm). O nuqtasi ruporning uchi deb nomlanadi.
Piramidasimon rupordagi maydon strukturasi 7.3-rasmda keltirilgan.
Ruporning yon devorlari bir biriga parallel bo‘lmaganligi sababli, rupor devorlarida
chegaraviy shartlarni ta’minlash uchun to‘lqin o‘tkazgichdan ruporga kelayotgan
elektromagnit maydon vektorlari bir necha bor o‘z yo‘nalishlarini o‘zgartiradi.
7.3-rasm. Sektorial Ye-tekislikli rupor antennadagi maydon strukturasi
(uzluksiz to‘g‘ri chiziqlar bilan elektr maydon kuch chiziqlari, punktir chiziqlarda
esa magnit maydon kuch chiziqlari tasvirlangan)
Shuning uchun ruporda tengfazali maydon tekisliklari (to‘lqin fronti)
to‘lqino‘tkazgichdagiga o‘xshash tekislik hisoblanmaydi, balki, sektorsimon
ruporlarda silindrik yuzali va piramidasimon hamda konussimon ruporlarda esa
sferik yuzali tekisliklar hisoblanadi (7.4-rasm). Shu sababdan, rupor yoyilmasining
maydoni nosinfazalidir.
7.4-rasm. Ruporning bo‘ylanma kesimi
X koordinatali M ishchi nuqtada maydonning fazasi yoyilma markazi
fazasidan
,
(7.1)
kattalikka orqada qoladi.
Maksimal faza og‘ishi (faza xatoligi) esa rupor yoyilmasining chetki
qismlarida:
N -sektorial rupor uchun
,
(7.2)
va Ye -sektorial rupor uchun
,
(5.3)
ifodalar orqali aniqlanadi.
Shunday qilib, rupor yoyilmasida yo‘nalganlik diagrammasining kengayishi
va nolli nurlanish burchaklarining yo‘qolishiga olib keluvchi kvadratik faza
buzilishlari yuzaga keladi.
Agar rupordagi maksimal faza buzilishi
N tekisligida – ΔΨ
max
= 3π/4,
(7.4)
Ye tekisligida – ΔΨ
max
= π/2,
(7.5)
qiymatlardan oshmasa, u holda yo‘nalganlik diagrammalarini hisoblashda faza
buzilishlari hisobga olinmaydi. Yoyilmadagi maydonning amplituda taqsimoti
to‘lqin o‘tkazgichdagi. asosiy to‘lqin taqsimotiga o‘xshash bo‘ladi.
Misol uchun, N
10
to‘lqinli piramidasimon rupor uchun Ye tekislik da
amplituda taqsimoti tekis taqsimlanadi, N tekisligida esa chetga qarab kosinusoidal
qonun bo‘yicha o‘zgaradi. Bu holda piramidasimon ruporning yo‘nalganlik
digrammasi quyidagi formula bo‘yicha hisoblanadi.
N-tekisligida
(7.6)
Ye-tekisligida
(7.7)
Bu yerda φ
E
va φ
N
- Z o‘qi va Ye va N tekisliklariga mos ravishda
kuzatilayotgan nuqta yo‘nalishlari orasidagi burchaklar;
k – to‘lqin soni.
Ye va N tekisliklarida yarim quvvatda yo‘nalganlik diagrammalarining
kengliklari quyidagi formula yordamida hisoblanishi mumkin.
2φ
E
0,5
= 51
0
λ/b
r
,
(7.8)
2φ
N
0,5
= 67
0
λ/a
r
,
(7.9)
Ye i N tekisliklaridagi ruporning yo‘nalganlik diagrammalari o‘zaro bog‘liq
emas. Masalan, Ye tekisligida ruporning kengayishi yoki torayishi faqat shu
tekislikdagi yo‘nalganlik diagrammasining o‘zgarishiga olib keladi.
Ruporli antennaning yo‘nalganlik koeffitsienti quyidagi ifoda yordamida
hisoblanadi.
(7.10)
Bu yerda
S – rupor yoyilmasi tekisligining yuzasi,
ν – yoyilmadagi amplituda va faza taqsimotiga bog‘liq bo‘lgan
yoyilma yuzasidan foydalanish koeffitsienti.
