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

L
X
X


2
=

, 
(7.1)
kattalikka orqada qoladi. 
Maksimal faza og‘ishi (faza xatoligi) esa rupor yoyilmasining chetki 
qismlarida:
N -sektorial rupor uchun 
L
a
P
X


4
2
=

,
(7.2) 
va Ye -sektorial rupor uchun 
L
b
P
X


4
2
=

,
(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 








−












+
=
H
P
H
P
H
H
ka
ka
F






sin
2
2
sin
2
cos
cos
1
8
)
(
2
(7.6) 
Ye-tekisligida 








−












+
=
E
P
E
P
E
E
kb
kb
F






sin
2
2
sin
2
cos
cos
1
8
)
(
2
(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. 
2
4



S
D =
(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 
2
)
/
(
1
/
a
c

−
bo‘lgan N
10 
turdagi to‘lqin 
shakllantiriladi. Shunday qilib, parallel plastinalar tizimi birdan kichik effektiv 
sinuvchan koeffitsientli muhitni shakllantiradi. 
n = c/v =
1
2
1







−
a

(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.