Расчет геометрии антенны

Точный расчет логопериодической антенны довольно сложен, но существует и простая методика расчета. Она позволяет сконструировать антенну, задавшись такими параметрами, как коэффициент направленного действия (КНД) и рабочий интервал частот.

Длины вибраторов логопериодической антенны и расстояния между ними должны изменяться в геометрической прогрессии со знаменателем τ, а расстояние (выраженное в длинах волн) между полуволновым наибольшим и соседним, меньшим, вибратором характеризуется параметром σ. Параметры τ и σ связаны между собой соотношением:

σ = 0,25 (1 - τ) ctgα,

где α представляет собой угол между осью антенны и линией, проходящей через концы вибраторов. Выбор параметров τ и σ носит компромиссный характер и влияет на число вибраторов и размеры антенны (на ее длину L между наименьшим и наибольшим вибраторами). Рекомендуется выбирать указанные параметры в соответствии со значением КНД по графику, изображенному на рис. 1.491

На этом графике под оптимальным подразумевается значение σ, которому соответствует минимальное значение τ при заданном КНД антенны.

В соответствии с этим, в нашем случае при КНД=10, σ=0,17 τ=0,917. Следует отметить, что число вибраторов антенны N зависит, в основном, от значения τ, а ее размеры возрастают с увеличением σ. Кроме того, оптимальному значению σ соответствует минимуму коэффициента стоячей волны (КСВ), а при больших значениях σ диаграмма направленности становится многолепестковой.

Выбрав параметры σ и τ вычисляем угол α по формуле:

Следовательно, α=70

Для определения ориентировочной длины антенны L и числа вибраторов N находят ширину «активной» области антенны Bs, под которой понимают зону, где находится резонансный вибратор с двумя другими, примыкающими к нему, из соотношения:

Bs= B*Bar,

где B = fmax/fmin - заданный коэффициент перекрытия рабочего интервала частот, а Bar - коэффициент, характеризующий ширину «активной» области. Коэффициент Bar рекомендуется выбирать, исходя из τ и α по графику, изображенному на рис. 1.50.1

В соответствии с графиком получаем:

Bar=1,6

Тогда:

) Графики приведены в учебнике «Телевизионные антенны» под ред. Синдеева Ю.Г.

Поскольку длина самого длинного вибратора равна λmax/2, то длину антенны можно определить по формуле:

Необходимое число вибраторов можно найти из соотношения:

После этого рассчитываем длину вибраторов и расстояние между ними, начиная с самого длинного, равного половине максимальной длины волны рабочего интервала частот, по формулам:

ln+1=ln*τ,

dn=0.5(ln-ln+1)ctgα,

где dn - расстояние между двумя вибраторами с номерами n и n+1.

Другое по теме:

Конструкция и характеристика оптических кабелей связи
Сегодня, как никогда ранее, регионы России нуждаются в связи, как в количественном, так и в качественном плане. Руководители регионов в первую очередь озабочены социальным аспектом этой проблемы, ведь телефон-это предмет перв ...

Техническое обслуживание и ремонт кабельных линий
Как известно основа надёжного электроснабжения потребителей электрической энергией - безаварийная работа кабельных линий. Бесперебойное электроснабжение потребителей городских сетей и промышленных предприятий зависит от принят ...

©  www.techvarious.ru - 2020