Ruporning berilgan nisbiy uzunligi L/λ da maksimal yo‘nalganlik
koeffitsientini xosil qilish sharti ostida maksimal faza siljishi kattaligi aniqlanadi.
Avval, rupor uzunligi o‘zgarmas bo‘lganda ruporning yoyilmasi nisbiy o‘lchamlari
(a
p
/λ yoki b
p
/λ) oshishi bilan, yo‘nalganlik diagrammasio‘zgarmaydi va YK oshadi,
ya’ni amalda sinfaz qoluvchi( faza siljishi Ψ
max
–kichik) S-nurlatuvchi yuza
o‘lchamlari kattalashadi. Yoyilma o‘lchamlarining yanada oshib borishida faza
buzilishlari sezilarli darajada oshadi (yuzadan foydalanish koeffitsientining qiymati
oshadi), natijada yo‘nalganlik diagrammasi kengayadi va YK kamayadi.
Berilgan L/λ qiymatida a
p
/λ yoki b
p
/λ kattaligining optimal qiymati
mavjudki, bunda maksimal YK qo‘lga kiritiladi. a
p
/λ yoki b
p
/λ o‘lchamlari
ruporning L/λ uzunligining optimal qiymati bilan mos tushadi deb aytish xam
mumkin.
L/λ nisbatning berilgan qiymatida maksimal YK ni qo‘lga kiritish imkonini
beruvchi ruporga optimal rupor deyiladi.
7.5-rasm. YK ning yoyilma o‘lchamlariga bog‘liqlik grafigi
Sektorial ruporlarnig Ye va N tekisliklarda tekislik yuzasidan optimal
foydalanish koeffitsienti ν = 0,64 ga teng. Optimal piramidasimon rupor uchun ν =
0,5 ga teng.
Rupor antennalar keng polosali antennalar hisoblanadi. Uni quyidagicha
izohlash mumkin. Agar to‘lqin uzunligi oshirilsa, to‘lqin uzunligiga nisbatan rupor
o‘lchamlarining kamayishi hisobiga rupor yo‘nalganligi kamayadi, lekin bu rupor
tekisligida faza buzilishlarining kamayishi hisobiga kerakli sezilarli darajada
kompensatsiyalanadi. To‘lqin uzunligining kamayishi bilan rupor tekisligidagi faza
buzilishlari oshib boradi. Bularning yo‘nalganlik diagrammasiga ta’siri to‘lqin
uzunligiga nisbatan rupor tekisligi yuzasini oshirish bilan kompensatsiyalanadi.
Amaliyotda rupor antennalarning qo‘llanilish sohalari to‘lqin o‘tkazgichlarning
diapozon xususiyatlaridan aniqlanadi.
Rupor antennalarning foydali ish koeffitsienti birga yaqinroq bo‘ladi.
Shuning uchun rupor antennalarning YK va kuchaytirish koeffitsientlari mos
tushadi.
Rupor antennalarning kamchiligi
bo‘lib, uning tekisligidagi
faza
buzilishlarining mavjudligi hisoblanadi. Bu buzilishlarni kamaytirish uchun rupor
uzunligini oshirishga to‘g‘ri keladi. Rupor antennalarning mazkur kamchiligini
faza tenglashtiruvchi qurilmalarni qo‘llash yo‘li bilan yo‘qotiladi. Bunday
qurilmalar sifatida rupor tekisligida o‘rnatiluvchi turli xil linzalarni qo‘llash
mumkin. Linza silindrik yoki sferik frontli to‘lqinlarni tekislik frontli to‘lqinga
o‘zgartirib beradi, ya’ni rupor tekisligidagi maydon (sinfaz) bir xil fazali bo‘ladi.
Odatdagi dielektrikli linzalar tan narxining qimmatligi va katta massaga
egaligi sababli amaliyotda keng tarqalmadi. Aloqaning o‘ta yuqori chastota
texnikasida parallel metal plastinalardan tayyorlangan linzalar keng qo‘llaniladi
(7.6-rasm ). Ular birdan kichik sinish koeffitsientli muhitni shakllantirib beradi
(tezlatuvchi linzalar).
