/ и 2 со сдвигом фаз, определяемым двойной длиной петли Этот сдвиг на средней волне равен 180°. Если R = 2W, где -волновое сопротивление четырехпроводного фидера, образованного двумя двухпроводными фидерами, идущими к антенне и рефлектору

вся мощность отраженные от антенны и рефлекторт волн выделится на этих сопротивлениях.

Благодаря поглощению отраженных волн в балластных нагрузках их влияние на соотношение амплит\д и фаз токов в антенне и реф лекторе на волне Хер устраняется и улучшается согласование антенны с фидером. Небольшой уровень обрат ного излучения и удовлетворительное согласование сохраняются в диапазоне с коэффициентом перекрытия 1,6-1,7 Реально даже на волне Хер полного поглощения отраженных волн не происходит, что объясняется наличием пространственной электромагнитной связи между полотнами антенны и рефлектора, которая приводит к тому, что на входах антенны и рефлектора токи не равны по амплитуде, а фазовый сдвиг между ними отличается от 90°.

Расширить рабочий диапазон и уменьшить уровень обратного излучения позволяет схема питания антенны н рефлектора, показанная на рис. 12 36. Фидерные линии антенны и рефлектора

Рис. 12.35

имеют разные волновые сопротивления и подключаются к ним через согласующие трансформаторы. Подбор волновых сопротивлений фидеров антенны Wa и рефлектора И/р позволяет получить распределение мощности, при котором амплитудно-фазовое соотношение между токами в антенне п рефлекторе с учетом пространственной связи оптимально. Вместо одной пары сопротивлений вдоль фидерных линий антенны и рефлектора включается несколько пар, благодаря чему обеспечивается поглощение отра-

женных волн в более широком диапазоне. Удлиняющая петля U в этой схеме включена в фидер рефлектора, а фидер антенны имеет дополнительное перекрещивание. В данном случае сдвиг фаз между токами падающих волн 1)пад= 180°-pdp, где dp -расстояние между антенной и рефлектором. При dp=la соотношение фаз между токами антенны и рефлектора соответствует минимальному излучению в направлении, противоположном главному, независимо от длины рабочей волны.

Применение описанных выше схем антенн с активным рефлектором (см. рис. 12.35 и 12.36) для передачи встречает трудности, обусловленные сложностью создания сосредоточенных сопротивлений, рассчитанных на поглощение большой мощности и пригодных для установки под антеннами. Практически описанные выше схемы антенн могут использоваться с передатчиками мощностью до 10 кВт. При работе с более мощными передатчиками поглощение может осуществляться на сопротивлениях, выполненных из отрезков поглощающих линий. В этом случае питание антенны и рефлектора целесообразно выполнять по схеме, показанной на рис. 12.37 (антенна СГДРАДг). В этой схеме отрезки двухпроводных линий длиной, равной четверти средней волны рабочего диапазона, образуют замкнутый контур (мост). Волновые сопротивления плеч моста ВА и ВБ выбраны таким образом, чтобы обеспечить заданный коэффициент деления мощности = = Wi/W2. Фидерные линии антенны и рефлектора подключаются к точкам А и Б через соответствующие диапазонные ступенчатые трансформаторы. Кроме того, в фидерную линию антенны включается удлиняющая петля 3 длиной Яср/4. Главный фидер подключается к мосту в точке В через диапазонный ступенчатый трансформатор. В точках Г к мосту подключается балластная нагрузка, выполненная в виде поглощающей линии.

Рнс. 12.37

Рассмотрим принцип действия этой антенны. Для простоты допустим, что рабочая волна равна средней волне диапазона, а пространственная связь между антенной и рефлектором отсутствует. В этом случае напряжения падающих волн будут без отражения поступать в линии антенны и рефлектора в заданном соотношении и со сдвигом фаз, равным 90°. Так как плечи моста имеют

одинаковую длину и одно из них выполнено перекре! ность падающих волн в балластной нагрузке выделяться нё\ Отраженные волны в этом случае в точках Л и £ будут равны по амплитуде и противоположны по фазе (сдвиг 180° получается из-за двухкратного прохождения удлиняющей петли 3). Поэтому мощность отраженных волн выделится полностью в балластной нагрузке, и в главном фидере будет иметь место бегущая волна.

При работе в диапазоне частот мощность падающих волн также будет выделяться в балластной нагрузке, однако в этом случае сдвиг фаз между отраженными волнами в точках А я Б не будет равным 180°. Кроме того, в реальных антеннах имеет место сильная электромагнитная связь между антенной и рефлектором. Все это приводит к тому, что отраженные волны частично поступают в главный фидер, а соотношение амплитуд токов в антенне и рефлекторе в рабочем диапазоне волн меняется.

Расчеты и экспериментальные исследования показывают, что антенны типа СГДРАД2 могут использоваться в диапазоне (1 : 2,2) -(1 : 2,5) с малым уровнем излучения в заднем полупространстве при коэффициенте деления моста по мощности t = = 0,550,6.

В настоящее время разработаны и внедрены два типа антенн СГДРАД, базирующихся на использовании направленных ответ-вителей (СГДРАД и СГДРАДз).

На рис. 12.38 приведена схема питания антенны СГДРАД. Использованный здесь одноступенчатый направленный ответви-тель состоит из двух отрезков линий 1-2 и 3-4, длины которых выбраны равными четверти средней длины волны рабочего диапазона. Фидерные линии антенны и рефлектора подключаются к выходам 2 и 5 направленного ответвителя, к выходу 4 подключается балластная нагрузка, выполненная в виде поглощающей линии. Передатчик подключается к выходу направленного ответвителя 1.

Особенностью согласованного направленного ответвителя (см. § 2.7) является то, что он обеспечивает заданный коэффициент деления мощности падающих волн, поступающих в антенну и рефлектор независимо от их согласования с фидерами в широком диапазоне длин волн. Другой особенностью направленного ответвителя является постоянный фазовый сдвиг между ответвленным и прошедшим напряжениями падающей волны, равный 90°.

Расчеты и экспериментальные исследования показали, что при F = 0,2-4-0,3 коэффициент защитного действия антенн СНГДРАД не превышает 0,25 в диапазоне (1 : 1,6) -(1 : 1,8).

Дальнейшее улучшение параметров этих антенн может быть достигнуто применением двухступенчатых направленных ответви-телей с фазирующей петлей (рис 12 39) или трехступенчатых с симметричной структурой (см. § 2.7).

При соответствующем выборе параметров двухступенчатого