Логопериодические вибраторные антенны: Учебное пособие, страница 61

Как видно из рис. 5.3, увеличение угла q в V-антенне приводит к смещению рабочей полосы антенны в область высоких частот и значительному уменьшению КНД на нижней частоте рабочего диапазона, определяемого уровнем КСВ<1,5. Но наиболее приемлемыми будут углы q£35 градусов, что позволяет уменьшать поперечный размер ЛПВА.

Исходя из изложенного, можно сделать вывод, что применение в ЛПВА V-вибраторов позволяет уменьшать ее поперечные размеры. Методика позволяет рассчитывать такие антенны с достаточной для инженерных целей точностью.

Рис. 5.3. Расчетные зависимости КНД и КСВ от частоты при разных углах наклона вибратора q

5.4. Расчёт частично-печатных телевизионных антенн с V-вибраторами для дециметрового диапазона и диапазона 800 МГц

Выбираем для распределительного фидера антенны материал, аналогичный тому, который выбран в разделе 3.4. В результате расчетов получаем антенну со следующими конструктивными параметрами:

Результаты расчёта частично-печатной ЛПВА с V-вибраторами для дециметрового диапазона

Расчетные частотные зависимости КНД и КСВ этой антенны и зависимости активной и реактивной составляющих входного сопротивления представлены на рис. 5.4 (а, б, соответственно).

а)                                        б)

Рис. 5.4. Частотные зависимости КНД, КСВ (а), входного сопротивления (б) ЛПВА с V-вибраторами

Распределение модуля (черные кружки) и фазы (белые кружки) токов вибраторов в точках питания и ДН (в плоскости вектора Е ДН более узкая) на частоте 600 МГц приведены на рис. 5.5 (а, б, соответственно).

а)                                                         б)                        

Рис. 5.5. Распределение модуля и фазы токов вибраторов в точках питания (а) и ДН (б) на частоте 600 МГц

Экспериментально была исследована ЛПВА (фотография которой приведена в Приложении, рис. П.3.1) с линейными трубчатыми вибраторами со следующими параметрами:

Экспериментальная и расчетная частотные характеристики КНД и КСВ ЛПВА приведены на рис. 5.6.

Рис. 5.6. Расчетные и экспериментальные частотные зависимости КНД, КСВ ЛПВА с V-вибраторами диапазона 800МГц

Эксперимент показал, что изготовленная ЛПВА имеет несколько худшие характеристики по сравнению с расчетными. На графиках КСВ, полученных при измерениях, имеются 2 “пика” на частотах 753МГц и 812МГц, которые не определяются при расчетах характеристик, хотя небольшое возрастание, на частотах, близких к аномальным, имеет место. Исходя из причин появления таких аномалий, было сделано предположение о том, что они могут появляться из-за неточности изготовления самой ЛПВА, т.е. неточного соблюдения длин вибраторов. Для проверки в программу расчета была внесена поправка величины ±d [мм] – абсолютное изменение длины вибратора, которая случайным образом изменяет длины вибраторов в заданных пределах.

В результате было получено, что при d³2мм в расчетной частотной характеристике КСВ появляется всплеск, имеющий максимум на частоте F=812МГц (рис. 5.6 черные и белые квадраты).

Рис. 5.7. Экспериментальные (тонкая линия) и половины расчетных (утолщенная линия) ДН в плоскости вектора Е на верхней, нижней частотах рабочей полосы частот антенны и на частотах “пиков” (753МГц, 812МГц)