7.6-rasm. Metal plastinali tezlatuvchi linza
Elektr maydon kuchlanganligi vektori Ye plastinalarga parallel bo‘lishi
kerak. U holda qo‘shni plastinalar orasidagi muhit to‘lqin o‘tkazgich sifatida
qaralishi mumkin. Unda faza tezligi
bo‘lgan N
10
turdagi to‘lqin
shakllantiriladi. Shunday qilib, parallel plastinalar tizimi birdan kichik effektiv
sinuvchan koeffitsientli muhitni shakllantiradi.
n = c/v =
(7.11)
Plastinalar orasidagi masofa a plastinalar orasida faqat bitta to‘lqin turi N
10
tarqalishini ta’minlashi uchun λ/2< a < λ tengsizlikni qanoatlantirishi kerak. Mos
ravishda tezlatuvchi linzaning smngdiruvchanlik koeffitsienti 0 < n < 0,86 oraliqda
yotadi. Amaliyotda n ning qiymati 0,5…0,7 oraliqda olinadi. Linzaning yoritish
yuzasi ellips shaklida bo‘ladi.
Ruporli antennaning yo‘nalganlik diagrammasini tadqiq qilish sxemasi quyidagi
7.7-rasmda keltirilgan.
7.7. Rasm. Laboratoriya qurilmasining struktura sxemasi. ( 1 – O‘YuCh
generatori, 2 – koaksial kabel, 3 – uzatuvchi antenna, 4 – qabul qiluvchi rupor
antenna, 5 – tug‘ri to‘rtburchakli to‘lqin o‘tkazgich, 6 – detektorli seksiya, 7 –
indikator qurilmasi ).
5.4.1. Ye va N tekisliklarida uchi ochiq to‘lqino‘tkazgich va turli xildagi rupor
antennalarning yo‘nalganlik diagrammalarini aniqlang.
5.4.2. To‘g‘ri burchakli koordinatalar tizimida tadqiq qilinayotgan antennalarning
yo‘nalganlik diagrammalari grafiklari chizilsin.
5.4.3. Tadqiq qilinayotgan antennalarning yo‘naltirish xususiyatlarini tahlil qiling.
5.5.1. Generatorni yoqib 10-15 daqiqa mobaynida qizdiring.
5.5.2. Uzatuvchi va tadqiq qilinayotgan antennalarning bir xil qutblanishda ekanligi
tekshirilsin ( Ye vektori har doim to‘lqin o‘tkazgich keng devoriga perpendikulyar
bo‘ladi).
5.5.3. Antennani 5
0
qadam bilan aylantirib indikator qurilmasi ko‘rsatkichi α va
unga mos keluvchi antennaning aylanish burchagi qiymati φ ni yozib, antennaning
yo‘nalganlik diagrammasini aniqlang.
5.5.4. 5.5.3 ga asosan turli xil rupor antennalarning(o‘qituvchining ko‘rsatmasiga
asosan) Ye va N tekisliklardagi yo‘nalganlik diagrammalarini aniqlang.
5.5.5. 5.5.3 ga asosan tezlatuvchi linzali rupor antennaning Ye va N tekisliklardagi
yo‘nalganlik diagrammalarini aniqlang (chuqur o‘rgangan talabalar uchun).
5.5.6. To‘g‘ri burchakli koordinatalar tizimida me’yorlangan yo‘nalganlik
diagrammasi F(φ)ni quring .
5.5.7. Qurilgan yo‘nalganlik diagrammalarga asoslanib, yarim quvvatdagi asosiy
yaproq kengligi va yon yaproq sathi aniqlansin.
7.1-jadval
Tadqiq qilinayotgan yo‘nalganlik xususiyatlarining eksperimental
o‘lchov natijalari
φ
0
-40
-35
…
-5
0
5
…
35
40
α
F(φ) = α /α
max
1. Rupor antenna turlarini ayting va ularni chizing.
2. Qo‘zg‘atilgan tekislik yo‘nalganlik diagrammasi tekislik o‘lchamlariga qanday
bog‘langan.
