Логопериодические вибраторные антенны: Учебное пособие, страница 21

Величину  можно связать с полной мощностью , излучаемую антенной - . В свою очередь , при отсутствии потерь, можно выразить через ток на входе антенны и активную составляющую входного сопротивления .

В этом случае выражение для КНД принимает следующий вид:

.

Вынесем за знак модуля квадрат множителя  который всегда присутствует в выражении для  и учтём, что в нашем случае ток на входе антенны равен 1 А.. Получаем расчётное выражение для КНД по отношению к ненаправленному (изотропному) излучателю

,                                              (1.42)

где  - ненормированная диаграмма направленности.

Выражение для ненормированной диаграммы направленности ЛПВА не зависит от выбора системы базисных функций и имеет вид диаграммы направленности антенной решётки [11]:

,                       (1.43)

где  – диаграмма направленности n-го вибратора антенны, остальные обозначения ясны из рис. 1.1.

Выражение диаграммы направленности одиночного вибратора полностью определяется выбранным законом распределения тока по вибратору. Для синусоидального приближения

.                 (1.44)

Диаграмма направленности вибратора с трёхчленным законом распределения тока [11] выражается следующей формулой:

   (1.45)

где .

Входное сопротивление антенны в данном случае удобно выразить через Z – параметры распределительного фидера, исходя из (1.32), (1.35) и (1.36). Отметим, что так как в (1.33) ток на входе антенны принят равным 1 А, то входное сопротивление численно равно напряжению на входе антенны:

.                           (1.46)

Для синусоидального приближения (1.46) упрощается: .

1.7. Анализ характеристик вибраторной антенны бегущей волны и антенны Уда-Яги

Вибраторная антенна бегущей волны (АБВ) известна давно [46], но применяется редко, в основном в качестве приёмной антенны коротковолновых радиоцентров (рис. 1.10).

Рис. 1.10. Схема вибраторной антенны бегущей волны

Антенна изготавливается из антенного канатика и устанавливается на растяжках на высоте 16 – 40 м над землёй.

АБВ в дециметровом диапазоне превращается в жёсткие симметричные половины, которые связаны между собой только поглощающим резистором и узлом крепления фидера. В каждой половине АБВ все вибраторы расположены с одной стороны фидерной линии, что создаёт большой крутящий момент и большие проблемы для конструирования. Однако, эта антенна в печатном или частично-печатном исполнении представляет собой жёсткую, прочную конструкцию и в некоторых случаях может оказаться полезной.

Как видно из рис. 1.10, АБВ очень похожа на ЛПВА. Отличия заключаются в том, что все вибраторы АБВ одинаковые, расположены друг от друга на одинаковом расстоянии и подключены к симметричному распределительному фидеру синфазно через элементы связи Z_св.