зоне 1В0Л1Н обладает ,воеми овойствами бестанечных антенн. Максимальная волна ее рабочего диапазона определяется максимальными размерами .аитениы, а минимальная волна- точностью выполнения .структуры Вблизи точек питания антенны.

Пример илоокой логопериодической структуры, обладающей к тому же свойством самодоиолнительности (см. § 10.12), показан на рис. 16.1. В коротковолновом диапазоне волн применяются структуры, показанные на рис. 16.2. Структура рис. 16.2,а образована из плоской структуры рис. 16.1 сгибанием плоскости по линии с тем, чтобы обеспечить однонаправленное излучение. Металлическая поверхность заменяется ее внешним контуром. Структура рис. 16.2,6 является модификацией структуры рис. 16.2,а, более удобной в конструктивном отношении. Заменяя каждый зубец одним проводом и р Р jg J сводя обе половины антенны в одну пло-

скость, получаем структуру рис. 1б.2,в. Логопериодическая антенна (ЛПА) представляет собой совокупность элементов, размеры которых образуют геометрическую прогрессию 00 знаменателем т: RilRi+\ = lxlk+\=x. Очевидно, что изменение всех размеров бесконечной .структуры в т раз приведет к получению структуры, форма которой полностью совпадает с исходной. Поэтому электрические характеристики логопериодической антенны повторяются лишь на частотах, образующих геометрическую прогрессию со знаменателем т: /о, /от, /от, /от , ... При изображении иа шкале частот с логарифм.ичесиим масштабом эти частоты образуют периодическую последовательность с постоянным периодом, равным 1пт, что и определило название антенн этого типа. Очевидно, что в пределах одного периода изменения частоты от /от до /от + электрические характеристики логопериодических антенн будут изменяться. Непременным условием, при котором практически выполнимая антенна может считаться частотно-независимой, является достаточно малое изменение ее электрических характеристик в пределах одного периода изменения частоты. Это условие справедливо при таком конструктивном иополпении частотно-независимой структуры, при котором один период изменения частоты оказывается малым. При этом следует отметить, что выполнение антенн в виде самодополиительных структур, как это показано на рис. 16.1, является дополнительной гарантией малости изменения электрических характеристик антенны в пределах одного периода изменения частоты.

В .коротковолновом диапазоне (волн неудобно использовать ло-гопвриодичесиие антенны (ЛПА), выполненные \т сплошного металлического листа, даже -при условии его замены сеткой проводов. Как показали исследования, частотно-независимые свойства у ЛПА .сохраняются, если тонкий металлический лист заменить проволокой, которая восгароиэводит форму границ листа. Кроме

того, форма зубцов, образующих логопериодическую струкнуру, ре обязательно должна быть округлой: частотно-независимыми свойствами обладают структуры с некоторой преимущественной ориентацией прямолинейных проводов, образующих антенну (юм. рис. 16.2,а и б). Такую антенну легко лодвешнвать на опорах с помощью леерных оттяжек.

Наиболее удобным для коротковолнового диапазона волн вариантом ЛПА является дипольная логопериоднческая антенна (см. рис. 16.2,в), принцип действия которой состоит в следующем. Расположенные в начале структуры очень короткие по сравнению с длиной волны вибраторы практически не излучают. Из-за перекрестного подключения к линии питания и малости расстояний между вибраторами по сравнению с длиной волны поля, создаваемые этими вибраторами, оказываются почти в противофазе. Следует учесть также, что токи, ответвляющиеся в короткие вибраторы, очень малы по ; амплитуде вследствие боль-

шого реактивного сопротивления коротких вибраторов.

По мере удаления от точек питания расстояние между вибраторами посте-

пенно возрастает. Токи в вибраторах приобретают дополнительный сдвиг по фазе, пропорциональный расстоянию между вибратора1Ми. Поля, создаваемые токами соседних вибраторов, приобретают сдвиг по фазе Аф = Аф1+Аф2, где Аф1 = -

сдвиг по фазе за счет запаздывания тока в i-м вибраторе по сравнению с током в (гЧ-1)-1М вибраторе; Аф2=рг,г-цоозб-одвиг по фазе за счет разности хода лучей (рис. 16.3); rf ж - расстояние между Ш и (г-Ы)-м вибраторами. Этот дополнительный сдвиг по фазе между полям,и соседних ©ибраторов в определенной мере компенаирует противофазность полей, возникающую вследствие перекрестного включения вибраторов в линию питания. Очевидно, что максимальный дополнительный сдвиг по фазе будет в направлении 6 = 0°, т. е. в направлении, обратном направлению распространения питающей волны в линии (рис. 16.3).

Если расстояние между вибраторами rfj, i+i примерно равно четверти длины волны, то дополнительный сдвиг по фазе в направлении 0 = 0°, равный 2ёг,г+и окажется близким к 180°. В сумме со сдвигом по фазе на 180° за счет перекрестного подключения к линии ииташия полный фазовый сдвиг окажется равным 360°, т. е. поля 1Сложатся в направлении 6 = 0° синфазно. Таким образом, для получения интенсивного однонаправленного излучения расстояния между ибраторамп, размеры которых близки к резонансным, должны быть близки к К/4.

Следует, однако, учесть, что лишь у резонансного полуволнового вибратора входное сопротивление чисто активное У остальных вибраторов входное сопротивление является комплексным, что приводит к сдвигу по фазе между током в вибраторе и напряжением в питающей линии, а также к изменению эквивалентной фазовой скорости волны в питающей линии (см § 15 4). У более коротких вибраторов, расположенных ближе к точке питания, входное сопротивление имеет емкостной характер, и оба указанных фактора приводят к тому, что расстояние между вибраторами должно быть уменьшено Изменение фазы токов в вибраторе связано также с сильным их взаимным влиянием через внешнее пространство Следует также учесть, что оптимальное усиление соответствует ие синфазному сложению полей отдельных вибраторов, а сложению со сдвигом по фазе, близким к 180° для крайних вибраторов активной области (см §15 3). Ввиду изложенного оптимальное расстояние между вибраторами активной области существенно меньше Я/4, причем возможно его изменение в достаточно широких пределах Соответственно угол раскрыва структуры а (см. рис 16 3) и ее период т не являются жестко взаимосвязанными, как это следовало бы из упрощенного рассмотрения

Чем ближе т к единице, тем больше число вибраторов, для которых создаются условия резонансного излучения. При этом размер активной области и соответственно усиление аитеииы возрастают. При фиксированном угле рас-жрыва а увеличение размера активной области незначительно, поскольку с ростом x уменьшается расстояние между вибраторами. Заметное возрастание коэффициента усиления возможно в том случае, когда рост т сопровождается соот-зетствующим уменьшением а и увеличением длины антенны при сохранении птимального расстояния между вибраторами. Однако и в этом случае увели-