3. Qo‘zg‘atilgan tekislik yo‘nalganlik diagrammasi maydonning amplituda
taqsimotiga qanday bog‘langan.
4. Qo‘zg‘atilgan tekislik yo‘nalganlik diagrammasi maydonning faza taqsimotiga
qanday bog‘langan. Faza taqsimotining turlari (faza xatoliklari).
5. Rupor tekisligidagi maydon fazasi qaysi qonun bo‘yicha o‘zgaradi va u
ruporning qaysi parametrlariga bog‘liq.
6. Qanday turdagi rupor antennalar optimal deb ataladi.
1-
Antenna (lotincha antenna — mast yard) — toʻlqin maydonlarining konvertori
(odatda chiziqli) an'anaviy ma'noda - radio to'lqinlarni chiqarish yoki qabul
qilish uchun mo'ljallangan qurilma
Uzatuvchi antenna radio uzatgichdan oziqlantiruvchi chiziq bo'ylab antenna
kirishiga o'tadigan boshqariladigan elektromagnit to'lqinlarni kosmosda
tarqaladigan erkin elektromagnit to'lqinlarga aylantiradi. Qabul qiluvchi
antenna unga tushadigan erkin to'lqinlarni boshqariladigan oziqlantiruvchi
to'lqinlarga aylantiradi, ular qabul qilingan energiyani radio qabul
qiluvchining kirishiga etkazib beradi.
Birinchi uzatuvchi antenna Geynrix Gerts tomonidan 1886-1888 yillarda
elektromagnit to'lqinlar mavjudligini isbotlash uchun o'tkazgan tajribalari
davomida yaratilgan (Hertz vibratori, dipol antenna).
Antennalarning dizayni va o'lchamlari juda xilma-xildir va antennaning
ishlash to'lqin uzunligi va maqsadiga bog'liq. Sim bo'lagi shaklida
tayyorlangan antennalar, o'tkazgichlar tizimi, metall shox, metall va
dielektrik to'lqin o'tkazgichlar, kesilgan tirqishlar tizimiga ega metall devorli
to'lqin uzatgichlar va boshqa ko'plab turlar keng qo'llanilgan. Yo'nalish
xususiyatlarini yaxshilash uchun asosiy emitentni aks ettiruvchi elementlar
(reflektorlar), shuningdek linzalar bilan jihozlash mumkin.
Жавоблар.
1. Рупор секториал, пирамидал рупор, конуссимон рупор ва бошкалар
2. L/λ нисбатнинг берилган қийматида максимал ЙК ни қўлга киритиш
имконини берувчи рупорга оптимал рупор дейилади.
3. Рупор антенналарнинг фойдали иш коэффициенти бирга яқинроқ бўлади.
Шунинг учун рупор антенналарнинг ЙК ва кучайтириш коэффициентлари
мос тушади.
4. Рупор антенналарнинг камчилиги бўлиб, унинг текислигидаги фаза
бузилишларининг мавжудлиги ҳисобланади. Бу бузилишларни камайтириш
учун рупор узунлигини оширишга тўғри келади
Хулоса.
Тўлқинўтказгичли нурлатгичнинг яна бир камчилиги, унинг очиқ фазо
билан ёмон мослашганлигидир. Шундай қилиб, кичик йўналганлик
коэффициенти эгалиги ҳамда электромагнит тўлқинларнинг тўлқинўтказгич
охиридан жадал аксланиши ҳисобига, учи очиқ тўлқинўтказгичлар самарасиз
антенна ҳисобланади.
Ўткирроқ
йўналганлик
диаграммасини
хосил
қилиш
учун
тўлқинўтказгични рупорга ўзгартириш йўли билан тўлқинўтказгичнинг
кўндаланг
кесими
ўлчамлари
бир
текис
оширилади.
Бунда
тўлқинўтказгичдаги
майдон
структураси
деярли
сақланади.
Тўлқинўтказгичнинг рупорга айланиш жойида юқори тартибли тўлқинлар
ҳосил бўлади. Агар рупорнинг ёйилиш бурчаги унча катта бўлмаса, у ҳолда,
асосий тўлқиндан ташқари барча турдаги тўлқинлар рупорнинг атрофида тез
сўнади.
