Поэтому одиночную многовитковую спираль можно «разрезать» на отдельные спирали с малым количеством витков (n=3÷7), из которых потом уже формируется синфазная решетка. При этом предполагается, что коэффициент усиления антенны остается неизменным. Расстояние между осями спиралей обычно выбирается равным 0,5λ.
Используя формулы (2.4) и (2.5) найдем общее количество витков для нашей антенны:
. Расчет схемы питания антенны
Питание спиральной решетки осуществляется системой из отрезков коаксиального кабеля. Нужно так построить систему питания антенны,чтобы ее входное сопротивление равнялось волновому сопротивлению магистрального фидера (Wф= 75 Ом). Входное сопротивление одиночной спирали определяется по формуле:
(3.1)
где l-длина витка.
Для этой цели в качестве согласующих устройств применяют трансформаторы в виде четвертьволновых отрезков коаксиального кабеля. В нашем случае нам надо построить схему питания синфазной решетки из 6 спиралей.
При длине отрезка, соединяющего вход спирали с точкой В, равной половине длины волны в кабеле λк (λк=λ/√μ), входное сопротивление спирали пересчитывается в точку В с коэффициентом трансформации n=1,
где μ-относительная диэлектрическая проницаемость материала, заполняющего кабель (ɛ=2.2-2.4).
Поэтому общее сопротивление 6 спиралей в точке В.
Для согласования с магистральным фидером необходим λ/6-трансформатор с волновым сопротивлением
. Расчет диаграммы направленности антенны
Расчет диаграммы направленности антенны имеет вид:
F(φ)=F1(φ) F2(φ) F3(φ), (3.2)
где F1(φ)-множитель, характеризующий диаграмму направленности одного витка спирали;
F2(φ)-множитель ,характеризующий направленные свойства одной спирали;
F3(φ)-множитель синфазной решетки.
Диаграмма направленности одного витка спирали приближенно можно описать выражением:
F1(φ)≈соsφ. (3.3)
Так как спиральная антенна относится к классу решеток бегущей волны,то
(3.4)
где n-количество витков;
d-шаг спирали.
Множитель спиральной решетки описывается выражением:
антенна фидер электрический
(3.5)
где N-количество спиралей в данной плоскости;
dc- расстояние между центрами соседних спиралей.
Рассчитаем диаграмму направленности для Н-плоскости, подставив наши значения в формулу (3.2),учитывая что F2(φ)=1:
Определим ширину главного лепестка диаграммы направленности по уровню половинной мощности и по нулевому уровню:
μ0.5=0.23
μ º=0.51
Рассчитаем диаграмму направленности для Е-плоскости ,подставив наши значения в формулу (3.2):
Определим ширину главного лепестка диаграммы направленности по уровню половинной мощности и по нулевому уровню:
2φ0.5=0.03
2φº=0.3
Заключение
Курс антенно-фидерных устройств помог мне разобраться в процессах, которые происходят в различных видах антенн, вибраторов. Так же я смогла узнать всё разнообразие и их назначение в технической сфере.
Другое по теме:
Проектирование транкинговой сети связи
Задан
тип застройки района обслуживания. Определить рабочий диапазон частот исходя из
типа застройки.
.
Определить среднее значение размеров зон обслуживания исходя из типа застройки
района, мощности радиопередатчика, выс ...
Микрофонный усилитель оборудования дуплексной громкоговорящей связи
Автоматизация технологических процессов вовсе не исключает участие
человека, а часто ставит его на место главного звена в технологической цепи. Особенно
важным такой подход оказывается в период эксплуатации сложных объекто ...