Расчёт характеристик направленности и электрических параметров ромбических антенн показывает, что их можно использовать без всяких переделок в довольно широком диапазоне волн.

Хотя характеристики направленности ромбической антенны хуже, чем у настроенных многовибраторных антенн типа СГ (значительная часть излучаемой мощности приходится на долю побочных лепестков), коэффициент усиления и кпд ромбических антенн меньше, чем у антенн СГ, диапазонные свойства лх и меньшая стоимость явились причинами применения ромбических антенн на многлх линиях радиосвязи разной протяжённости как в качестве передающих, так и приёмных антенн. Поэтому осга-новимся подробней на расчёте характеристик направленности выборе габаритов, расчёте основных электрических параметров и конструктивном выполнении ромбических антенн.

Характеристики направленности. Выбор габаритов ромбической антенны

Уравнение характеристики направленности ромбической антенны в горизонтальной плоскости имеет вид

се /

Mj, =sin -у [1 -81П(Ф +cf)! sin ~ [1 -51П(Ф- Р)]

С05(Ф+У) С05(Ф -<р)

X (76.x I)

1 - sin (Ф + tf) 1 - sin (Ф - tf)

где Mj,p - относительная напряжённость электрического поля, / - длина стороны ромба, Ф - половина тупого угла ромба,

- угол между большой диагональю ромба и направлением на точку, являющуюся проекцией рассматриваемой удалённой точки на горизонтальную плоскость. Относительная напряжённость электрического поля, создаваемого ромбической антенной в вертикальной плоскости, проходящей через большую диагональ ромба и перпендикулярной к плоскости ромба, определяется по формуле

-совФ-

1 - COS Д sin Ф

(1 - COS А sinФ) М (77.x I)

где А - угол между горизонтальной плоскостью и направлением на рассматриваемую удалённую точку, лежащую в вертикальной плоскости. Множитель Мдр, учитывающий влияние земли, определяется по ф-ле (33.1Х).

В качестве примера на рис. 36.XI приведены рассчитанные для оптимальной волны характеристики направленности в вер-

тикальной и горизонтальной плоскостях антенны РГ - 1.

Выбор габаритов ромба и высоты подвеса его над землёй производится для оптимальной волны , исходя из определения наибольшего значения множителей, входящих в правую часть ф-лы (77.XI), для - требуемого угла возвышения главного луча.

Рнс 36 Xl. Характеристики направленности антенн

РГ- 1 а; в вертикальной плоскости, б) в горизон-4

тальной плоскости

Оптимальное значение угла Ф можно определить из условия максимума множителя

м, = --, (78.XI)

1-созДзшФ

полагая, что он зависит только от Ф, так как Д - угол между плоскостью земли и направлением максимального излуиения является исходной величиной.

Находим максимум множителя М

- (1 - cos sm Ф) bin Ф + cos Ф cos cos Ф q

d0 (1 - С05Дот51ПФ)2

- sin Ф + COS m sitf Ф + COS cos Ф = О,

откуда sin Ф=со8А , т. е. М, имеет максимум при оптимальном значении Ф, равном

Ф = 90=-Д . (79.x I)

Так как множитель не зависит от длины стороны ромба, то оптимальное значение / полупим, исходя из условия максимума множителя

В2 =

sin -(1-ccsA sinФ)l, (80.XI)

которое имеет место, если

(1 - cos \т sin Ф) = - .

2 x га , 2

Подставляя а = - , после элементарных преобразований

получим выражение для определения оптимальной длины стороны ромба

1= -h-. (81.XI)

2(1 - СозДтЗШФ)

Высота подвеса ромба выбирается так л<е, как и высота подвеса симметричного вибратора, исходя из наименьшей возможной высоты подвеса, при которой величина Мр получается максимальной, т. е. по ф-ле (40.XI). Зная из расчёта заданной линии радиосвязи Д , по ф-лам (73X1), (81.XI) и (40.XI) легко найти оптимальные Ф. / и Я. Например, для =15°: Ф = 75°, 1=81, Я = . Практически при выполнении условия / = 8Хд антенна получается громоздкой и дорогой, поэтому отказываются от оптимальной / и часто принимают /=4Хд . Уменьшение излучаемой мощности (или силы приёма) при этом получается небольшое, а сооружение антенны упрощается. В случае /=4Хд наивыгоднейший угол Ф, определяемый из ф-лы (81.XI), получается равным 65°. Одной из часто применяемых для линий радиосвязи

длиной, большей 1500 км, является антенна РГ - 1. Для более

коротких линий применяются ещё более простые ромбические антенны, например РГ0,5 (для линий 600 1000 км) и РГ

0,35 (для линий 400 -f- 600 км); последнюю рекомендуется применять только в качестве приёмной антенны.