Логопериодические вибраторные антенны: Учебное пособие, страница 37

.

Одновременно необходимо заменить параметр  на  в {2.26} (четвёртая строка) и в {2.40} (одиннадцатая строка). Для синусоидального приближения необходимо сделать аналогичную замену в {2.12} (четвёртая строка) и в {2.34} (восьмая строка).

Следует отметить, что резонансная частота более толстого вибратора ниже, чем резонансная частота тонкого вибратора той же длины. Поэтому использование в ЛПВА вибраторов одинакового радиуса приводит к тому, что резонансная частота коротких вибраторов понижается. В результате понижается верхняя граничная частота и для её восстановления необходимо уменьшать параметр , что и подтверждается результатами расчётов:

Рис. 2.23. Графики ЧХ Z_вх(F) (слева) и КНД и КСВ (справа) при одинаковом диаметре вибраторов

.

Для сохранения верхней граничной частоты параметр  пришлось уменьшить с 0,895 до 0,885, а для уменьшения пика КСВ несколько увеличено значение kw, но требования ТЗ выполнены полностью, а за счёт уменьшения  антенна стала короче примерно на 18 мм.

Сравним результаты с синусоидальным приближением при том же :

Рис. 2.24. Графики ЧХ Z_вх(F) (слева) и КСВ (справа) при одинаковом диаметре вибраторов и синусоидальном приближении

.

Для ЛПВА с вибраторами одинакового диаметра небольшие отличия результатов синусоидального приближения имеют тот же характер, что и раньше.

В начале расчётов невозможно точно определить отношение высоты первого вибратора к его радиусу и оно задаётся приближённо. Точное значение этого отношения можно определить только после выбора нижней частоты F0. Для определения этого отношения введены изменения в последнюю строку программы – добавлен ввод диаметра вибраторов (второй оператор) и расчёт отношения высоты первого вибратора к его радиусу – последний оператор:

.

Это уточнённое значение параметра ha1 следует ввести в первую строку программы, чтобы убедится, что все требования ТЗ выполнены или продолжить расчёты.

В реальной конструкции ЛПВА неучтённым параметром является узел крепления каждого вибратора к распределительному фидеру. Если вибраторы привариваются к фидеру или вкручиваются в него, то характеристики максимально близки к расчётным. Если же используется переходное кольцо, то появляется необходимость в настройке – в изменении расстояния между проводниками фидерной линии.

На этом проектирование классической ЛПВА можно считать законченным.

2.6. Сравнительный анализ электрических характеристик и конструкции логопериодической вибраторной антенны и антенны Уда-Яги

Для сравнительной оценки параметров ЛПВА сравним рассчитанную выше антенну с телевизионной антенной Уда-Яги дециметрового диапазона. В настоящее время большой популярностью пользуется так называемая антенна Шпиндлера [58, 59]. Для сопоставимого сравнения выберем десятиэлементную антенну.

Мы не ставили целью проведение подробного анализа антенны Уда-Яги, поэтому для упрощения расчётов внесём некоторые изменения в последнюю. Будем рассматривать близкую по геометрии антенну с одиночным рефлектором вместо трёхэлементного, а в качестве активного вибратора вместо петлевого используем обычный вибратор. Диаметр активного вибратора выберем в полтора раза больше, полагая, что петлевой вибратор в какой-то степени эквивалентен утолщённому обычному вибратору.