Главная
>
Очерк развития радиотехнологии ная, синфазная, Г - горизонтальные вибраторы, Р - указывает на наличие рефлектора, п - число этажей, m - число вибрато- poD в каждом этаже). В качестве примера на рис. 25.XI показана схема одного из возможных вариантов такого типа антенн - антенны СГ - Р. Эта антенна имеет четыре секции. Каждая из них представляет собой вертикальный двухпроводный фидер, питающий симметричные вибраторы, включённые в пучностях напряжения и являющиеся его нагрузкой. Длина одного плеча си.мметричного вибратора и расстояние между соседними этажами равны = - . Расстояние от нижнего этажа до поверхности земли чаще всего тоже равно luaac - пределитт s liw фидер г и распредели телбний фмер /лайм/й фидер Рис. 25.XI. Схема двухэтажной синфазной антенны с горизонтальными виСратсрами по 8 вибраторов в этаже I антенна СГ Для обеспечения равенства амплитуд токов и их синфазности во всех полуволновых вибраторах секции необходимо, чтобы напряжения на проводах фидера в точках подключения каждой пары полуволновых вибраторов (симметричного вибратора с длиной плеча 4 = были бы одинаковы по величине и по фазе. Это достигается тем, что полуволновые вибраторы соседних этажей секции присоединяются в пучностях напряжения питающего фидера попеременно то к одному, то к другому проводу его, иак показано на рис. 25.XI. В противном случае токи вибраторов двух соседних этажей былибы в противофазе и излучения в главно.м направлении не было бы. Синфазность питания вибраторов всех секций антенны обеспечивается равенство.м длин распределительных фидеров ВВ -f--ББ и ББ АА (до точек АА подключения главного фидера). Количество секций всегда только чётное. Как правило, антенна имеет пассивный рефлектор (не показанный на рис. 25.XI). Он располагается сзади антенны на рас-36* .563 стоянии, разном 0,2 X, и представляет собой копию антенны, только снабжается на входе реактивным сопротивлением в виде отрезка линии с короткозамыкающим мостиком. Изменением положения мостика и, следовательно, величины реактивного сопротивления регулируется фаза токов в вибраторах рефлектора. Этим обеспечивается синфазность волн, излучаемых в главном направлении антенной и рефлектором, и почти полная противо-фазность волн, излучаемых в направлении, противоположном главному. Антенны типа СГ -Р обладают рядом достоинств. Их кпд m приближается к 100%, так как вредные потери ничтожны. Характеристика направленности хорошая - большая Ч1асть излучаемой энергии приходится на основной лепесток; на побочные лепестки приходится малая доля всей излучаемой энергии. По этому коэффициент усиления таких антенн достигает больших значений, и тем больших, чем больше этажей и больше вибрато- п 1 2 2 4 6 ров в этаже. Например, для - = --, -, -, --и - вели- т 2 2 8 в 8 чина S для антенн СГ с пассивным рефлектором соответственно равна 14, 21, 71, 160 и 211. Приведённые значения е рассчитаны при условии идеальной проводимости земли н при высоте подвеса нижнего этажа, равной Практически, из-за потерь в земле S на 10%-н-30% меньше приведённых. Потери в земле тем больше, чем меньше этажей в антенне и чем хуже проводимость земли. Углы возвышения главного луча Д, получаются равными тем, которые требуются для работы линий связи. Одноэтажные имеют 4 = 30 , двухэтажные 4 = 17°, четырёх- и шестиэтажные соответственно Д, = 9° и Дт = 7°. Для линий связи .меньшей протяжённости применяются антенны с меньшим числом этажей, а для линий связи большей протяжённости - антенны с большим числом этажей. Указанные значения Д, приведённые для антенн СГ с пассивным рефлектором, мало отличаются от значений Д , получаемым для случая антенн СГ с активным рефлектором. Недостатком антенн данного типа является то, что они обладают хорошими параметра.ми только при работе на фиксированной волне. При отклонении волны от л = 2/ амплитуды токов и их фазы становятся разными в вибраторах различных этажей, так как расстояние между этажами становится отличным от - В результате этого параметры антенны ухудшаются, а характеристика направленности искажается. Практически допустимо небольшое отклонение волны, и те.м меньшее, чем больше вибраторов в антенне: для четырёхэтажных антенн на 5%, а для двухэтажных на 10%-s- 15%. Недсх;ташом многовибраторной антенны является также дороговизна её сооружения и эксплуатации. Но несмотря на указанные недостатки, отмеченные выше, существенные достоинства обусловили широкое практическое применение этих антенн. Поэтому рассмотрим подробней основные вопросы, относящиеся к расчёту антенн типа СГ- Р. Характеристики направленности Уравнением характеристики направленности в вертикальной плоскости антенны СГ - Р является выражение (18.XI). Под- ставляя в него значения множителей М, согласно ф-лам (5.ХТ), (16.XI) и (33.IX), и принимая во внимание, что а = - и = Д, уравнение примет вид sin 0 s.n Д Д7,---2cos sin sin Д (1 - COS Д) 2 sin (а Я sin Д) т, (57.x I) где - расстояние от центра антенны до земли, определяемое по формуле здесь Я з- расстояние от зе.мли до нижнего этажа, а п- число этажей. Выражение (57.XI) даёт относительную напряжёиность электрического поля, создаваемого антенной, в функции Д - угла между горизонтальной плоскостью и направлением на рассматриваемую удалённую точку, лежащую в вертикальной плоскости. Уравнением характеристики направленности в горизонтальной -плоскости является ф-ла (19.XI), которая после подстановки значением, согласно равенствам (28.IX), (9.XI) и (17.XI), и замены соь0 на sin- и sine на ccsc, примет вид cos(~sintp) sin(-sincf) И, -----2 COS cos 9 . / ~ \ (1 COS i) n, (59.xI) где t? = £0 - e - угол между вертикальной плоскостью и направлением на точку, являющуюся проекцией рассматриваемой точки на горизонтальную плоскость.
|