Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Основы радиотехники и антенны. Антенны

.pdf
Скачиваний:
20
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
15.19 Mб
Скачать

На основании опытных данных ориентировочный расчет ре­ зонансной длины антенны можно произвести по формуле

К = « ,

где / — длина пути тока в антенне, a k — волновой коэффициент, зависящий от типа антенны.

Волновые коэффициенты приведены в табл П 1

П р и л о ж е н и е III

Формулы для расчета напряжений и токов в вертикальном вибраторе с емкостной нагрузкой

Амплитуда напряжения Uгт в сечении г данного вибратора

(рис. 4.3) связана с амплитудой UCm в фиктивной точке С' зави­ симостью

и гт = и Стcos Рг.

Из свойств стоячих волн известно, что амплитуды напряже­ ния и тока в пучности выражаются как

У с т = ^ ь ь ^ п т *

Следовательно.

U zm = Zm / П1ИCOS Рг-

Подставив сюда г = / 8 и учитывая, что /nm=s /0m/sinР*9>опре­ деляем амплитуду тока и напряжения и ш в основании антенны

IОт Inm S, n

^ От 2ВВIllmcos p/n ZBD

h m COS IH-B= Znn

(155)

 

sin

 

В точке B ( z — lT), в которой горизонтальный провод присоединяется к вертикальному амплитуда тока

(1 5 6 )

sin р/ь

а амплитуда напряжения

 

 

г

/„ cos рг'

^»т

^"вп Am i

COS р/г =

м_п_в«-------1 л

 

sin

На свободном конце С горизонтального провода ток равен нулю, а напряжение имеет амплитуду Ucm, которую можно опре­ делить из уравнения напряжения вдоль горизонтального провода

(Увт = (7стСоьр/г.

(158)

Приравнивая последние два выражения, получаем

Z

cos 0/г

( 159)

Ucm =

вв От

г г

cos Р/г sin р/р

Так как в точке С находится пучность напряжения, то от ве­ личины Ucm зависит максимальная мощность, на которую рассчи­ тана антенна.

П р и л о ж е н и е IV

Входное сопротивление синфазной горизонтальной антенны

В синфазной антенне сопротивление излучения каждого виб­ ратора складывается из собственного и вносимого другими вибра­ торами. Пользуясь значениями сопротивления излучения всей антенны R E A у приведенными в табл. 5.2, можно определить среднюю величину сопротивления излучения R E D каждой пары вибраторов, подключенных к линии питания. Так как таких пар в антенне пр/2, то

п

 

_

__

2^ЕА

 

 

 

пр/ 2

пр

Питание любой пары полуволновых вибраторов производится

в пучности напряжения

(см. рис. 5.19, а). Следовательно, их вход­

ное сопротивление на уровне первого этажа равно

п

I

__

^пЛ _

^ еЛ п Р

 

 

п ~

оп

 

 

 

1< Е п

Л < 1 ' Л

На уровне второго этажа нагрузкой линии питания одной секции служит отрезок линии в Х/2, замкнутый на сопротивление

R BX1, и

входное сопротивление двух вибраторов второго этажа

R вх ч =

R BXI

Имея в виду, что входное сопротивление линии,

кратной

Х/2,

равно сопротивлению нагрузки, можно считать, что

322

на уровне второго этажа нагрузкой линии 9 является сопротивление

R n x I I “ R ВХ j / 2 .

Аналогично доказывается,

ное сопротивление R BXU\ = R этажа,

что на уровне третьего этажа вход­ BX I/З, а на уровне нижнего, п-го

г>

__

*вх I

__ ^вА Р

^ в х п -

~ 2 /?V A ’

К каждому сечению / —2, 5—4 фидера параллельно включены линии двух секций. Это позволяет считать, что при длине участка с, кратной к/2, входное сопротивление в сечениях 1—2, 34 равно

R вх 1—2 — R BX 3 — 4 — R вх л/2.

Если длина участка линии d кратна Х/2, то в сечении 56

входное сопротивление

определяется

параллельно

включенными

сопротивлениями

R Bx i - 2

и

 

 

 

 

 

D

_

*вх

/ — 2 _

^ВХ п

 

 

К в х 5 — 6

2

“ 4 *

 

Наконец, так

как число секций в 2 раза меньше числа вибра­

торов в одном этаже р (в данном случае р = 8), то

входное сопро­

тивление антенны

 

^вх/Г^ _

^вА

R BX А

 

р

а

ПриложрнирV

с о п р о т и в л е н и й и п р о в о д и м о с т е й

Литература

1. А й з е н б е р г

Г

 

3.

Антенны

ультракоротких

волн.

