4. АНТЕННЫ УЛЬТРАКОРОТКИХ ВОЛН
4.1. Антенна типа «волновой канал»
4.1. Описать схему директорной антенны (типа “волновой канал”) и
принцип получения в ней однонаправ
ленного излучения. Почему в антенну “волновой канал” (рис. 4.1) вводят
несколько директоров (Д1,Д2,Д3) и
только один рефлектор (Р)
4.2. Рассмотреть антенну типа
Y
0
X
A
Директоры
Д1Д2Д3
Z
“волновой канал” как линейную решетку бегущей волны с замедленной
фазовой скоростью и осевым излучением. С помощью ДН и векторных
d d
Рис. 4.1
диаграмм показать, что рефлектор должен обладать реактивным сопротивлением индуктивного характера, а директор – емкостного.
4.3. Написать и обосновать формулы КНД и ширины ДН директорной антенны. Отметить ее достоинства, недостатки и области применения.
4.4. Антенна типа “волновой канал” состоит из активного вибратора, рефлектора и трех директоров и имеет общую длину lA = 6 м. Длина
волны = 6 м. Определить КНД антенны D.
Решение. КНД антенны типа «волновой канал» с оптимальной длиной lAрассчитывается по формуле
l
D k7 6 7,A1
где k1 = 5–10, коэффициент, зависящий от числа вибраторов.
4.5. Рассчитать ДН в Е- и Н-плоскостях линейной системы излучателей, состоящей из двух параллельных симметричных вибраторов длиной 2l = /2, расположенных на расстоянии d = /4 друг от друга и питаемых токами одинаковой амплитуды, но со сдвигом по фазе = /2 (система антенна-рефлектор).
Решение. ДН линейной системы излучателей по теореме перемножения определяется произведением функции направленности одного излучателя f1() на множитель решетки fn() из n излучателей. Используя
данные задачи, получим выражения для множителя решетки.
Поскольку ДН вибратора в Н-плоскости определяется выражением
f1H() = 1, вибратор излучает во все стороны равномерно, то выражение
(4.1) соответствует функции направленности системы А-Р в H-плоскости.
Расчет функции направленности по выражению (4.1) приведен в
табл. 4.1.
Таблица 4.1
0
0
20 30 40 50 60 70 80 90
fn=2()
0
fn=2()
1 0,999 0,994 0,983 0,961 0,924 0,869 0,797 0,707
Окончание табл. 4.1
100 110 120 130 140 150 160 170 180
0,604 0,494 0,383 0,277 0,183 0,105 0,047 0,012 0
Расчет функции направленности вибратора по выражению (4.2) приведен в табл. 4.2.
Таблица 4.2
0
0
10 20 30 40 50 60 70 80 90
62
f1E()
1 0,98 0,92 0,82 0,69 0,56 0,42 0,28 0,13 0
0
0
20
30
40
50
60
70
Таблица 4.3
80 90
fл.с() 1 0,913 0,812 0,683 0,537 0,386 0,24 0,109 0
Окончание табл. 4.3
0100 110 120 130 140 150 160 170 180
fл.с() –0,083 –0,136 –0,160 –0,155 –0,127 –0,086 –0,043 –0,012 0
Рефлектор
x
/4
Антенна
z
A
f1E()
/4
fn = 2()
Рис. 4.2
fл.с()=f1E()fn= 2()
Результаты перемножения приведенных в таблицах функций сведены в табл. 4.3 и являются искомой функцией направленности