Юқори тартибли тўлқинларни ҳисобга олмайдиган бўлсак,
асосий
турдаги тўлқиннинг рупордаги майдон структураси тўлқинўтказгичдаги
асосий
тўлқин
майдон
структурасига
ўхшашдир.
Шундай
қилиб,
тўлқинўтказгич кўндаланг кесимининг текис оширилиши, унинг эркин фазо
билан мослашувини яхшилайди. Мен ушбу лабаратория жараёнини бажариш
давомида. Жуда куп янги билимларга ега булдим. Фан бўйича олган
билимларим келажакда асқотади деб умид қиламан.
(ingl.
Multiple Input Multiple Output – ko‘p sonli qabul qilish –ko‘p
sonli uzatish) – yangi ma’lumot uzatish texnologiyasi bo‘lib, unga ko‘ra dastlabki
ma’lumotlar oqimi demultipleksorda alohida uzatish traktlari bo‘yicha ishlov
berish va uzatish uchun
sonli oqimlarga ajratiladi. Qabul qilish tomonida esa
sonli qabul traktlari bo‘lib, ularda ma’lumotlar multipleksordan o‘tadi va qabul
qilishdagi xatoliklarning sonini kamaytiruvchi maxsus algoritmlar bo‘yicha yana
qaytib bir oqimga yig‘iladi. Bu xatoliklar uzatish kanalidagi buzilishlar va
signallarning fazoviy korrelyatsiyasi natijasida vujudga kelishi mumkin
(4.4-rasmga qarang).
4.4-rasm. MIMO ning soddalashtirilgan ko‘rinishi
Shunday qilib, MIMO texnologiyasi bitta radiokanalda bir nechta uzatuvchi
va qabul qiluvchi traktlarni ishlatadi. Amalda MIMO ni ishlash tartibida ikki xil
rejim ajratiladi: Fazoviy ajratish (FA) va Fazoviy ultiplekslash (FM) rejimlari.
FA rejimida signal nusxalarini bir necha uzatuvchi va mos ravishda bir necha
qabul qiluvchi antennalarga ajratish amalga oshiriladi (ya’ni, bir xil axborot bir
necha qabul qilish/uzatish traktlari bo‘yicha yuborib qabul qilinadi).
FM rejimida ketma-ket ma’lumotlar oqimi bir necha parallel oqimlarga
bo‘linadi va bir necha qabul qilish/uzatish traktlari bo‘yicha uzatiladi va qabul
qilinadi (ya’ni ma’lumotlar oqimini uzatish tezligi bir necha martagacha oshadi).
Shunday qilib, FM rejimi kanalning yuqori sig‘imini (o‘tkazuvchanlik qobiliyatini)
ta’minlashi mumkin, lekin signal sifatini yaxshilamaydi, aksincha uni xatto
ѐmonlashtirishi xam mumkin.
Buning aksiga, FA rejimi signal sifatini sezilarli tarzda yaxshilaydi va qabul
qilgich tomonida yuqori ―signal-shovqinǁ nisbatini ta’minlaydi, lekin kanalning
o‘tkazuvchanlik qobiliyatini deyarli o‘zgartirmaydi. Xususan, keng qamrovli
sotalarda FM o‘z imkoniyatlari chegarasida ishlaydi, chunki aloqa masofasi qancha
uzoq bo‘lsa, shunchalik signal kuchli bo‘lishi kerak. Amaliѐtda MIMO ning ikkala
rejimining kombinatsiyasini ham qo‘llash mumkin (masalan, 4*4 sxemali MIMO
da fazoviy ajratilgan ikki juft multiplekslovchi antennalarni qo‘llash mumkin).
MIMO texnologiyasining afzalliklariga quyidagilar kiradi:
Pastga yo‘nalishdagi kanallarning ishini yaxshilash, bu radioto‘lqinlar
kuchli tarqalishi sharoitida signalning turg‘un va ishonchliroq uzatilishida namoѐn
bo‘ladi. ―Yuqorigaǁ yo‘nalishdagi kanallar uchun yaxshilanishlar sezilarli emas;
Bir necha mustaqil oqimlar bir vaqtda uzatilganda yuqoriroq darajadagi
modulyatsiya sxemalarini ishlatish hisobiga kanalning o‘tkazuvchanlik qobiliyatini
oshirish;
Tizimning, ayniqsa abonentlarni yuqori mobillik xolatlarida,ish
xarakteristikalarini stabilligini oshirish.
