Расчет передающей антенны для радиовещания, страница 2

В нашем курсовом проекте мы берем в качестве излучателя именно антенну-мачту, установленную на изоляторе, без нагрузки наверху. Она набирается из секций длиной 4,5-7,5 метров. В вертикальном положении мачта удерживается системой оттяжек. Для уменьшения токов, наводимых в оттяжках полем, излучаемым  антенной, в оттяжки  вводят изоляторы. Расстояние между изолятором не должно быть больше (1/7 ÷ 1/8) λ.    

В качестве антенны у нас применяется несимметричный вибратор. Широкое применение на средних волнах получил вертикальный несимметричный вибратор высотой l=0,53 λ . Этот вибратор создает малое излучение под большими углами к горизонту и интенсивно излучает вдоль земли. Мы возьмем именно такую длину вибратора.

Так как в задании сказано, что антенна должна иметь диаграмму направленности кардиоидной формы в плоскости Н, то мы будем проектировать систему двух вибраторов. Антенна у нас будет направленной, а рефлектор пассивным, только таким способом можно достичь диаграмму направленности кардиоидного типа. Настройкой пассивного рефлектора будем регулировать излучение в различных направлениях и получим диаграмму направленности, отвечающую конфигурации обслуживаемой территории  и постановленным перед нами задачам. Обычно такая простейшая направленная антенна опережает   вторую  мачту – пассивный рефлектор на расстояние  (0.15 – 0.3) λ. [2] Опираясь на наличие  кардиоидной диаграммы направленности, выберем расстояние между антенной и пассивным рефлектором 0,25λ. Пассивный рефлектор имеет у своего основания элементы настройки для регулирования величины и фазы тока, т. е. для регулирования характеристики направленности всей системы. Высоту пассивного рефлектора возьмем такую же, как и у антенны.

Антенны мачты устанавливаются на значительном расстояние от технического здания  и соединяются с передатчиками коаксиальными фидерами.  Мы будем для питания использовать несимметричный воздушный многопроводный коаксиальный фидер (рисунок 1). Выполнен из меди и заполнен внутри диэлектриком.  Центральная жила кабеля подводится к самой башне, в районе изолятора, а внешняя оплетка заземляется. Так как у нас волновое сопротивление в задании равно 60 Ом, а оно является стандартным то,  наш коаксиальный фидер будет состоять из 16 наружных биметаллических проводов и 12 внутренних.  Диаметр внутренних проводов равен 6 мм, а внешних 4 мм. Центральная жила кабеля df=500мм, а внешняя оплетка Df=1000мм.

Мощность передатчика в задании 600 кВт. Проверим, подойдет ли наш фидер по мощности. Для этого найдем  мощность пробоя:

Мощность пробоя намного больше мощности передатчика, значит, параметры фидера выбраны, верно.

Рисунок 1. Коаксиальный фидер

2 Выбор геометрических размеров антенны

По ранее описанным условиям, выберем  соответствующие геометрические размеры антенны.

Высота антенны: Н=, м

Расстояние между антенной и пассивным рефлектором:     , м

Материал для изготовления антенны - стальные трубы. Параметры труб: диаметр 168 мм, высота равна высоте антенны, стороны сечения a= 1,35 м. Число углов в сечении мачты n=3.