Логопериодические вибраторные антенны: Учебное пособие, страница 48

Рис. 3.20. ЧХ антенны с 10 вибраторами на текстолите типа

СФТ-2-35 толщиной 2,5 мм

Результаты расчётов показывают, что параметры антенны для обеих марок текстолита практически одинаковы, и оба материала можно использовать для изготовления частично-печатных ЛПВА.

Результаты расчёта частично-печатной ЛПВА

Характеристики антенны можно улучшить, если увеличить её длину, но эту разработку читатели могут сделать самостоятельно.

3.5. Расчёт частично-печатной антенны сотовой связи стандарта NMT-450

Сотовая связь стандарта NMT-450 относится к поколению первых стандартов сотовой связи, но в нашей стране имеется федеральная сеть этого стандарта, поэтому стоит разработать антенну. Внешняя антенна для сотовой связи имеет смысл в тех случаях, когда штатная антенна мобильного телефона не обеспечивает связь. В стандарте NMT-450 расстояние между базовой станцией и мобильным телефоном не играет роли, во внимание принимается только уровень сигнала. Поэтому для районов, удалённых от базовых станций (дачные участки, небольшие посёлки и т.д.), внешняя антенна позволит обеспечить не совсем мобильную, но всё же телефонную связь.

Эта антенна и все последующие имеют стандартное входное сопротивление 50 Ом.

Рабочий диапазон частот стандарта NMT-450 составляет 440 – 470 МГц, то есть примыкает к началу телевизионного ДМВ диапазона. Для разработки антенны будем использовать следующие материалы – фольгированный стеклотекстолит марки СФ-2-35 толщиной 2,5 мм и дюралюминиевые трубки с внешним диаметром 6 мм.

При проектировании антенны будем стремиться получить максимальное среднее усиление. Уровень максимального КСВ выберем равным 1,3. В результате получаем ЛПВА из 7 вибраторов со следующими ЧХ:

Рис. 3.21. Графики ЧХ Z_вх(F) (слева) и КНД и КСВ (справа)

для ЛПВА с N =7

Антенна обеспечивает хорошее согласование и неплохое усиление. Если уменьшить тепловые потери в диэлектрике, то усиление антенны заметно увеличивается при небольшом увеличении среднего КСВ:

Рис. 3.22. Графики ЧХ Z_вх(F) (слева) и КНД и КСВ (справа),

для ЛПВА с N =7 при уменьшении тепловых потерь

Изменение толщины диэлектрика практически не изменяет характеристики антенны – изменения проявляются в третьем или четвёртом знаке. Правда, от толщины диэлектрика существенно зависит ширина полоски фидерной линии – она увеличивается с увеличением толщины, но это вполне естественно.

Результаты расчёта частично-печатной ЛПВА

Рассматриваемая антенна является узкополосной и поскольку по конструктивным соображениям трудно увеличить её длину, то можно попытаться увеличить направленность антенны за счет использования пассивных вибраторов – директоров. Для этого необходимо дополнить ЛПВА со стороны вершины траверсой с пассивными вибраторами. Такие антенны получили название логоволновых антенн.

3.6. Логоволновая частично-печатная антенна сотовой связи стандарта NMT-450

Для анализа логоволновой антенны необходимо внести некоторые изменения в расчётные выражения. В этой антенне только часть вибраторов подключена к распределительному фидеру, а дополнительные вибраторы являются пассивными. Поэтому изменения касаются только выражений для расчёта элементов матрицы системы линейных алгебраических уравнений (1.37б) и правых частей системы (1.37а).