MIMO ning kamchiliklariga qayta akslanish bo‘lmagan hollarda, masalan,
inshootlar nozich joylashgan tumanlarda, avtomagistral ѐqalarida, darѐ bo‘ylab va
shunga o‘xshash hollarda sifat xarakteristikalarini pasayishini kiritish mumkin.
1. MIMO texnologiyasining tavsiflab bering.
2. MIMO texnologiyasini soddalashtirilgan strukturasini tushuntirib bering
3. MIMO texnologiyasining afzalliklariga nimalar kiradi?
1-
MIMO texnologiyasi ma'lumotlarni kodlash usuliga hech qanday ta'sir
ko'rsatmaydi va printsipial jihatdan ma'lumotlarni jismoniy va mantiqiy
kodlashning har qanday usullari bilan birgalikda ishlatilishi mumkin.
MIMO texnologiyasi birinchi marta IEEE 802.16 standartida tasvirlangan.
Ushbu standart MISO texnologiyasidan, ya'ni bir nechta uzatuvchi va bitta
qabul qiluvchi antennadan foydalanishga imkon beradi. IEEE 802.11n standarti
kirish nuqtasi va simsiz adapter uchun to'rttagacha antennaga ruxsat beradi.
Majburiy rejim kirish nuqtasida ikkita antenna va bitta antenna va simsiz
adapterni qo'llab-quvvatlashni anglatadi.
2-
MIMO(Multiple-input-multiple-output) raqamli signalni qayta ishlash bu optik
signalning kelish vaqti rejimga qarab farq qiladigan ko‘p rejimli uzatishda qabul
qiluvchiga ishlov berishda deyarli har doim MIMO texnalogiyasi talab qilinadi.
MIMO - simsiz aloqada ko‘p yo‘nalishli shovqinlarni bartaraf etish uchun
ishlatiladigan signalni qayta ishlash texnikasi va optik aloqada bir xil optik
tolada tarqaladigan turli optik signallar o‘rtasidagi shovqinni bartaraf etish
uchun ishlatiladi. MIMO-ni qayta ishlash vazifasi har bir rejimning tarqalish
tezligidagi farqga va ma’lumotlarni uzatish masofasiga qarab ortadi, ya’ni
uzatish masofasi oshgani sayin asta-sekin qiyinlashadi. Hozirgi vaqtda qisqa va
uzoq masofali optik aloqa tizimlari uchun foydalaniladigan standart bir yadroli
bir rejimli tolaning quvvati soniyasiga taxminan 250-300 terabit bilan
cheklangan deb hisoblanadi. Ushbu muammoni hal qilish uchun ko‘p yadroli
optik tolalar va ko‘p rejimli optic tolalar bo‘yicha tadqiqotlar olib borilmoqda.
Tasodifiy jarayon ba'zi o‘rtacha qiymat atrofida o‘zgarib turadi va qiymat
tasodifiy jarayonning qiymati o‘zgaruvchanlik parametrida tasvirlangan kutishdan
qanday farq qilishi mumkinligini matematik kutish deb ataladi. Tasodifiy
o‘zgaruvchilarning o‘lchovi, shuningdek, so‘roq o‘lchovi sifatida, standart og‘ish
deb ham ataladigan o‘rtacha kvadrat og‘ish, o‘zgarishning kvadrat ildizi ishlatiladi.
Rasmda matematik kutish va o‘zgaruvchanlikning turli xil qiymatlari
bo‘lgan 4 ta tasodifiy jarayonlarning normal taqsimotining tasviri. Katta qiymatdan
yaxshiroq, Gauss taqsimotining tafovuti kengroq va pastroq, bu ekstremal
qiymatning tushib ketish ehtimoli va kutish matni qiymatining pastroq bo‘lishini
anglatadi.
