Расчёт антенны типа “волновой канал”, страница 5

3. Расчёт диаграмм направленности

Для расчёта диаграммы направленности воспользуемся следующими соотношениями [1]:

;                                                                     (15)

;                                                                                          (16)

;             (17)

;                                                   (18)   

.                                                                                         (19)

         Диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях представлены на рисунках 3 и 4 соответственно:

Рисунок 3 – Диаграмма направленности антенны в горизонтальной плоскости.

 Рисунок 4 – Диаграмма направленности антенны в вертикальной плоскости.

4. Расчёт коэффициента направленного действия (КНД)

КНД рассчитывается по формуле [1]:

,                                (20)

где L – длина антенны,

     K₁ – коэффициент.

         Величина K₁ определяется из графика, представленного на рисунке 5 [1]:

Рисунок 5 – Вспомогательный график для расчёта коэффициента направленного действия антенны.

         В данном случае длина антенны равна:

.

Тогда отношение длины антенны к длине волны равно:

.

         Из графика, приведённого на рисунке 5, определим значение K₁, соответствующее . Оно равно:

.

Полученные значения K₁ и  подставим в выражение (20). Получим значение КНД:

.

5. Расчёт входного сопротивления

Для расчёта входного сопротивления воспользуемся формулой [1]:

.

         Ток активного вибратора  был найден ранее. Зависимость входного сопротивления от размеров антенны будет иметь вид:

Рисунок 6 – Зависимость входного сопротивления от размеров антенны.

         Реактивная составляющая входного сопротивления не равна нулю, потому что ранее принятое собственное сопротивление активного вибратора не компенсирует наведённое сопротивление. Для получения высокого коэффициента бегущей волны необходимо равенство нулю реактивной части Z_вх, поэтому исходят из условия:

,

при выполнении которого происходит взаимная компенсация наведённого и собственного реактивного сопротивлений..

         Найдём величину входного сопротивления при . Тогда: