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:

Принципы построения систем электросвязи
В настоящее время наблюдается глобальная конвергенция сетей телекоммуникаций. Сейчас нельзя четко выделить сеть передачи данных, телефонную сеть. Процесс конвергенции начался достаточно давно, одним из первых признаков сбли ...

Контроль качества конденсаторов переменной ёмкости
Функциональная электроника - это новое перспективное направление в современной электронной базе РЭС. Устройства функциональной электроники основаны на использовании динамических неоднородностей и физических принципов интеграци ...

©  www.techvarious.ru - 2021