Tezlikning
o‘lchovi
sifatida
tasodifiy
jarayonning
o‘zgarishi
avtokorrelyatsiya
funktsiyasidan
yoki
oddiygina
murakkab
funktsiyadan
foydalanishi mumkin.
Bu minalar davomida siljigan signalning o‘zaro bog‘liqligi vaqt siljishining
kattaligiga bog‘liqligini tavsiflaydi. Nol siljish holatlarida signal to‘liq mos keladi
va avtokorrelyatsiya funktsiyasining qiymatlari maksimal bo‘ladi, tafovutning
oshishi bilan bu qiymat pasayadi va vaqtni o‘zgartiruvchi kuchsiz signallar uchun
uyqu funktsiyalari tez o‘zgarib turadiganlarga qaraganda sekinroq bo‘ladi.
Matematik kutish va farqlanish bu tasodifiy jarayonni tasvirlashi mumkin
bo‘lgan avtokorrelyatsiya funktsiyasidir. O‘zgarish qonunlari haqiqiy jismoniy
miqdorlardir, buning uchun biz ularni matematik apparatdan foydalanib tasvirlab
bera olamiz.Biz ko‘pincha aniq taxminlarni qilishimiz kerak. Tasodifiy jarayon
orqali signallarning tavsifi, biz ko‘pincha statsionarlik va ergodiklik xususiyatini
aytamiz.
Bu holda, ehtimollik zichligi vaqt qismiga bog‘liq bo‘lmagan holda,
statsionar jarayon chaqiriladi. Ya'ni, uning statik xususiyatlari, matni kutish, farq
qilish, yig‘ish funktsiyasi vaqtning vaqtiga bog‘liq bo‘lmaydi va statsionar jarayon
ergodik deb hisoblanadi, agar uning xususiyatlarini aniqlash uchun amalga oshirish
ansamblini almashtirish o‘rniga biz 1 ta amalga oshirish vaqtiga o‘rtacha
hisoblasak. Amalda, odatda bizda faqat bitta tasodifiy jarayonni amalga oshirish
mavjud.
Tasodifiy jarayonning yana bir muhim xususiyati, avtomashinalarning
spektral quvvat zichligi, aniqlanishicha, chastotaga qarab signal kuchini taqsimlash,
ya'ni birlik chastotasi oralig‘idan o‘tgan quvvat.
Biz kuchning spektral zichligini tasodifiy jarayonning o‘zgarishi tezligining
boshqa dunyosi sifatida ko‘rib chiqamiz.
Endi turli xil chastotalarning ikkita sinusoidal signalini ko‘rib chiqing.
Tasodifiy jarayonlar Shuningdek, turli xil sinusoidlarning bo‘laklari va
segmentlarini qanday ko‘rib chiqishimiz mumkin. Turli amplituda va fazalar tez
yoki sekin o‘zgaradi. Sekin o‘zgaruvchan tasodifiy jarayonning spektrida katta
sinus to‘lqini yoki o‘qning chap tomonida, ya'ni past chastotali zonada spektral
komponent mavjud. Vaqt jarayonida spektr tez o‘zgarib borishi sababli chastota
o‘qining chap tomonida katta amplituda katta tarkibiy qism mavjud.
Chastotani to‘ldirish maydoni teng ravishda oq shovqin deb ataladigan
tasodifiy jarayon.
Oq shovqin Bir xil taqsimlangan quvvat spektral zichligiga ega bo‘lgan
statsionar tasodifiy jarayon.
Bunday jarayonda tarkibiy qismlar mavjud, ular tez, asta-sekin o‘zgarib
turadi va o‘rtacha bo‘lib, ularning hech biri boshqalardan ustun kelmaydi.
Raqamli signallarni qayta ishlashda shovqinning qaysi modeli qo‘shimchali
oq Gauss shovqini hisoblanadi. U yagona kuch spektral zichlikka ega. Ushbu
model signallarni uzatish kanallari modeli sifatida ishlatiladigan raqamli signallarni
qayta ishlash tizimlari va aloqa tizimlarida eng keng tarqalgan. Bunday
tizimlarning shovqini, albatta, istalmagan hodisadir. Tizim sifatining bir o‘lchovi
bu signaldan shovqin nisbati. Bu o‘lchovsiz miqdor foydali signal quvvatining
shovqin kuchiga nisbati bilan tengdir. Shovqin nisbati bo‘yicha signal desibellarda
o‘lchanadi. Turli xil tizimlar uchun ushbu nisbatning qabul qilingan qiymati juda
farq qilishi mumkin, ammo har holda, bu ko‘rsatkich qanchalik yuqori bo‘lsa,
shuncha yaxshi bo‘ladi. Sinov va raqamli signalni qayta ishlash signal-shovqin
nisbatlarini yaxshilaydi.
1. Tasodifiy signallarni tavsiflab bering.
2. Oq shovqin nima?
3. Signal shovqin nisbati tushunchasi izoxlab bering
1-
Haqiqiy aloqa kanallari orqali signallarni uzatish har doim bu signallarning o'zgarishi
(transformatsiyasi) bilan birga keladi, buning natijasida qabul qilingan signallar
uzatilganidan farq qiladi. Bu farqlar, birinchi navbatda, kirish signallarining chiziqli va
chiziqli bo'lmagan o'zgarishlari, shuningdek, kanalda qo'shimcha shovqin mavjudligi bilan
bog'liq bo'lib, ular ko'pincha nima bo'lishidan qat'iy nazar mavjud. uzatiladigan
signallar
.
Axborotni kanal orqali uzatish nuqtai nazaridan signal o'zgarishlarini qaytariladigan va
qaytarilmaydiganlarga bo'lish muhimdir. Ko'rsatilgandek (4.2-bandga qarang),
qaytariladigan o'zgarishlar ma'lumotlarning yo'qolishini o'z ichiga olmaydi. Qaytarib
bo'lmaydigan o'zgarishlar bilan ma'lumot yo'qolishi muqarrar. Qaytariladigan signal
transformatsiyasi uchun ko'pincha "buzilish" atamasi qo'llaniladi va qaytarilmas
transformatsiyalar shovqin (qo'shimcha va qo'shimchasiz) deb ataladi.
2-
- stasionar shovqin bo'lib, uning spektral komponentlari barcha chastotalar
diapazonida teng taqsimlanadi. Oq shovqinga misol sifatida yaqin atrofdagi sharshara
shovqini (uzoqdagi sharshara shovqini pushti rangga ega, chunki tovushning yuqori
chastotali komponentlari havoda past chastotalilarga qaraganda ancha zaiflashadi) misol
qilish mumkin. U o'z nomini elektromagnit nurlanishning barcha ko'rinadigan diapazonidagi
chastotalarning
elektromagnit to'lqinlarini
o'z ichiga olgan oq
yorug'likdan
olgan. Oq
rangga qo'shimcha ravishda, turli rangdagi shovqinlar ham mavjud.
Tabiatda va texnologiyada "sof" oq shovqin (ya'ni barcha chastotalarda bir xil spektral
quvvatga ega bo'lgan oq shovqin) paydo bo'lmaydi (bunday signal cheksiz kuchga ega),
ammo spektral zichligi bir xil (yoki biroz farq qiladi)har qanday shovqin oq shovqin bo'lioshi
mumkin degan ehtimolga yaqin.
3-
Signal-to-shovqin darajasi signal kuchining darajasini shovqin kuchiga tenglashtiradi.
Ko'pincha
desibel (dB)
o'lchovi sifatida ifodalanadi. Yuqori sonlar odatda yaxshiroq
spetsifikatsiyani bildiradi, chunki kiruvchi ma'lumotlar (shovqin) mavjud bo'lganidan ko'ra
ko'proq foydali ma'lumot (signal) mavjud.
Misol uchun, audio komponentda 100 dB signal-to-shovqin nisbati berilganida, ovozli
signalning darajasi shovqin darajasidan 100 dB balandlikda bo'lishini anglatadi. 100 dB
signal-to-shovqin nisbati spetsifikatsiyasi 70 dB (yoki undan kam) bo'lganiga qaraganda
ancha yaxshi.
| 