Расчет параметров антенны. Симметричный вибратор

 

Ом.

 

Полученные значения позволяют  оценить рассогласование фильтра  с антенной в рабочем диапазоне  длин волн.

 

 

7. Выбираем  фидерную линию. 

Тип фидера проектируемой антенны  открытый, симметричный, двухпроводный  .

Волновое сопротивление фидера Wф выбирается по известному входному сопротивлению антенны на рабочей частоте, то есть:

Wф = Rвх (λ).

 

Для передающих антенн фидер выполняется  из проводов диаметром 3 ... 6 мм, расстояние между проводами обычно составляет 225 ... 450 мм.

В данном случае фидер выполнен из:

провода диаметром d = 2a = 6 мм, то есть: мм.

расстояние между проводами: мм.

Волновое сопротивление двухпроводной  линии определяется по формуле:

 

Ом.

 

8. Рассчитываем  модуль коэффициента отражения:

 

 

 

 

9. Рассчитываем  модуль коэффициента бегущей  волны:

Согласование считается удовлетворительным, если КБВ в рабочем диапазоне  не хуже 0,3 ... 0,5.

В данном случае согласование составило 0,31.

 

10. Рассчитываем КПД линии передачи:

 

 

В формуле:

 

,

 

Где λ=24 м, ; d - диаметр провода в см, см; λ - длина волны в метрах,

м; γ - удельная объёмная проводимость провода, для медного провода См/м;

дБ/м, так как значение α подставляется в формулу в Нп/м, то переведём α из дБ/м в Нп/м:

дБ/м = 8,69α Нп/м, значит Нп/м.

 

 

 

11. Определяем  максимальная напряжённость электрического  поля около проводов вибратора:

 

, где:

 

- мощность излучения в Ваттах; Вт; d - диаметр провода в см, м.

 

В/м.

 

Допустимой является величина порядка (6 ... 8)*105 В/м.

12. Уточняем  максимально допустимую мощность, пропускаемой фидером:

 м - радиус проводов фидера:

 Вт.

 

13. Рассчитываем  диаграмму направленности антенны:

ДНА принято оценивать в трёх плоскостях: для двух вертикальных (при  и при ) и горизонтальной.

Диаграмму направленности в горизонтальной плоскости рассчитываем по формуле:

 

 

 

Диаграмму направленности в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси вибратора  при  (Н-плоскость), рассчитываем по формуле:

 

,

 

где отсчёт Δ ведётся от поверхности Земли.

Для определения нулевых направлений  излучения воспользуемся соотношением:

 

, где p = 0, 1, 2, ...

 

Диаграмму направленности в вертикальной плоскости, проходящей через ось  вибратора при  (Е-плоскость), рассчитываем по формуле:

14. Рассчитываем  коэффициент направленного действия  антенны D0 в направлении максимального излучения (при идеально проводящей поверхности Земли) на λср:

 

 

15. Определяем  КПД антенно-фидерной системы.

КПД антенны ηа отлично от единицы в основном за счёт потерь в Земле. При хорошо развитом заземлении .

Общий КПД антенно-фидерной системы  равен:

 

4.Заключение.

 

В ходе данной работы,ри рабочей длине  волны :  λ=24 м,излучаемой мощности Вт на линии длиной 900 км мы получаем симметричный вибратор со следующими характеристиками:

 

КПД линии передачи 73%,КПД  антенно-фидерной системы равен 58,7%,КНД –0,646 , угол наклона диаграммы направленности 0,43 градуса, высота подвеса над землей 10,6 м, длина плеча вибратора 6,9 м, волновое сопротивление 2,1 кОм, сопротивление излучения 124 Ом,реактивное сопротивление с учетом влияния Земли 231 Ом, входное сопротивление 645 Ом.

Тип фидера проектируемой антенны  открытый, симметричный, двухпроводный  . Для передающих антенн фидер выполняется из проводов диаметром 3 ... 6 мм, расстояние между проводами обычно составляет 225 ... 450 мм.В данном случае фидер выполнен из провода диаметром

d = 2a = 6 мм,расстояние между проводами равно 112,5 мм.

Волновое  сопротивление двухпроводной  линии 434 Ом.

КБВ равен 0,31. Согласование считается удовлетворительным, если КБВ в рабочем диапазоне не хуже 0,3 ... 0,5.

Изучение симметричного электрического вибратора представляет большой  интерес, так как, во-первых, этот вибратор применяется как самостоятельная  антенна и, во-вторых, он является составным  элементом ряда сложных антенн. Симметричные вибраторы начали широко применять  в первой половине двадцатых годов  в связи с возникновением и  развитием радиосвязи на коротких волнах. В настоящее время симметричный вибратор как самостоятельная антенна  применяется на коротких, метровых и дециметровых волнах. В этих же диапазонах широко используются сложные  антенны, состоящие из ряда симметричных вибраторов. Симметричные вибраторы  используются также в сантиметровом  диапазоне волн в качестве элементов  сложных систем (например, облучатели зеркальных антенн).