O
’ZBEKISTON RESPUBLIKASI AXBOROT
tEXNALOGIYALARI va KAMUNIKATSIYA
rIVOJLANTIRISH VAZIRLIGI
MUHAMAD AL-XORAZMIY NOMIDGI TOSHKENT
AXBOROT TEXNALOGIYALARI UNIVERSITETI
FARG’ONA FILIALI
“ Telekommunikatsiya injiniringi va Kasb
ta’limi” fakultet
“Telekommunikatsiya injiniringi” yo’nalishi
633-20 guruh talabasi:
Alimatov Mirzaabbosning
“Simsiz tarmoqlar” fanidan tayyorlagan
Laboratoriya №16. «Frenel zonalarini tadqiq qilish»
Ishning maqsadi: Frenel zonalari haqida tushunchaga ega bo’lish.
Nazariy ma’lumot
Gyuygens prinsipiga asosan, to‘lqin tarqalish fronti yuzasidagi xar bir
elementni ikkilamchi sferik to‘lqin manbai deb qarash mumkin. Otatda to‘lqin
tarqalish jarayonlarini o‘rganishda real nurlatgichni markaziy real element bilan mos
tushuvchi faraz qilingan sferda joylashgan Gyuygens elementlari majmui bilan
almashtirish qulay bo‘ladi. Bunda qabul qilish nuqtasidagi elektromagnit maydon
ikkilamchi manbalar ta’sirlarining yig‘indisi bilan aniqlanadi. 7.1-rasmda koordinat
tizimlari markazida (A. nuqta) shartli ravishda sferik to‘lqinlarning real manbasi
joylashgan. To‘lqin fronti yuzasi majmuasini real nurlatgich bilan almashirish
mumkin bo‘lgan Gyuygens elemenlaridan tashkil topadi va bunda Gyuygensning
aloxida elemenlari Nn dan kuzatish nuqtasi V gacha bo‘lgan masofalar ko‘rsatilgan.
3.1-rasm. Frenel zonalarini aniqlash
BN
n
masofa quyidagi tenglikni qanoatlantirsin:
BN
n
= BN
0
+ n
2
(3.1)
Bunda, BN
n
-to‘g‘ri chiziqlar oilasi sfera bilan kesishuvi konsentrik aylanalar
bo‘lgan konus shaklidagi yuzalarni xosil qiladi. Qo‘shni aylanalarda joylashgan
xududlar Frenel zonalari deb ataladi. (7.1) ni xisobga olgan xolda shuni aytish
mumkinki: birinchi Frenel zonasida joylashgan Gyuygens elementlari va ikkinchi
Frenel zonasida joylashgan Gyuygens elemenlari kuzatuv nuqtasi V da fazasi
bo‘yicha 180
0
ga farq qiluvchi maydon xosil qiladi.Xuddi shuni istalgan
chegaradosh Frenel zonalarida joylashgan Gyuygens elementlari maydonlariga
nisbatan xam aytish mumkin. Bu xolat 7.1-rasmda shartli ravishda “musbat” va
“manfiy” ishoralar bilan ko‘rsatilgan.
Kuzatuv nuqtasi V dagi natijaviy maydon quyidagiga teng
E
1
E
nat
= E
1
− E
2
+ E
3
−...+(−) E
n
(3.2) 2
Bunda, Ye
1
– birinchi Frenel zonasi Gyuygens elementlari yuzaga keltiruvchi
nuqtasidagi kuchlanganlik;
Ye
2
– ikkinchi Frenel zonasi Gyuygens elementlari yuzaga keltiruvchi
nuqtasidagi kuchlanganlik.
Shu asosida, radioto‘lqin energiyasi manbadan kuzatish nuqtasiga tolasiman kanal
orqali emas, balki, birinchi Frenel zonasi bilan chegaralangan fazoning aniq xajmi
bo‘ylab uzatiladi. Fazoning bu mintaqasini radioto‘lqin tarqalish jarayonida
qatnashuvchi mintaqa deb ataladi. Frenelning birinchi zonasi to‘siqlardan xoli
bo‘lishi kerak.
Optika kursida bu mintaqa fokuslari A va V nuqtalar bilan mos tushuvchi (3.2-rasm),
Frenelning birinchi zonasi bilan chegaralangan ellipsoida aylanish shakliga ega
ekanligi isbotlanadi.
3.2-rasm. Radioto‘lqin tarqalishida mavjud fazo mintaqasi
Frenel zonalari nafaqat sfera yuzida balki boshqa yuzalarda xam qurish
mumkin. Radiotrassalarni tadqiqod etishda shunday yuza sifatida to‘lqin tarqalish
yo‘nalashiga perpendikulyar tekislikni tanlash qulay bo‘ladi. Bunda Frenelning
birinchi znasining radiusi quyidag formula bilan aniqlanadi:
r
1
r
1
b
1
=
r
1
+ r
2
(3.3)
Frenelning birinchi zonasini maksimal qiymati trassaning o‘rtasida
joylashadi.
