Основные электрические параметры антенн. Эффективная площадь антенны А, страница 22

Уголковые антенны с углом между вибраторами ~ 70° использовались для радиосвязи на первом ИСЗ. При работе на м длины плеч были выбраны равными м, а на м - 2,4м.

РОМБИЧЕСКАЯ АНТЕННА

Ромбическая антенна (рис.16) состоит из четырех горизонтальных проводов длиною  каждый, подвешенных при помощи опор на некоторой высоте  над землей. К одному из острых углов ромба (точки ) присоединяется питающий фидер, а к другому (точки ) подключено поглощающее сопротивление , равное волновому сопротивлению

ромбической антенны. Сопротивление  служит для создания в проводах ромбической антенны режима, близкого к режиму бегущих волн. Рациональный выбор размеров ромба позволяет обеспечить работу антенны в широком диапазоне волн  без перестройки.

При исследовании направленных свойств ромбической антенны целесообразно рассматривать стороны ромба как провода с бегущей волной тока. Известно, что если длина провода, то главный максимум ориентирован под углом  порядка 21°(рис.17), и дальнейшее увеличение длины провода не вызывает существенного изменения этого угла. Поэтому, если острый угол ромба составляет 40 - 45°, то направления максимумов ДН всех четырех проводов ромба совпадут (рис.18,а) и в направлении большой

диагонали поля проводов 1 и 2 будут складываться в фазе. При благоприятных условиях они будут усиливаться полями проводов 3 и 4. В результате сложения получатся ДН, примерный вид которых показан на рис.18,б и в. Максимум главного лепестка ДН расположен в вертикальной плоскости, проходящей через вершины острых углов ромба. В вертикальной плоскости максимум излучения приподнят над горизонтом на некоторый угол  благодаря влиянию земли, которое может быть учтено множителем .

Волновое сопротивление ромбической антенны Ом, таким же следует выбирать и сопротивление нагрузки . Сопротивление  на конце поглощает примерно 30 – 40% мощности, и ромбическая антенна обладает  сравнительно низким к.п.д. . Так как ромбические антенны широко используются на линиях дальней связи (3000 км и более), ввиду чего подводимые к ним мощности составляют десятки и даже сотни киловатт, то сопротивление  должно рассеивать значительные мощности (порядка единиц и даже десятков киловатт). Ввиду этого в передающих ромбических антеннах в качестве сопротивлений нагрузки применяют двухпроводные линии с большими потерями (железные или фехралевые) длиною до 500 м.

Входное сопротивление ромбической антенны Ом, сопротивление излучения , действующая длина , a коэффициент направленного действия

К числу достоинств ромбических антенн следует отнести широкую диапазонность (она ограничивается искажениями ДН), простоту конструкции и простоту согласования.

Главными недостатками ромбических антенн являются сравнительно низкий к.п.д. (60 – 70%)  и высокий уровень боковых лепестков (30 – 40%).

Тема 7

ЩЕЛЕВЫЕ АНТЕННЫ

Щелевая  антенна  представляет собой узкое отверстие в металлической поверхности, к которому тем или иным способом подведена высокочастотная энергия. Такие отверстия могут быть прорезаны в обшивке самолета, корабля, космического аппарата, в специальном металлическом экране и т.п. Они могут быть прорезаны также в стенке объемного резонатора, в наружной оболочке коаксиального кабеля или волновода. Так как щелевые антенны не выступают за обводы конструкции объекта, их особенно целесообразно использовать там, где требуются хорошие аэродинамические качества (высокоскоростные самолеты, ракеты, космические аппараты при прохождении через плотные слои атмосферы и т.д.).

Возбуждение щелевой антенны может осуществляться либо фидером (рис.1), провода которого подключаются к противоположным стенкам щели , либо резонатором или волноводом. В последних случаях щель возбуждается наиболее интенсивно тогда, когда она прорезана перпендикулярно направлению тока в месте, где он имеет максимальное значение. Наиболее широкое применение на практики находят узкие прямолинейные щели длиной около .