где £i-напряженность поля, создаваемого одним вибратором; ф - азимутальный угол, отсчитываемый от плоскости, проходящей через ось собирательной линии; F{&) - множитель, учитывающий влияние земли;

60/д, cos (Р I cos 6) -cos Р г ТШГу/ sin 6

гда /д-=£/в1/(2в-1-2йсв) - входной ток в ближайшем к источнику вибраторе; в -угол, отсчитываемый от оси вибратора; (для горизонтального вибратора cos e=cos Д sin ф, а для вертикального созв=созД; v -постоянная распространения волны тока в вибраторе (см. § 6 6); (/вх - напряжение на входе собирательной линии

Множитель Fa определяется формулами § 7.2. Для идеальной земли (Д) = =2 8Ш(РЯ sin Д).

Входное сопротивление антенны ZZs., где Zb л =р/7л ! Wfti-эквивалентное волновое сопротивление собирательной линии; Й1 = иф/с- коэффициент замедления в линии

Поступающая в антенну мощность Po=\Ibx\RbxI2. Мощность, уходящая в поглощающую нагрузку, Рн = Ро exip(-2ал1). Мощность, теряемая в сопротивлениях связи, Pcb=(Po-Pii)2RcbI(Rb+2iRcb) Коэффициент полезного действия антенны

Т1=[1-ехр (-2aл.)]?в/(?в-f2Лcв). По найденным значениям напряженности поля, входного сопротивления ч КПД определяю г КУ и КНД антенны

Для увеличения КУ и КНД пиироко применяют сложные антенны бегущей волны. Наиболее часто используют двойные антенны, состоящие из двух параллельно соединенных полотен - антенны БС2 (см. рис. 15.2). Очевидно, что токи в соседних вибраторах обоих полотен этой антенны одинаковы. Поэтому при решении задачи о амплитудно-фазовом распределении токов по вибраторам антенны БС2 число неизвестных токов в системе уравнений (15.7) будет таким же, как и в случае антенны БС. Отличие расчета лишь в том, что в случае антенны БС2 необходимо учитывать взаимные влияния между всеми вибраторами обоих полотен и их зеркальных изображений (см. приложение 8). При расчете напряженности поля необходимо учесть интерференцию полей от обоих полотен:

£2 (А, Ф) = (Д, ф) 2 cos (0,5 р di sin ф cos Д),

где Ei{A, ф) - напряженность поля одного полотна антенны; di- расстояние между собирательными линиями обоих полотен, равное для типовых антенн 25 м.

При приближенных расчетах изменение паправленных свойств двойной антенны в горизонтальной плоскости можно учесть по формуле

f2(T)=i(9)cos (Ml sin ф/2), где Р,(ф) - ДН одиночной антенны.

Коэффициент направленного действия двойной антенны может

быть приближенно определен по формуле 2=)14)1/92, где- <bi я Ф2 - ширина ДН в горизонтальной плоскости по половйшой мощности одиночной и двойной антенн соответственно.

Коэффициент усиления двойной антенны примерно в 2 раза-больше, чем одиночной. Такой рост КУ на коротковолновом краю диапазона объясняется улучшением направленных свойств за счет интерференции полей от обоих полотен. На длинноволновом краю диапазона увеличение КУ происходит в основном за счет увеличения КПД антенны.

15.6. Электрические характеристики антенн бегущей волны с активными элементами связи

При анализе работы антенны бегущей волны точность расчета электрических характеристик определяется, очевидно, точностью расчета амплитудно-фазового распределения токов по вибраторам антенны. В свою очередь, точность расчета распределения токов определяется тем, насколько точно рассчитываются коэффициенты матрицы \\Z,u\\ в (15.7).

Для характеристики точности расчетов на рис. 15.7 и 15.8 приводятся результаты расчета амплитудно-фазового распределения токов по вибраторам антенны БС25 на волнах 20 и 32 м соответственно. Кривая 3 на этих рисунках представляет результаты, полученные путем решения системы интегральных уравнений типа Галлена для антенны бегущей волны (см. приложение 7). Эти результаты имеют, очевидно, наивысшую точность и могут рассматриваться как эталонные. Такие расчеты, однако, могут быть выполнены лишь на ЭВМ с большим объемом оперативной памяти и требуют значительных затрат машинного времени.

Исследования показали, что практически такую же точность расчетов можно получить при использовании более простых приближенных методов. На рис. 15.7 и 15.8 кривая 2 представляет результаты расчета амплитудно-фазового распределения токов, полученные в предположении синусоидального распределения токов по вибраторам. В этом случае коэффициенты Zju рассчитываются по методу наведенных ЭДС.

Хорошее совпадение результатов расчета, полученных по строгой методике путем решения системы интегральных уравнений и по методу наведенных ЭДС, объясняется тем, что вибраторы антенны бегущей волны в рабочем диапазоне имеют исчезающе малый радиус а по сравнению с длиной волны (отношение al% лежит в пределах 8-10--10-). Как известно, синусоидальное распределение тока тем ближе к истинному, чем меньше радиус вибратора.

В связи с изложенным все расчеты электрических характеристик антенн бегущей волны выполнялись путем решения системы уравнений (15.7) с расчетом матрицы коэффициентов 2, по методу наведенных ЭДС, за исключением небольшого диапазона волн

(от 14 до 18м), в пределах которого вследствие близости длины плеча вибраторов к .половине длины волны предположение о синусоидальном распределении тока по вибраторам дает чрезвычайно большую погрешность при пересчете собственных и наведенных сопротивлений к входу вибраторов. В этом участке диапазона распределение тока аходилось путем решения .системы интегральных уравнений.

9 18 27 36 *5 5* 63 72 8П,м

27 36 4661- 63 72 81L,iif

На рис. 15.7 и 15.8 кривая 1 (штриховая линия) представляет результаты приближенного расчета распределения тока пов1иб-раторам а1нтвнны бегущей волны путем замены антенны некоторой экв.ивалентной длинной линией с постоянными распределенными пар>аметрам1и, раоочитавными по (15.5) и (15.6). Как видно, результаты получаются достаточно близкими к полученным строгими методами. Поэтому ДН, рассчитанные приближенно и