- j19,251,4 - j19,2
Таблиця №3.10 - Взаємні опору сьомого директора з іншими елементами антени
ЕлементРефлектор, ОмВібратор, ОмДіректор №1, ОмДіректор №3, ОмДіректор №4, ОмДіректор №5, ОмДіректор №6, ОмДіректор №7, ОмЗначеніе - 6-j102-j1215-j54 + j17,7-18,5 + j12,2-23,3 - j19,96,2 - j37,551,4 - j19,2
Розрахуємо струми в антені. Складається і вирішується система рівнянь на основі законів Кірхгофа. Для зручності приймемо значення ЕРС в активному вібраторі за 1В.
Токи в антені:
А.
Визначимо відношення амплітуди поля, випромінюваного вперед, до амплітуди поля, випромінюваного тому. Для цього будемо використовувати наступну формулу [5]:
. (3.6)
Тепер будемо змінювати значення власних опорів елементів антени для досягнення максимального значення (3.6).
У результаті отримаємо наступні значення. Власний опір рефлектора:
Ом.
Власне опір активного вібратора:
Ом.
Власне опір директорів:
Ом.
У результаті перерахунку відношення амплітуди поля, випромінюваного вперед, до амплітуди поля, випромінюваного назад приймає таке значення:
.
Зупинившись на оптимальному варіанті антени, розрахуємо ДН. У загальному випадку для антени, що складається з декількох вібраторів, з урахуванням впливу землі, ДН антени визначається формулою [5]:
, (3.7)
де - множник, що визначає ДН одного вібратора;
- множник антени;
- множник землі;
- кут місця |і азимут.
Множник, що визначає ДН одного вібратора розраховується за наступною формулою:
. (3.8)
У вертикальній площині.
Формула для множника антени виводиться для антени, що складається з точкових випромінювачів з відомою фазою і величиною струму. Положення точкових випромінювачів збігається з електричними центрами вібраторів, складових антену типу «хвильовий канал». Формула - виводиться для точки, відстань якої від початку координат велике в порівнянні з розмірами антени. Остаточне вираз має вигляд [5]:
(3.9)
Земля впливає на ДН антени тільки у вертикальній площині. У тому випадку, коли площина розташування вібраторів паралельна земній поверхні, антена створює горизонтально поляризоване поле, найбільш часто використовується в ультракороткохвильовому діапазоні при зв'язку з урахуванням впливу землі. Для горизонтально поляризованого поля модуль коефіцієнта відбиття від землі близький до одиниці, а фаза до 180 ° тим точніше, чим менше кут 8. Якщо прийняти це рівність точним, то множник землі у вертикальній площині має вигляд [5]:
(3.10)
де м. - висота над землею.
Враховуючи вищенаведені формули побудуємо ДН антени:
Малюнок 3.1 - ДН в горизонтальній площині
Малюнок 3.2 - ДН у вертикальній площині
Визначимо рівень бічних пелюсток і ширину ДН за наступним графіком (рисунок 3.3).
Малюнок 3.3 - Графік для визначення ширини ДН
З графіка бачимо, що ширина ДН, рівень бічних пелюсток.
Визначимо коефіцієнт спрямованої дії (КНД) антени за такою формулою [5]:
(3.11)
де - коефіцієнт, залежить від довжини антени, що лежить в межах 4-10 і визначається за графіком (рисунок 3.4);
- довжина антени від рефлектора до останнього директора;
Малюнок 3.4 - Допоміжний графік для розрахунку коефіцієнта спрямованої дії антени
Повна довжина антени дорівнює:
м.
КНД антени буде дорівнює:
Розрахуємо вхідний опір антени за формулою [5]:
Ом. (3.12)
Однією з умов - отримання низького КСВ. у фідері є рівність нулю реактивної частини опору навантаження фідера (вхідного опору вібратора).
Реактивна частина вхідного опору вібратора складається з власного і наведеної опорів
.
Якщо при розрахунку виявляється, що, то це означає, що раніше прийняте власне реактивний опір активного вібратора не компенсує наведене реактивний опір і не забезпечує отримання чисто активного вхідного опору антени.
Тому при визначенні укорочення активного вібратора для виконання умови необхідно виходити з іншого власного реактивного опору визначається рівністю [5]:
Ом. (3.13)
При його виконанні відбувається взаємна компенсація наведеного та влас...