Agar radiotrassada metall diafragma o‘rnatilsa va uni asta-sekin ochib borilsa,
u xolda, ochiluvchi Frenel zonalarining tartibi n ga bog‘liq ravishda maydon satxi
o‘zgaradi. Bu bog‘lanish 2.3 rasmda keltirilgan, bunda erkin fazodagi maydon
kuchlanganligi Ye0 orqali ifodalangan.
3.3-rasm. Maydon kuchlanganligining ochilgan Frenel zonalarining tartibiga
bog‘liqlik grafigi
Radioto‘lqin tarqalishida mavjud fazo mintaqalarining chegaralarini bilish,
radiotrassalarni loyixalashtirishda muxim xisoblanadi. Radiotrassani biror kesimida
tarqalish yo‘nalishiga perpendikulyar tekisligidagi Frenel zonalari chegaralarini
aniqlash, maxsus metall turli zona aylanalari yordamida Frenelning juft zonalarini
to‘sish va shuning natijasida qabul qilish nuqtasida maydonkuchlanganlagini
sezilarli darajada oshirish imkonini beradi.
Radioaloqa effektivligini oshirishning bu usuli amaliyotda radioreley
liniyalarida keng qo‘llaniladi.
LABORATORIYA ISHINI BAJARISH UCHUN TOPSHIRIQ
1.
Gyuygens prinsipi va Frenelni zonalari xaqidagi tasavvurga asosan,
radioto‘lqin tarqalishi jarayonida qatnashuvchi mintaqasini aniqlash masalasini
yechish bosqichini o‘rganish.
2.
Labaratoriya qurilmasi yordamida radioto‘lqinlar tarqalishi jarayonida
qatnashuvchi fazo mintaqasi chegaralarini aniqlash.
3.
Qabul qilish nuqtasidagi maydon kuchlanganligi kattaligini “yopiq” va
“ochiq” Frenel zonalari soniga bog‘liqligi o‘rganilsin. 4. Olingan tajriba natijalarni
analizi o‘tkazilsin.
LABORATORIYa QURILMASINING TAVSIFI
3.1-rasmda laboratoriya qurilmasini strukturaviy sxemasi keltirilgan.
3.1-rasm. Labaratoriya qurilmasini strukturaviy sxemasi (1-generator, 2- uzatuvchi
ruporli antenna, 3-siljuvchi diafragmali tarqalish muxiti, 4- qabul qiluvchi ruporli
antenna, 5-maydon kuchlanganligi indikatori).
Qurilma shunday o‘rnatilganki, qabul qiluvchi antenna va diafragma trassa
bo‘ylab tarqalishi mumkin.
LABORATORIYa IShINI BAJARISh TARTIBI
1. Generatorni yoqing va unga 10-15 minut qizishi uchun vaqt bering.
2. Radioto‘lqin tarqalishi jarayonida qatnashuvchi fazo mintaqasi chegarasini
aniqlang.
1. “ochiq” radiotrassa modelini ko‘ring buning uchun ekran diafragmasini to‘liq
oching. Qabul qilish nuqtasida maydon kuchlanganligi darajasini o‘lchang. 2. Ekran
diafragmasini to‘liq yoping qabul qilish nuqtasida maydon yo‘qligiga ishonch xosil
qiling. Ekran diafragmasini asta-sekin ochgan xolda, qabul qilish nuqtasilagi
maydon kuchlanganligi darajasini diafragma tirqishi diamatriga bog‘liqligini
aniqlang.
3. Olingan ma’lumotlar bo‘yicha qabul qilish nuqtasidagi maydon kuchlanganligini
diafragma tirqishi diametriga bog‘liqlik graqigini chizing.
4. Grafikdan o‘rganilayotgan radiotrassa modelini biror qayd qilingan kesimi uchun
Frenel zonalari chegarasi aniqlansin. Radioto‘lqin tarqalishida mavjud bo‘lgan fazo
mintaqasini chegaralari aniqlansinyu
NAZORAT SAVOLLARI
1. Frenel zonalari deb nimaga aytiladi?
2. Nima uchun qo‘shni Frenel zonalaridagi Gyuygens elementlari teskari fazada
ishlaydi? 3. Radioto‘lqinlar tarqalishida qatnashuvchi fazo mintaqasi nimaga
teng?
4. Frenel birinchi zonasi radiusi nimaga teng? 5.
Frenelning qanday zonalari “zararli” xisoblanadi?
6.
Qanday qilib turli ekranlar yordamida qabul qilish nuqtasida maydon
kuchlanganligini oshirish mumkin?
7.
Birinchi yoki ikkiinchi Frenel zonasini to‘suvchi turli ekran qaerda
joylashtirilishi?
| 