Laboratorio 1

Laboratorio 1 La prova si articola in due parti: 



Prima prova: calcolo del guadagno in ricezione di un’antenna Horn, inviando un segnale da un’altra antenna connessa a un generatore. Seconda prova: calcolo del diagramma diagramma di radiazione di un’antenna.

1 Strumentazione utilizzata e schema di collegamento

Figura 1. A sinistra lo Sweep Oscillator, in alto a destra il Selective Voltmeter Voltmeter e in  basso a destra destra il Power Meter. Meter.

Gli strumenti utilizzati per questa prova sono i seguenti:     

HP 8620C Sweep Oscillator (Generatore di Sinusoide) HP 432A Power Meter (Misuratore di Potenza) Antenna Horn FMI 16240-20 (Guadagno 20 dB, dimensioni 11x8 cm) HP 3581C Selective Voltmeter Attenuatore variabile 0 - 20 dB

Figura 2. Schema in trasmissione (prima prova)

Figura 3. Schema in ricezione (seconda prova)

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1.1 Dati e ipotesi di lavoro I dati del problema sono i seguenti: 

  = 10  →  = 3 



 (  ) = 20  → 100



 (  ) = 9,5  → 8,91 



 (  ) = 20  → 0,01 



 (       ) = 4 



   = 11  8 

Le ipotesi sotto le quali la misura è stata effettuata sono: 

Adattamento dei carichi



Perdite sui conduttori trascurabili



Regione di Fraunhofer.

Per verificare che l’antenna in RX sia effettivamente in regione di Fraunhofer è sufficiente utilizzare la seguente formula:

>

2 

=

2 ∗ (0,14) 0,03

= 1,31 

dove a posto di D è stata sostituita la dimensione maggiore dell’antenna, ovvero la diagonale. Si è verificato dunque che l’antenna RX si trova in regione di campo lontano secondo Fraunhofer, essendo distante 4 metri dall’antenna TX. 2

Prima prova: calcolo guadagno antenna ricevente

Utilizzando l’equazione di Friis è possibile calcolare il guadagno dell’antenna in ricezione:

 =  ∙ (

 4



)   →  =

 ∙ (4)  ∙  ∙ 

=

0,01 ∙ 10− ∙ (4  ∙ 4) 8,91 ∙ 10− ∙ 1 0 0 ∙ 9 ∙ 1 0−

= 32

Passando alle unità logaritmiche, si ottiene  ≈ 15  .

Figura 4. Antenna in trasmissione Figura 5. Antenna in ricezione 2

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Seconda prova: diagramma di radiazione

Per questa prova, non disponendo di strumentazione adeguata, inviamo il segnale a 10 GHz modulato in ampiezza a 1 KHz. L’antenna trasmittente è fissa, mentre l’antenna in ricezione ruota in senso antiorario, così da captare il campo emesso dall’antenna trasmittente. In ricezione è presente un diodo connesso all’antenna (Figura 3) che, tramite la sua uscita non lineare, serve ad ottenere un segnale proporzionale al quadrato della tensione e quindi alla potenza ricevuta. I dati vengono poi inviati e acquisiti tramite PC. Il diagramma di radiazione ottenuto è il seguente.

Figura 6. Diagramma di radiazione antenna in ricezione

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