Расчет ромбической антенны. Расчет оптимальных размеров антенны. Расчет нагрузочного сопротивления. Расчет КПД антенны

Федеральное агентство по образованию

Дальневосточный государственный технический университет

(ДВПИ имени В.В. Куйбышева)

Кафедра «Радиосвязь, радиовещание, телевидение»

Пояснительная записка к курсовому проекту

по дисциплине «Антенно-фидерные устройства»

на тему:

«Расчет ромбической антенны»

Выполнил:

Студентка гр. ВЦ-6011

Проверила

Владивосток

2009

ЗАДАНИЕ.

Вариант 2

Спроектировать передающую ромбическую антенну для магистральной связи. Расчёт электрических и конструктивных параметров антенны проводится по исходным данным, приведённым в табл.1.

Необходимо рассчитать конструктивные размеры антенны, выбрать материал проводов для сторон ромба и для изготовления согласованной нагрузки, подобрать фидер для питания антенны. Расчёт электрических параметров антенны выполнить на оптимальной и крайних частотах рабочего диапазона.

В заключении работы необходимо рассчитать диаграмму направленности двойной ромбической антенны, выбрав разнос между большими диагоналями ромба в горизонтальной плоскости , проанализировать полученный результат.

Таблица 1

Здесь  - рабочая длина волны,  - диапазон волн, - угол наклона траектории луча.

Оглавление

1.Краткая теория…………………………………………………………………3

2.Расчет антенны………………………………………………………………....7

 РОМБИЧЕСКАЯ АНТЕННА

В диапазоне коротких волн для радиосвязи широко распространены ромбические горизонтальные антенны (РГ), представляющие собой двухпроводную симметричную линию, выполненную в форме ромба. К одному из острых углов ромба подводится ЭДС высокой частоты, к другому присоединяется нагрузочное сопротивление, равное волновому сопротивлению ромбовидной линии, вследствие чего в проводах антенны устанавливается режим бегущей волны. Антенна подвешивается горизонтально на четырех опорах высотой (1,0-1,25).

Схематично внешний вид антенны РГ представлен на рис.1, где 1 – питающая линия, 2 – опоры, 3 – изоляторы, 4 – нагрузочное сопротивление в виде поглощающей линии:

Рис. 1

Такая антенна является диапазонной как по направленным свойствам, так и по входному сопротивлению. Она может работать на любой фиксированной волне примерно в диапазоне 2,5:1, сохраняя при этом удовлетворительные направленные свойства и почти неизменный высокий КБВ в питающей линии.

Диапазонность антенны по входному сопротивлению объясняется тем, что она работает почти в режиме бегущей волны и ее входное сопротивление примерно равно волновому сопротивлению ромбовидной линии. Так как расстояние между проводами, из которых выполнена антенна, непостоянно, то в действительности волновое сопротивление увеличивается от 600-700 Ом (у острого угла ромба) примерно до 1000 Ом (у его тупого угла), что вызывает местные отражения и нарушает режим бегущей волны.

Чтобы сделать изменение волнового сопротивления менее существенным, каждую сторону ромба выполняют из двух расходящихся к тупому углу проводов. Расстояние между этими проводами увеличивается от нуля у острого угла до 2-2,5м у тупого угла. При этом волновое сопротивление ромба у тупых углов уменьшается, т. е. волновое сопротивление выравнивается по длине антенны (W_A~700 Ом). При питании такого ромба фидерной линии с  W = 700 Ом КБВ в ней   получается весьма высоким во всем рабочем диапазоне.                                                                                       

Ромбическая антенна излучает поля двух поляризаций: горизонтальной (нормальной) и параллельной. В вертикальной плоскости (плоскость, перпендикулярная поверхности земли, проходящая через большую диагональ ромба) и в горизонтальной плоскости имеется только горизонтально поляризованная составляющая поля.

Характеристики направленности ромбической антенны без учета затухания в проводах в горизонтальной (плоскости ромба) и в вертикальной   (земля считается идеально проводящей) плоскостях  определяются по формулам:

                                                                                                           (1.1)              

,                        (1.2)

где l - длина стороны ромба, 2Ф - тупой угол ромба, Ф - угол между большой диагональю ромба и направлением в точку наблюдения в горизонтальной плоскости, - угол в вертикальной плоскости, Н—высота подвеса антенны.