книги из ГПНТБ / Белоусов, С. П. Средневолновые антенны с регулируемым распределением тока

я

'о Я* =

(З-40)

о

где / о — ток в пучности нижней части

антенны;

Zbx а “

Znxl + ZBxi = RBx а -f- i Хвх a,

(3.46)

где Zвх i — сопротивление нижней части

антенны:

ZBX1 =

R bxi 4~*-^bxi*

Хр = Wm tg a /ш =

(3.47)

Рис. 3.5. Эквивалентная схема ан­

тенны АРРТ

Входное сопротивление такой

линии

определяется

следующим

равенствоы:

sh 2ft Hi -f- ft/a sin [2 (а Нг -f- ф)]

ch 2(5-//, -f- cos [2 (a Hi +

ф)]

P/a sh 2ft Hi — sin [2 (a Hx -f ф)]

(3.48)

ch 2p Hi + cos (2 (a Я, -f t|o)]

Сопротивление Z Bz 2

представляет собой сопротивление разомкну­

той линии длиной Я 2 = Я—Hi:

sh 2р Я;, — p/g sin 2a Я 2

.

р a ,h 2 p Я2 +

sin 2а Я.

ch 2р Я2 — cos 2a Я2

ch 2р Я2 — cos 2a Я2 }•

(3.49)

Входное сопротивление, пересчитанное к основанию антенны (в

точках

/—2, рис. 3.5)

cos a Hi +

i

Wk

sin a

Hi

Zbxo —

'

=

-^bxo+ i XDxo.

(3.50)

cos a

Hi -f

i sin a

Я,

WK= 138 Ig

(3.51)

где D0—диаметр экрана антенны;

rfM— эквивалентный диаметр

мачты; d3—

диаметр проводов экрана; п — число проводов экрана.

Активная

составляющая входного сопротивления

R*x а для слу­

чая,

когда 0s£ffi<0,2?., может быть рассчитана по

формуле:

*

____

(3.52)

К

- cos*(a Я + ф)

При значениях Я 2Д и Н1/Х, лежащих .в пределах от 0 до 0,35, для

расчета реактивной составляющей Х Вх а можно

пользоваться приб­

лиженным выражением:

Хвх а ® Wa [tg (а Н х + ф) - ctg а Н2].

(3.53)

3.9.

Распределение потенциалов

на

антенне

АРРТ

а) Распределение потенциала на экране

антенны

(рис. 3.5)

Эффективное

значение тока

в точках

питания

3 и 4

“

Iх — "j/"' Rb

(3.54)

где Р — мощность, подводимая

к антенне в режиме

несущей;

Rax* — активная

составляющая

входного сопротивления антенны в

точках 3 и 4.

Потенциал точки 4

(3.55)

V i = f tZBXl,

Распределение потенциала на нижней части антенны (на внеш-

ной поверхности экрана)

Pi (х) = .., .

У ” ' -'

"sh (у * +

i Ф).

(3-56)

sh (у Hi +

i Ф)

где

х — текущая

координата, отсчитываемая от

нижней точки эк­

рана

антенны.

Максимальное значение потенциала на экране устанавливается

примерно в точке

(3.57)

б) Распределение потенциала на верхней

части антенны

'Потенциал в точке 3

(3.58)

Va— ^j^bxs-

Распределение потенциала «а верхней точке антенны

Vi (х) = • V,

■ch (у Н — у х) ■

(3.59)

ch уН2

Максимальное

значение

потенциала

имеет

место

на

верхнем

конце мачты

(точка 5)

V*

(3.60)

Vа макс — ch у

Распределение напряжения

на фидерной линии,

образованной

мачтой и экраном, определяется выражением

и (х) = Us,t cos ( а Hi — а х ) + i

Wu

(3.61)

■sin (a Hi — a x)j

t / 3,4 —

^3 ~Ь ^4 = ^з^вх а>

(3.62)

[/з, 4 — напряжение между точками 3 и 4.

г) Распределение потенциала на нижней части мачты

Потенциал в любой точке нижней части мачты

(на участке 1—3)

uMi ( x ) = u ( x ) — v1 (x).