Связьиздат,

 

1957

 

 

 

Г

 

3.

Коротковолновые

антенны. Свизьиздач,

1962.

2. А й з е н б е р г

 

3. Б е л о ц е р к о в с к и й

Г.

Б. Задачи

и расчеты

по

курсу

«Основы

4.

радиотехники

и

антенны».

Изд-во

«Машиностроение»,

1966.

Изд-во

В е н д и к

О.

 

Г

Антенны с

немеханическим движением

луча

5.

«Советское

радио»,

1966.

 

 

Я.

И.

Проектирование

высокочастот­

В л а с о в

В.

 

И.,

 

Б е р м а н

 

ных узлов

радиолокационных

станций.

Судпромгиз,

1961.

 

 

6. Д о р о х о в

А.

П.

Расчет

и конструирование антенно-фидерных уст-<

7

ройств.

Изд.

Харьковского университета,

1960.

 

 

 

 

 

Д р а б к и н

А.

Л.,

З у з е н к о

В. Л. Антенно-фидерные устройст­

 

ва. Изд-во «Советское

радио»,

1961.

 

 

 

 

 

 

 

 

8. К юн

Р.

Микроволновые

антенны. Изд-во «Судостроение», 1967.

9.

Л е б е д е в

И. В.

Техника и

приборы сверхвысоких частот. Госэнерго-

10

издат,

1961

(том

I),

1964

(том

II).

 

 

 

 

 

 

 

 

М а р к о в

Г

 

Т

 

Антенны

Госэнергоиздат, 1960.

 

 

 

 

 

И. М и к а э л я н

 

А.

Л. Теория и применение ферритов на сверхвысоких

12.

частотах. Госэнергоиздат,

1963.

 

Связьиздат,

1947

 

 

 

 

П и с т о л ь к о р с

 

А

А.

Антенны.

 

 

 

 

13.

Н а д е н е н к о

С.

 

И. Антенны. Связьиздат, 1959.

 

 

 

 

14.

Н и к о л ь с к и й

 

В.

В.

Антенны. Изд-во «Связь», 1966.

радио»,

15.

Р е з н и к о в

 

Г

 

Б.

Самолетные антенны. Изд-во

«Советское

16

1962.

 

 

 

Г.

Б

Антенны

летательных аппаратов

 

Изд-во

«Со­

Р е з н и к о в

 

 

 

ветское

радио»,

1967.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

17.С к о л н и к М. Введение в технику радиолокационных систем. Изд-во «Мир», 1965.

18.Ф р а д и н А. 3. Антенны сверхвысоких частот. Изд-во «Советское ра­ дио», 1957.

Оглавление

Предисловие

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Г л а в а

1 Общие

сведения

 

 

 

 

 

 

 

 

5

1. Назначение передающей и приемной антенн

 

.

5

2.

Антенна как

открытый

колебательный

контур

 

6

3.

Характеристики и радиотехнические параметры передающих

8

 

антенн

 

.

 

 

 

 

. . . . . .

 

 

4. Характеристики и параметры приемных антенн

 

22

Глава 11.

Симметричный

и

заземленный

вибраторы

 

 

27

5. Электромагнитное поле симметричноговибратора

 

27

6 . Влияние экрана наэлектромагнитное полевибратора

 

35

7. Действующая высота (длина) несимметричного

и симметрич­

47

 

ного вибраторов

 

 

 

 

. . . .

 

.

 

8

Сопротивление излучения симметричного и несимметричного

51

9.

вибраторов .

 

 

 

. . .

 

 

. .

 

Входное

сопротивление

вибратора . . .

 

55

10. Собственные и вынужденные колебания в вибраторах

 

58

11.

Формулы

идеальной

радиопередачи

 

.

 

 

60

12

Принцип взаимности в применении к антеннам

 

61

13.

Мощность, отдаваемая приемной антенной приемнику

 

64

Г л а в а

III

Фидеры

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

67

14.

Требования,

предъявляемые к

фидерам . . . .

. .

67

15.

Согласование сопротивлений в антенно-фидерной системе

69

16.

Векторные диаграммы напряжений и токов в длинной линии

81

17

Уравнения кривых, образующих круговые диаграммы полных

84

18.

сопротивлений

линии

передачи

 

. . .

.

 

Свойства

круговых

диаграмм

полных

сопротивлений

 

86

19. Сравнение фидеров различных конструкций

 

 

90

20. Согласование волновода с нагрузкой

 

 

 

 

95

21.

Способы возбуждения

волноводов

 

 

 

 

96

Г л а в а

IV

Антенны длинных

и

средних волн

 

 

 

100

2 2 . Общие сведения

 

 

проволочных

 

. .

