Логопериодические вибраторные антенны: Учебное пособие, страница 41

Фольгированный гетинакс, по нашему мнению, не пригоден для изготовления печатных антенн из-за хрупкости и очень больших джоулевых потерь.

Несмотря на то, что печатные и частично-печатные ЛПВА очень похожи, между ними имеются и различия. Печатные антенны обладают большой парусностью, поэтому их применение целесообразно на частотах выше 1500 МГц. Парусность частично-печатных антенн значительно меньше и они могут использоваться во всём дециметровом диапазоне. Строгий анализ печатных антенн затруднён из-за сложности учёта влияния слоя диэлектрика на характеристики печатного вибратора. В частично-печатных ЛПВА влияние диэлектрика на небольшой печатный отрезок основания вибратора можно учесть во время экспериментальной проверки антенны. Это влияние сводится к сдвигу рабочего диапазона антенны в область низких частот и корректируется небольшим укорочением вибраторов.

Подключение печатной антенны к коаксиальному тракту осуществляется подобно тому, как это делается в классической ЛПВА (рис. 1.2). Для этого внешняя оплётка коаксиального кабеля (3), без защитной оболочки, припаивается на всём протяжении к внешней стороне одной из линий печатного распределительного фидера (4). Для такого устройства симметрирования необходим коаксиальный кабель с термостойкой изоляцией. Наилучшие результаты обеспечивает коаксиальный кабель с фторопластовой изоляцией. В вершине антенны центральный проводник (5) коаксиального кабеля (3) припаивается ко второй линии (2) печатного распределительного фидера (1) (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Подключение коаксиального кабеля к печатному распределительному фидеру

Добавление коаксиального кабеля (3) к одному из проводников ленточной фидерной линии (4) нарушает симметрию распределительного фидера (1,2,4) (увеличивается погонная ёмкость линии и снижается волновое сопротивление фидера) и для восстановления симметрии необходимо такой же холостой кабель припаять ко второму проводнику.

Рис. 3.4. Симметрирование линии питания ЛПВА

Восстановить симметрию распределительного фидера можно и за счёт некоторого уменьшения ширины той линии (4), к которой припаян коаксиальный кабель (рис. 3.4). Уменьшение ширины линии снижает её погонную ёмкость и восстанавливает симметрию, но численно этот вопрос не исследовался.

В ленточном двухпроводном фидере основная часть поля сосредоточена между его ленточными проводниками (2,4). Поэтому если внешний диаметр припаиваемого коаксиального кабеля (3) хотя бы в полтора-два раза меньше ширины фидерной линии, то возможной несимметрией можно пренебречь. Если же внешний диаметр кабеля соизмерим с шириной фидерной линии, то следует увеличить толщину диэлектрика (1), что приведёт к увеличению ширины фидерной линии. Увеличение толщины диэлектрика (1) увеличивает прочность антенны, но одновременно увеличивается её вес и стоимость.

В тех случаях, когда существуют жёсткие ограничения на вес антенны, толщину диэлектрика (1) можно увеличить только в пределах фидерной линии симметрично с двух сторон (5,6) или с одной стороны (5) (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Симметрирование линии питания

Локальное увеличение толщины фольгированного диэлектрика (1) реализовать достаточно сложно, поэтому можно рекомендовать просто слегка сместить полоски фидерной линии (2, 4) друг относительно друга в поперечном направлении (рис. 3.6). В этом случае увеличивается волновое сопротивление фидерной линии и для восстановления требуемого значения этого сопротивления необходимо увеличить ширину фидерной линии.

Рис. 3.6. Симметрирование полосковой линии питания

Диэлектрическую пластину для полоскового фидера следует делать в форме трапеции с максимальной шириной 60 – 100 мм в зависимости от рабочего диапазона антенны. Толщина диэлектрика должна быть не менее 2 мм, в противном случае антенна получается малой жёсткости и сильно изгибается под действием ветра. Фольгированный стеклотекстолит толщиной 2 – 3 мм не очень распространён.