(3.63)

Подставляя

(3.56) .и (3.62) в '(3.63), получаем

V,

W

a at) j —

t » M l W :

[ cos (a Hi — а х )+ i —— sin (а Hi -

Zbx a

^з^вх!

• sh (y x + i ф)

(3.64)

sh (y Hi +

i ф)

фе регулировки

/

\

/ 8Zbxi sin ф sin

[а (1ш — у)}

>

(3.65)

vm (У)—

,

sh (-у # ! + i ф) sm a lm

где

/ш — длина шлейфа

регулировки;

у — текущая

координата, от­

считываемая от основания

антенны вдоль шлейфа.

Максимальное значение

потенциала будет в точке с координатой

» - / ш — 7 - -

(3.66)

4

(рис. 3.6)

Vo = 2ВХ0 Y

Т Г ~

’

(3' 67)

где Z вх о—входное сопротивление антенны в точке 0\

антенны

Явхо — активная

составляющая

входного сопротивления

в точке 0.

экране

Выражение для распределения потенциала на внешнем

Р»8 (*) = ~ у . /3ц В?1 ~ |Г sh (У * +

1*Ф).

(3.68)

sh (уНг + i ф)

где /з — ток

в точке 3;

/ з = - | / п г ^ -----’

(3-69)

Г

“вхЗ-4

S i —э2 М *= i hW al_ Э2s’n [Я (In *)]>

(3.71)

ми двух экранов:

h

____ _________

(3.72)

cos a ln

s'n a lnW3i_ э2 ’

Подставив значение h

из

(3.72)

в

(3.71), получим

S i -» 2 (*) =

sin a

, sin [ос ( l n

— лг)].

(3.73)

in

Распределение потенциала на внутреннем экране определяется

выражением

Оэ1 (х) = «з,_ э2 (дг) + оЭ2(*).

(3.74)

Подставив значения и31 -аг(х) и Vaz(x) в (3.74), получим

— Рв sin [ос (/„ — д-)]

I SZ1sh (у дт +

i ф)

S i (х)

sin a ln

sh (у Нг +

(3.75)

i ф)

Распределение напряжения между внутренним экраном и мачтой

описывается уравнением

cos [ a

— адг) +

i

WK

S i —м W — ^ 3 —4

----------sin (a Hi — ax)

"bx 3—4

(3.76)

шения 604-90° обеюпечир-ается минимальный уровень излучения

бо­

ковых лепестков ( ф 0 п т ) , и режим, при котором обеспечивается

мак­

симальный коэффициент усиления вдоль земли

( ф м а к с ) .

Значения ф 0Пт и ф м а к с

рассчитаны путем

численного интегри­

рования выражений i(3.30)

и

(3.31).

При этом

значение До принято

равным 60°.

для

антенны АРРТ с

различной вы­

Зависимость ф 0 пт и ф м а к с

сотой экрана ( # i=0,33#; # i= 0 ,4 #

и #i=0,'5#) от

Н/к приведена

на рис. 4.1 и 4.2.

жимов настройки: ф от, ф м а к с

и ф=0°. При этом предполагалось,

что коэффициент затухания |3=0

и фазовая скорость равна скорости

1 ,0 7 ^# Д ^0,79, в котором

антенна

АРРТ имеет

антифединговые

свойства, распределение тока

заметно

отличается

от распределения

мальному уровню излучения

в секторе

углов

Л=50-г 90°,

от отношения Н/к:

------------------------- H i-0,4H ;

----------------------

H i-0,33Н ;

— • — • -

Я, = 0,5Я

Утке

лA v

•

|

*

т

'

>

i

A

V

\

_ L

\

I

1

, /

t

\

L v!

>

v .4

__

/

\

V

A

0,3

Of

0,7

0,9

1,1

1,3

1,5Я

мальному уровню

излучения под углом Д—0°, от Н/к:

------------------------

Н . - О . З З Н ; -------— ----------- H i-0 ,4 H ;

— . — • —

Н ,-0,5Н

~i(x)-7,0

-0,5

0

0,5

l,0i(x)-i(x)-0,6 -0,0

о

0,0

0,6 i(x)

-i(x)-0,8 -0,4

0

0,4

0,5i(x)-i(x) ~0,4

0

0,4

0,6 ifх)