Ответы на экзаменационные вопросы № 43-63 по дисциплине "Антенно-фидерные устройства" (Требования, предъявляемые к антеннам метровых и дециметровых волн. Основные типы приемных и передающих антенн СВ, ДВ, СДВ), страница 5

Значительно широкую полосу пропускания имеет логопериодическая антенна. Представляет собой антенную решетку, в которой длина вибраторов и расстояние между ними подчиняются принципу подобия (рис. 14.10).

К двухпроводной линии, сост-ей из перекрещенных проводов, подключаются сим. вибр-ры, длина которых и расстояние между ними по мере удаления от начала антенны возрастают так, что все вибраторы являются подобными:

,где  t – коэффициент подобия, называемый периодом структуры.

В рабочей полосе частот один из вибраторов становится резонансным, и его входное сопротивление оказывается чисто активным. Все остальные вибраторы будут иметь реактивную составляющую входного сопротивления тем большей величины, чем они будут находиться дальше от резонансного вибратора.

Так как увеличение входного сопротивления вибратора сопровождается уменьшением  в нем величины тока, то наиболее сильно излучает резонансный вибратор и несколько ближайших к нему. Все они составляют так называемую активную область. При изменении рабочей частоты резонансным вибратором становится другой вибратор, а активная область смещается вдоль оси антенны. С ростом частоты активная область смещается в сторону более коротких вибраторов, а с уменьшением частоты в сторону более длинных вибраторов. Из сказанного следует, что последовательность  резонансных частот антенны будет иметь следующий вид: ,                                                

где n – номер вибратора, f₁ – частота первого резонанса, f_n – резонансная  частота n-го вибратора. На основании (14.40) можно записать:

Из формулы следует, что в логарифмическом масштабе резонансные частоты повторяются через равные интервалы, равные , что и  определило название антенны. На основании сказанного можно сделать вывод о том, что электрические параметры антенны на резонансных частотах остаются неизменными. Поэтому такая антенна относится к классу частотонезависимых антенн. Практически ЛПА имеют 10-ти кратный диапазон рабочих частот.

Рассмотрим более подробно структуру активной области. В упрощенной форме работа активной области выглядит следующим образом. На рис. 14.11 показана активная область, состоящая из 3-х вибраторов, из которых средний 2 – резонансный. Более короткий вибратор 1 имеет емкостный характер входного сопротивления, поэтому ток в нем  по фазе опережает ток в резонансном вибраторе (раздел 13.1) на 90°. При перекрестном питании, как показано на рис. 14.11, резонансный вибратор возбуждается током с опережением  на 180°. Таким образом, ток в коротком вибраторе отстает от тока в резонансном вибраторе на 90°, что придает короткому вибратору роль директора. Нетрудно убедиться в том, что более длинный вибратор выполняет роль рефлектора. Таким образом, активная область ЛПА напоминает директорную антенну, в которой директорами служат более короткие, чем резонансный, вибраторы, а более длинные вибраторы выполняют роль рефлекторов.

В связи с небольшим количеством элементов активной области ЛПА не обладает значительным КНД. Её главное достоинство в широкополосности.

При заданной рабочей полосе частот длина самого короткого вибратора выбирается , а длина самого длинного вибратора .

62. Антенны СДВ, ДВ, СВ.

Для частотных полос выделенных для радиовещания, часто используют иные, традиционно сложившиеся названия рассматриваемых диапазонов. Соответственно, мириаметровые волны называют сверхдлинными (СДВ), километровые – длинными (ДВ), а гектометровые – средними (СВ). В дальнейшем мы будем пользоваться этими обозначениями.

Из-за конечной проводимости почвы Земли вектор Е электрического поля волны имеет небольшой наклон к поверхности Земли, в результате чего появляется горизонтальная составляющая электрического поля. Угол наклона вектора Е относительно нормали к поверхности Земли можно оценить из формулы