уменьшается и КНД увеличивается. Антенны, основанные иа этом принципе, выполняются из одного или нескольких длинных проводов, расположенных таким образом, чтобы направления их максимального излучения совпадали.

Изложенный метод создания направленных антенн, заключающийся в распределении мощности между большим числом излучающих элементов, расположенных н сфазнрованных таким образом, чтобы в нужном направлении пол этих элементов складывались в фазе нли с небольшим сдвигом фаз, обеспечивает получение максимальной напряженности поля в требуемом направлени прн относительно малых токах в элементах антенны за счет увеличения ее размеров.

Существует, однако, принципиальная возможность получения произвольно малой ширины ДН н любого уровня боковых лепестков прн сколь угодно малых размерах антенны. Принцип действия сверхнаправленных антенн заключается в подавлении излучения во всех направлениях за счет несннфазного возбуждения токов в элементах антенны Прн этом для главного направлени подавление делается меньшим, чем для осталы1ых.

Представление о методах синтеза сверхнаправленной антенной решетки, т. е. методах определения числа излучающих элементов, расстояния между ними закона их возбуждения, необходимых для получения заданной формы ДН. можно получить нз рассмотрения весьма близкой в математическом отношении-задачи синтеза ступенчатого перехода, описанной в гл. 3 Угловая зависимость множителя решешн (75) аналогична частотной зависимости коэффициента отражения ступенчатого перехода. Множитель решетки является полиномом ог угловой переменной exp(iu), а прн симметричном законе распределения токов - от cosu, аналогично тому, как коэффициент отражения ступенчатого-перехода является полиномом от частотной переменной cos 6. Метод решенн н характер получающихся результатов аналогичны методу н результатам синтеза сверхкороткого ступенчатого перехода, описанного в § 3.4.

Характерной особенностью решения является быстро осциллирующий зако изменения токов вдоль лннейкн излучателей и весьма большие значения токов, необходимые для получения конечного значения напряженности поля в заданном направлении, соответствующего излучению всей подводимой мощности. Как отмечалось в § 85, это связано с ростом реактивной энергии. Отношение реактивной энергии к излучаемой быстро растет по мере уменьшения габаритных размеров антенны Рост реактивной энергии сопровождается соответствующим сужением полосы пропускания и увеличением потерь. Кроме того, сильная взаимная связь между элементами антениы при близком их расположении а больших токах в них затрудняет их настройку.

Ввиду изложенного малогабаритные высоконаправленные антенны не получили распространения. Возможность )гменьшения габаритных размеров высоконаправленных антенн прн неснифазных полях, создаваемых их отдельными элементами, как указывалось выше, в ограниченной степени получила практическую реализацию в антеннах осевого излучения.

Приведенные выше требования к передающим антеннам вытекают из необходимости формирования нужной ДН исходя из условий распространения на заданных трассах. Кроме того, к передающим антеннам предъявляется ряд требований, связанных с

обеспечением надежной работы антенн и фидерных трактов С т-редатчиками заданной мощности.

Передающая антенна должна быть спроектирована таким образом, чтобы на проводах вибраторов и фидеров не возникали факельные разряды и пробои изоляторов при любых вероятных метеорологических условиях и при попадании на провода птиц, листьев, пыли. Это требование для распределительных фидеров при большой мощности передатчика практически можно выполнить при условии, если естественные значения КБВ в рабочем диапазоне антенны не ниже 0,5.

Главный питающий фидер, по которому подводится к антенне вся мощность передатчика, должен снабжаться элементами для настройки его на режим бегущей волны и элементами для компенсации отражений от конструктивных узлов. При этом КБВ на входе питающего фидера обычно должен быть не менее 0,8, что необходимо для нормальной работы передатчика большой мощности.

Конструкция антенны и фидерных линий должна обеспечивать надежные электрические контакты, обладать высокой механической надежностью и выдерживать нагрузки, обусловленные заданными климатическими и сейсмическими условиями, а также должна быть удобной при их монтаже, эксплуатации и проведении профилактического ремонта.

9.6. Требования, предъявляемые к приемным антеннам

Принципы конструирования приемных антенн в основном те же, что и принципы конструирования передающих антенн. Важнейшим требованием является обеспечение высокой направленности, позволяющее уменьшить мешающее влияние помех и ослабить замирания, связанные с многолучевым приемом.

Направленность приемной антенны обеспечивается использованием некоторого числа приемных элементов, соединенных таким образом, чтобы при приеме с главного направления их сигналы на входе приемника складывались в фазе. При приеме с других направлений сигналы, принимаемые различными элементами антенны, складываются не в фазе и гасят друг друга. Эквивалентность характеристик антенны в режимах приема и передачи, в частности совпадение ДН, вытекает из принципа взаимности.

При использовании остронаправленных антенн принимаемый уровень сигнала обычно достаточно велик, так что согласование и КПД антенны и фидерного тракта не играют существенной роли. В тех случаях когда применение крупногабаритных направленных антенн затруднительно или нецелесообразно ввиду конкретной по-меховой обстановки в месте приема, требования к КПД и согласованию антенны возрастают, однако и в этом случае они обычно ниже, чем соответствующие требования к передающей антенне, где они вызываются, в первую очередь, необходимостью обеспечить высокую электрическую прочность. При большой длине фидерного тракта требования к согласованию антенны возрастают.

Входное сопротивление антенны вместе с фидерным трактом при

наличии двух разнесенных неоднородностей, вызывающих отражение распространяющейся волны, сильно зависит от частоты, что при работе с широкополосными сигналами приводит к искажению их спектра.

Большинство типов антенн применяются как передающие и как приемные, однако отсутствие специфических требований, связанных с пропусканием большой мощности, позволяет упростить ряд элементов конструкции приемных антенн, а также применять не-, которые типы антенн, не получившие распространения в качестве передающих, а частности, из-за низкого КПД.

Глава 10. СИММЕТРИЧНЫЙ ГОРИЗОНТАЛЬНЫЙ ВИБРАТОР

10.1. Описание и условные обозначения

Симметричный вибратор является одной из наиболее простых и широко распространенных коротковолновых антенн. Симметричные вибраторы применяют как самостоятельные антенны, а также в качестве элементов антенных решеток.

Схема симметричного горизонтального вибратора показана на рис. 10.1. Как видно, вибратор представляет собой провод, в середину которого с помощью фидера вводится ЭДС.

Для антенн этого типа принято условное обозначение ВГ (вибратор горизонтальный). Симметричный вибратор с пониженным волновым сопротивлением, используемый в широком диапазоне волн, обозначают ВГД (вибратор горизонтальный диапазонный). Для указания высоты подвеса вибратора над землей и длины его плеча к буквенным обозначениям добавляется дробь, числитель которой указывает длину плеча знаменатель - высоту подвеса Н. Например, ВГ обозначает:

вибратор горизонтальный с дли-

77777777ZP777Z77Z77777777Z/ еча Юм и высотой под-

веса 15 м.

Рис 10.1 Общая теория симметричного

вибратора изложена в гл. 6, 7.

Результаты этой теории использованы ниже для определения электрических характеристик вибраторов, применяемых в коротковолновом диапазоне волн.

10.2. Диаграмма направленности

Компоненты поля, создаваемого горизонтальным вибратором ляпГГ вертикальной плоскости, перпенди-

кулярной оси вибратора (ф=90°), ДН определяется (7 15)