Laboratoriya №16. «Frenel zonalarini tadqiq qilish» Ishning maqsadi: Frenel zonalari haqida tushunchaga EGA bo’lish. Nazariy ma’lumot

---

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: 
(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 
2
)
(
...
1
3
2
1
E
E
E
E
E
E
n
nat

−
+
−
+
−
=
(3.2) 
2
0

n
BN
BN
n
+
=

---

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: 
(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.
2
1
1
1
1
r
r
r
r
b
+
=


---

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?