 

 

100

23.

Настройка

в

резонанс

антенн ................

102

24. Конструкции проволочных длинноволновых и

средневолно­

106

 

вых

антенн

 

 

 

 

. . .

 

.

 

.

 

25. Сложные длинноволновые и средневолновыеантенны

 

109

26.

Антифединговые

антенны

антенн .

 

 

 

 

ПО

27.

Питание средневолновых

 

волн

 

 

113

28.

Приемные

антенны длинных и

средних

 

 

116

Г л а в а

V

Коротковолновые

антенны

 

 

 

 

 

125

29.

Общие сведения .

 

 

..................................................

125

30.

Несимметричный

вибратор в качестве коротковолновой ан­

127

31.

тенны

 

.

вибратор в качестве коротковолновой

ан­

Симметричный

128

 

тенны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32.

Синфазные

горизонтальные

антенны

. . .

 

133

33

Расширение рабочего диапазона волн антенн СГ

155

34

Ромбические

антенны .

 

 

 

 

 

157

35

Антенны

бегущей

волны

 

 

 

 

 

 

156

Г л а в а

VI.

Антенны ультракоротких

волн

 

 

173

36.

Общие

сведения .

 

 

 

 

 

 

 

173

37

Одиночные линейные вибраторы ультракоротких волн

175

38

Антенна

 

типа

«волновой

 

капал»

 

 

179

39

Диэлектрические антенны

 

 

 

 

 

185

40

Спиральные

антенны

 

 

 

 

 

 

 

189

41

Плоские

 

антенны

поверхностных волн

 

 

192

42.

Щелевые

антенны

 

 

 

 

 

 

 

 

194

43

Волноводные

излучатели

. .

 

 

 

202

44.

Рупорные

антенны

 

 

 

 

 

210

45

Рефлекторные

(зеркальные)

антенны

 

 

214

46.

Линзовые

антенны

 

 

 

 

 

 

 

 

222

47

Сравнение параболических и линзовых антенн

 

233

48

Облучатели

 

антенн

сверхвысоких частот

 

 

237

49

Плоские спиральные

антенны

антенна

 

 

243

50

Логарифмически-периодическая

 

 

248

Г л а в а

VII. Элементы конструкций фидерного тракта

 

251

51

Конструкции элементов согласования линий передачи

251

52.

Сочленения

отрезков

линии

передачи

 

 

257

53

Повороты, изгибы и скручивание волноводов

 

264

54.

Ответвления

волноводов

 

 

 

 

. .

 

266

55

Направленные ответвители и их применение

 

269

Г л а в а

VIII.

Элементы

антенно-фидерных устройств,

содержа

 

 

щие намагниченные ферриты. Антенные переключатели 273

56.

Некоторые

 

свойства

ф е р р и т о в .....................

 

273

57

Циркуляторы, основанные на эффекте Фарадея

. . . .

277

58.

Вентили,

основанные

на

эффекте Фарадея

 

279

59.

Ферритовые

устройства

с

поперечным намагничивающим

 

полем

 

 

................................................

 

. . .

281

60. Антенные переключатели. Назначение и принцип действия 284

61.

Разновидности ответвительных антенных переключателей 289

62

Балансные

схемы антенных

переключателей . . .

296

63.

Антенные

переключатели

 

с

применением

ферритов

293

Г л а в а

IX.

Функциональные

особенности антенн

 

 

302

64. Антенны

 

самолетных

станций,

предназначенных

для ра­

65.

диосвязи

и

радионавигации

 

 

 

. .

302

Радиолокационные

а н т е н н ы ........................

 

307

66

Управление

диаграммами

направленности

радиолокацион­

 

ных

антенн

Вывод

 

.

 

 

 

диаграммы

 

 

311

П р и л о ж е н и е

 

I.

 

уравнения

направленности

 

 

симметричного вибратора

 

 

 

317

П р и л о ж е н и е

 

II. Резонанс в вертикальном вибраторе с емкостной

 

 

нагрузкой

 

 

 

 

 

 

 

 

319

П р и л о ж е н и е

 

111

 

Формулы для расчета напряжений и токов

 

 

в вертикальном

вибраторе с емкостной нагрузкой

321

П р и л о ж е н и е

 

IV Входное сопротивление синфазной горизон­

 

 

тальной

антенны

 

 

 

 

 

 

.

, 322

П р и л о ж е н и е

 

V

 

Круговая диаграмма полных сопротивлений

и

 

 

проводимостей

 

 

 

 

 

 

 

 

324

Л и т е р а т у р а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

. 326