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

по зо во

----а!/л=0,3 ---- Цл-0,1Ч

Рис. 4.16. Диаграммы направленности в горизонтальной плоскости антенной системы, состоящей из одной актив­ но питаемой и одной пассивной антенн АРРТ

Диаграммы направленности в вертикальной плоскости двухмач­ товой антенной системы приведены да рис. 4.17. Высота экрана ан­ тенн Яь =0,33/7. Распределение тока на антенне и рефлекторе соот­ ветствует диаграммам направленности с 'минимальным уровнем излу­ чения в секторе углов возвышения 604-90°.

Зависимость коэффициента усиления антенны с рефлектором (сплошная линия) и одиночной антенны (пунктир) от длины волны приведена на рис. 4.18. Как видно из рис. 4.18, антенна с рефлекто­ ром имеет выигрыш в коэффициенте усиления в 2,5 раза по сравне­ нию с одиночной антенной АРРТ.

70

Рис. 4.17. Диаграммы направленности в вертикальной плоско­ сти антенной системы, состоящей из одной активно питаемой и одной пассивной антенн АРРТ

*00 250 300 350 400 450 500 550 Л,м

Рис. 4.18. Зависимость коэффициента усиления антенной системы, состоящей из одной активно питаемой и одной пассивной антенн АРРТ, от длины волны

71

На .рис. 4.19 приведены диаграммы направленности в горизон­ тальной плоскости антенной системы, состоящей из двух активно питаемых и двух паооивных антенн АРРТ, расположенных по углам

120 90 БО

Рис. 4.19. Диаграммы направленности в горизонтальной плоскости ан­ тенной системы, состоящей из двух активно питаемых и двух пассив­ ных антенн АРРТ

квадрата со стороной, равной D —70 м. Диаграммы рассчитаны для настройки рефлектора в режим максимального усиления в главном

.направлении (оплошная кривая) и в режим минимального излуче­ ния в обратном направлении '(пунктир). На этом же рисунке приве­ дены экспериментальные диаграммы направленности, снятые на мет­

72

ровой модели (точки) для настройки рефлектора в режим мини­ мального излучения в обратном направлении. Как видно из рис. 4.19, экспериментальные и расчетные диаграммы хорошо совпадают.

Диаграммы направленности в вертикальной плоскости антенной системы, состоящей из четырех антенн АРРТ, приведены на рис. 4.20.

ОД ОД ОД ОД 0,6 ОД 1,0

Рис. 4.20. Диаграммы навравленности в вертикальной плоскости антен­ ной системы, состоящей из двух активно питаемых и двух пассивных антенн АРРТ

Диаграммы направленности приведены для двух высот экрана (сплошные кривые — для H i—Q,33H и пунктирные — для # i = 0,5tf). Рефлектор антенной системы настроен на минимум излучения назад. Экспериментальные диаграммы (точки) приведены для #1=0,33#.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АНТЕНН С РЕГУЛИРУЕМЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ТОКА

5.1. Общие сведения

Как было 'указано выше, диаграммы направленности в вертикальной плоскости антенн типа АРРТ рассчитаны по прибли­ женной методике, базирующейся на использовании синусоидального распределения тока .вдоль антенны.

Были также проведены расчеты диаграмм .направленности для случая, когда распределение тока описывается гиперболическими функциями. При таком задании распределения тока учитывается за­ тухание тока за счет излучения. Однако в обоих принятых распре­ делениях тока на антенне не учитывается отличие фазовой скорости от скорости .света. Кроме того, конфигурация излучающих элемен­ тов реальных антенн сравнительно сложна. Поэтому волновое со­ противление антенны и постоянная затухания тока определены приб­ лиженно.

В связи с этим разработанные варианты антенн были подвергну­ ты тщательной проверке на дециметровых и метровых моделях. На дециметровых моделях были сняты диаграммы .направленности в вертикальной плоскости, а на метровых — измерены .входные со­ противления и относительный коэффициент усиления при различном характере распределения тока на .антенне.

5.2. Диаграммы направленности антенн АРРТ, снятые на дециметровых моделях

Модели антенн с W'a = 170 Ом и Wа= М5 Ом .выполне­ ны с коэффициентом моделирования, равным 500. Эскиз модели антенны с U7a—170 Ом и основные ее размеры приведены .на рис. 5.1. Как видно из рисунка, модель симметрична. Одна половина — модель антенны, вторая — ее зеркальное изображение. Для регу­ лировки распределения тока на антенне применилась двухпроводная коаксиальная линия. Регулировка тока осуществлялась перемеще­ нием короткозамыкателя внешних экранов линии.

Модель антенны с Ом отличается от модели антенны с

при различной длине Шлейфа регулировки тока и определена длина шлейфа, при которой уровень боковых лепестков диаграммы нап-

.равленности в вертикальной плоскости под углами А, превышающими 40-н50°, минимален (угол Д отсчитывается от .плоскости, .перпенди­ кулярной вибратору и .проходящей через его центр). Эти диаграммы направленности сняты для двух .вариантов антенны: с И7а= 170 Ом и с ft7a= 115 Ом. Диаграммы .направленности антенны е ИД= 170 Ом приведены на рис. 6.2 для Ht=Q,33H и на рис. 5.3 для # i = 0,4#.

Сопоставление экспериментальных диаграмм направленности с рас­ четными .показывает, что они удовлетворительно совпадают, если Я Д < 0,9.

Диаграммы направленности антенны с ИД = 115 Ом для Я)=0,4Я приведены «а рис. 5.4. Сравнение экспериментальных диаграмм на­ правленности антенн с 11^а= 170 Ом и ИД=4 15 Ом показывает, что антенна с более .низким сопротивлением имеет более широкий ос­ новной лепесток, а уровень боковых лепестков практически одинаков.

На рис. 5.5 приведена зависимость коэффициента усиления ан­ тенн типа АРРТ высотой 257 м от длины волны и режима настрой­ ки, полученная путем интегрирования экспериментальных диаграмм направленности, снятых на дециметровых моделях. Как видно из сравнения .рис. 5.5а и 5.56, антенна с == l.’liS Ом за счет расши­ рения основного лепестка диаграммы имеет меньшие .значения ко­ эффициента усиления, чем антенна с ИД = 170 Ом. По сравнению с антенной >без регулировки тока типа АРД антенна с регулируемым распределением тока имеет заметный выигрыш в коэффициенте уси­ ления.

76

Ри<ь 5.2. Экспериментальные диаграммы направленности в вертикаль­ ной плоскости модели антенны АРРТ:

Wa -170 Ом; Н, = 0,ЗЗН

78