Логопериодические вибраторные антенны: Учебное пособие, страница 7

Хотелось бы подчеркнуть, что необходимо использовать версии именно Professional, так как обычные версии не позволяют использовать элементы программирования, без которых практически невозможно рассчитывать частотные характеристики.

В пятой главе для расчета характеристик ЛПВА с кусочно-линейными вибраторами испольованны программы, написанные на языке Borland C++, ввиду трудности реализации вычислительного процесса решения задачи на языке программирования Mathcad.

Для получения максимальной наглядности после решения электродинамической задачи полученные результаты интерпретируются во фрагменты вычислительных программ (функции), из которых в дальнейшем и строят программы анализа ЛПВА.

В.5. АННОТАЦИЯ СОДЕРЖАНИЯ ПО ГЛАВАМ

В первой главе приводится методика расчёта характеристик симметричного распределительного фидера (матрица проводимостей), использованная Кэррелом [5]. В этой же главе описан вывод системы ИУ типа Галлена для токов в вибраторах [11, 46] и получены расчётные выражения для этих токов (для синусоидального приближения и для трёхчленного закона распределения тока в виде гармоник Кинга), диаграммы направленности, коэффициента направленного действия (КНД) и входного импеданса. Приведены приближённые расчётные выражения для выбора волнового сопротивления распределительного фидера по методике Кэррела. Величину волнового сопротивления в дальнейшем можно уточнять численно.

Вторая глава посвящена подробной разработке программ численного анализа классической ЛПВА. Программа состоит в основном из пакета функций на языке Mathcad и общей части. Программа приводится в двух вариантах – для синусоидального приближения и для трёхчленного закона распределения тока. С помощью предлагаемых программ можно на выбранной частоте рассчитать амплитудно-фазовое распределение тока вдоль антенны, определить КНД, коэффициент стоячей волны (КСВ), комплексное входное сопротивление и построить диаграмму направленности в главных плоскостях. Также можно построить частотные характеристики КНД, КСВ и комплексного входного сопротивления и уточнить величину волнового сопротивления распределительного фидера для получения наилучшего согласования в заданной полосе частот.

Используемая методика позволяет анализировать не только ЛПВА, но и другие вибраторные антенные решётки бегущей волны – антенну Уда-Яги, или директорную антенну, и вибраторную антенну бегущей волны [46]. Приведена программа анализа директорной антенны, правда, в качестве активного вибратора рассматривается обычный полуволновой диполь, а не петлевой вибратор.

В этой же главе приведено несколько расчётных вариантов телевизионных антенн дециметрового диапазона в классическом исполнении, а также численно обосновывается возможность некоторого уменьшения габаритов. Приведено сравнение характеристик ЛПВА и директорной антенны одной и той же длины. Рассмотрены электрические и конструктивные недостатки классической ЛПВА.

Третья глава посвящена антеннам в частично-печатном исполнении. В таких антеннах распределительный фидер и основания вибраторов вблизи фидера выполняются в печатном исполнении, а основная часть вибраторов – в виде обычных стержней или трубок. Такая конструкция антенны обычно намного увеличивает её прочность и влагозащищенность, а также упрощает крепление антенны к мачте. Кроме того, в печатном распределительном фидере можно получить практически любое требуемое волновое сопротивление фидера [47, 48], что позволяет разрабатывать антенны со стандартным входным сопротивлением 50 Ом. В качестве материала для таких антенн рассматривается обычный двухсторонний фольгированный стеклотекстолит. Приведены экспериментальные частотные характеристики основных параметров (диэлектрическая проницаемость и тангенс угла потерь на нагревание) двух марок стеклотекстолита в полосе частот 10  2000 МГц и описана методика измерений этих параметров.

В программы расчётов введены функции, позволяющие по известным параметрам материала получить конструктивные размеры распределительного фидера и учесть электрические потери в материале.