Наибольший КНД имеет место при иф<с. При таком режиме излучение в направлении максимума ДН несколько подавляется и соответственно увеличивается уровень боковых лепестков, однако ширина главного лепестка существенно уменьшается. В случае линейной антенны, выполненной из близко расположенных ненаправленных излучателей при отсутствии затухания КНД определяется выражением [15]

Z)=2pZ.(l -cos /),

где Л = рЬ(1/й,-1); /=(1-cos/l)M-t-(l-cos5)/5-t-SiS-Si; S = pL(l/fe,-f 1);

Прн Vф=c 0 = Oo = pL/[Si(2pL)-(l-cos2pL)/(2pL)] 4.L/>

120 30 60 fO 30

J00 ззв

На рис. 15 5 показана зависимость DIDa от величи! зового набега А на длине антенны при различных длинах антенны. ное значение D имеет место прн р/.(1/Л,-1) я и составляет (1,8ч-2)Оо. Прн

большей фазовой скорости КНД падает из-за расширения главного лепестка, при меньшей - из-за роста боковых лепестков

На рис 15 6 показаны ДН линейной антенны длиной 1=4Л при различных значениях коэффициента замедления ki

Если элементы антенны обладают направленными свойствами, уровень боковых лепестков уменьшается и уменьшается оптимальное значение А, С другой стороны, влияние земли приводит к ослаблению излучения в направленнн оси антенны, что вызывает необходимость увеличения С учетом всех обстоятельств оптимальное значение дополнительного фазового набега близко к 180°.

15.4. Выбор геометрических размеров антенны, характера и величины элементов связи

Основные геометричеоиие размеры антенны, а также характер и величину элементов связи можно выбрать на основе анализа приближенных формул для расчета фазовой скорости, коэффициентов фазы и затухания с учетом приведенных в § 15.3 данных о влиянии сдвига фазы между токами, возбуждаемыми в первом и последнем вибраторах антенны, на ее направленные свойства.

Как было указано в § 15.2, при достаточно малом расстоянии между вибраторами их влияние на параметры собирательной линии можно свести к изменению ее распределенных постоянных. Дополнительная проводимость на единицу длины собирательной линии, создаваемая вибраторами,

1 1д=ВД = 1/1(2в+22е k\. (15.1)

Эта величина для разных вибраторов различна. В (15.1) сопротивление zb представляет собой некоторое усредненное сопротивление вгибраторов с учетом взаимного влияния между ними. Более строгий анализ показывает, что учет изменения дополнительной проводимости вдоль собирательной линии не приводит к существенному уточнению результатов.

Коэффициент распространения волны по собирательной линии

УпУгЛУг + Упд (15.2)

где z, и У, - соответственно сопротивление и проводимость на единицу длины линии, определенные без учета влияния вибраторов. Если пренебречь потерями в проводах, то Zi = ia)Li, Yi = = i(i)C где L, и Ci - индуктивность и емкость на единицу длины линии. С учетом этого (15.2) можно записать в виде

Y = /Zj;Kl + ri /ri. (15.3)

Подставляя в (15.3) у =-а + \л и KZ,y, = ip, получаем ал + + 1рл = 1рУ 1 + У1Д/У1.

Дополнительная .проводимость У1д много меньше Собственной проводимости л,ЕН1Ии у и поэтому

ал + i Рл nl + Vib/a Ki). (15.4)

Учитывая, что Yi = iaCi = ip/W, где W -волновое сопротивление собирательной линии без учета влияния вибраторов, из (15.4) получаем:

e=J- = i--ix.+2x..)

Р ki 2P/i[(;?b+2/?cbP + (Xb+2a:cb)2]

1У (/?в + 2/?св)

2/i [(/?в + 2/?свЯ+(Хв + 2Хсв)2]

в этих выражениях 2в=)?в + 1в; 2св = ?св + !Хсб. Аналогично можно получить формулу для волнового сопротивления собирательной линии с учетом влияния подключенных к ней вибраторов. Действительно, волновое сопротивление 2вл= KZ,/(y,-f у1д) = = К2,/У1 К1/(1 + У,д/У,). Отсюда Z,i=Wp/y Wki.

При использовании (15.5) и (15.6) необходимо иметь в виду, что входящие в них составляющие 1входных сопротивлений вибраторов Rb и Хв определяются как собственным сопротивлением вибраторов, так я наводимыми сопротивлениями. Для определения наводимых сопротивлений необходимо знать фазовую скорость и коэффициент затухания волны тока в собирательной линии.

Учитывают наводимые сопротивления обычно приближенными методами. В частности, можно определить фазовую скорость и коэффициент затухания по (15.5) и (15.6) без учета пространственной связи вибраторов и вычислить наводимые сопротивления по этим предварительным данным. После этого по (15.5) и (15.6) можно получить уточненные данные о фазовой скорости и коэффициенте затухания.

Анализ выражения (15 5) показывает нецелесообразность использования в схеме антенны бегущей волны индуктивных сопротивлений связи между вибраторами и собирательной линией, так как при такой связи фазовая скорость распространения волны в собирательной линии почти во всем рабочем диапазоне антенны больше скорости света. Из двх других видов сопротивлений связи - емкостного и активного - предпочтительнее второй (предложенный Г. 3. Айзенбергом). Это вытекает из следующего.

При использовании емкостных сопротивлений связи рабочий диапазон антенны ограничивается как со стороны длинных, так и со стороны коротких волн. На длинноволновом краю диапазона входное сопротивление вибратора имеет емкостной характер и резко возрастает по мере удлинения волны. При использовании емкостных сопротивлений связи суммарное сопротивление Z+Zc, становится слишком большим. При этом токи в вибраторах малы, излучательная способность антенны резко уменьшается и подводимая к антенне мощность почти полностью уходит в поглощающую нагрузку. (В приемном режиме вибраторы слабо возбуждаются приходящей волной и почти не отдают энергий в собирательную линию)

При уменьшении длины волны, когда длина плеча вибратора больше, чем