Пособие к курсовому проектированию по антенно-фидерным устройствам, страница 6

Множитель антенны не нормирован и одинаков как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях; А – постоянный коэффициент.

1.4.3. Множитель земли

Земля влияет на диаграмму направленности антенны только в вертикальной плоскости. В том случае, когда плоскость расположения вибраторов (рис.1.1) параллельна земной поверхности, антенна создает горизонтально поляризованное поле, наиболее часто используемое в ультракоротковолновом диапазоне при связи с учетом влияния земли.

Для горизонтально поляризованного поля модуль коэффициента отражения от земли близок к 1, а фаза к 180⁰ тем больше, чем меньше угол Θ. Если принять это равенство точным, то множитель земли в вертикальной плоскости

,                                                              (1.25)

где Н – высота антенны над землей.

Обычно при расчете множителя земли подбирают высоту антенны над землей так, чтобы нижний лепесток множителя земли был направлен под заданным углом к горизонтальной плоскости.

1.4.4. Коэффициент направленного действия

КНД антенны типа «волновой канал» без учета влияния экрана определяется, как у антенны бегущей волны, следующей приближенной формулой:

,                                                                                      (1.26)

где L – длина антенны от рефлектора до последнего директора;

К₁ – коэффициент, зависящий от длины антенны, лежащий в пределах от 4 до 10 и определяемый по графику рис.1.2.

Коэффициент К₁ увеличивается с уменьшением длины антенны, так как при этом увеличивается влияние множителя вибратора на общую диаграмму направленности антенны. Влияние экрана при достаточно больших его размерах и малых потерях увеличивает КНД антенны приблизительно в два раза.

 

1.5.  О РАСЧЕТЕ ПИТАНИЯ АКТИВНОГО ВИБРАТОРА

Питание активного вибратора может осуществляться по последовательной (рис. 1.3,а) и параллельной (рис. 1.3,б) схемам. Так как входное сопротивление вибратора в антенне «волновой канал» мало (20÷30 Ом), а волновое сопротивление стандартных фидеров лежит в пределах от 30 до 300 Ом в зависимости от типа фидера, то в обеих схемах необходимо согласование этих сопротивлений.

В последовательной схеме следует применять специальные согласующие устройства типа четвертьволнового или экспоненциального трансформаторов. Крепление активного вибратора к стреле 5 (рис, 1.1 и 1.3) в этой схеме возможно только с помощью опорного элемента, выполненного из изолятора. В этом – недостаток последовательной схемы.

 

В параллельной схеме не нужны специальные согласующие устройства, так как в ней подключение фидера производится не в пучности тока, а к точкам вибратора с входным сопротивлением, соответствующим выполнению условия согласования. Расчет положения точки подключения l₁ производится по формуле

,                                                                        (1.27)

где ρ_φ – волновое сопротивление фидера;

ρ_в – волновое сопротивление вибратора;

R_вх – входное сопротивление вибратора, рассчитанное по формуле (1.18).

Длина согласующего участка берется из конструктивных соображений:

.                                                                                     (1.28)

Вторым достоинством параллельной схемы питания является возможность крепления неразрезанного активного вибратора к стреле без изолятора в средней точке, так как в ней напряжение равно нулю.