проводимости земли можно пользоваться значениями а, полученными в предположении идеальной проводимости земли. При этом КУ антенны определяют из (14.16), Етах рассчитывают по (14.5). Величина КНД слабо зависит от свойств земли и может оцениваться по (14.18), исходя из значений G и т), полученных для идеально проводящей земли. Реальное значение КПД Tjp, определяемое с учетом потерь в земле, находят из соотнощения Tjp= = I,64Gp 3=TGp/G.

14.4. Выбор размеров ромбической антенны

В случае антенны, поля от отдельных элементов которой складываются синфазно, в принципе может быть получено сколь угодно большое значение КУ за счет увеличения размеров антенны. Ромбическая антенна не является синфазной (поля, создаваемые отдельными ее элементами, складываются в направлении максимального излучения с некоторой расфазировкой); поэтому можно указать оптимальные размеры, обеспечивающие максимальное значение КУ в заданном направлении. Эти размеры могут быть получены из анализа выражения (14.17).

Пусть требуется обеспечить максимальное усиление антенны в направлении, характеризуемом углом наклона До. Полагая а/Р С1, оптимальное значение угла Ф находим из условия максимума множителя 5=со5Ф/(1-sin Ф cos До). Из условия ёВ/с1Ф = =0 получаем 81пФ=со8До, откуда

,Ф = 90°-До- (14.20)

Оптимальное значение / определяется условием максимума множителя 1-ехр(-а/)ехр[-ip/(l-sinOcosAo)], имеющего место при:

Р/(1-81пФсо8 До)=я; l = kl{2sm \)- (14.21) Оптимальное значение Я определяется условием максимума множителя 81п(рЯ81п До)

Я = Я/(4 8шДв). (14.22)

С учетом (14.20) - (14.22) выражение для КУ принимает следующий вид:

(14.23)

--i - (l-fe- 0*.

Оптимальное значение al н далее, с учетом (14.13) оптимальное значение Wp можно найти из условия максимума (14.23). Оптимальное значение al составляет 0,68. При этом КПД антенны т) = 0,93, а максимальное значение КУ с учетом (14.12)

[1п(2я/8т2Д )-0,423] sin А, 24)

Угол наклона Д*о выбирают в зависимости от протяженности радиолинии (ом. § 9.2). Например, для дальности 1500-2000 км требуемое значение До ооставляет приблизительно 15°. Соответствующие оптимальные размеры антенны: Ф = 75°; 1=7,41; Н = К. Максимальное значение Gmax = 61 реализуется при Wp=iR°:s /(al) = = 400 Ом.

При практическом выполнении ромбических антенн обычно не придерживаются указанных оптимальных значений Ф и /, так как антенны в этом случае весьма громоздкие, дорогие и требуют для своего размещения большой площади. Некоторое отклонение от оптимальных размеров, в частности уменьшение длины в 1,5-2 раза, не приводит к заметному уменьшению КУ, поскольку в окрестности своего максимума КУ слабо меняется при изменении определяющих его параметров. Обычно / не превышает бЯо, где Яо-средняя длина волны рабочего диапазона. При выбранном значении / угол Ф определяется из условия р/(1-51пФсо5До) =

На практике наиболее распространены антенны со следующими геометрическими размерами:

ф = 65°, / = 4Яо, Я = Яо (РГ- l) ; ф = 70°,/ = 6Яо, Я=1,25Яо(РГ 1-25 ; Ф=75°, / = 6Яо, Я = 1,25Яо (РГ 1,25 .

Для трасс малой протяженности (менее 1000 км) требуемые углы наклона лучей достаточно велики, и размеры антенны можно выбирать близкими к оптимальным, поскольку это пе приводит к чрезмерно громоздким конструкциям.

Выбор величины а/ и соответственно волнового сопротивления антенны на практике также отличается от указанного оптимального в основном из-за трудностей, связанных с практической реализацией низких волновых сопротивлений вблизи вершины тупого угла, где расстояние между проводами велико. При увеличении волнового сопротивления уменьшается КПД, хотя направленные свойства антенны несколько улучшаются, поскольку увеличивается эффективный размер антенны, определяемый размером области, в которой токи достаточно велики. Обычно а/= 0,3-0,4, что соответствует T) = 0,7-f-0,8 и Wp = 600-=-700 Ом. При этом КУ снижается на 20-10%, а КНД возрастает на 6-4%.

направление До, для которого подбираются раз-

, .. направлением Атах, соответствующим направлению

максимального излучения антенны при этих размерах и этой же длине волны

(Дт<.х<Ло).

14.5. Электрические характеристики ромбических актени

На рис. 14.5 приведены зависимости КУ от длины волны при iS7p = 700 Ом для трех указанных выше типов антенн. На рис. 14.6 для этих же антенн показана величина КПД. На рис. 14.7 дано значение Атах, соответствующее направлению максимального излучения.

На рис. 14.8-14.11 показаны ДН антенны РГ- 1 в вертикальной плоскости прн различных значениях X. Сплошная линия со-

Рис. 14.7

ответствует идеальной проводимости земли, штриховая - средней проводимости земли (ег=8; б = 5-10-з). Сопоставление этих кривых позволяет определить уменьшение КУ за счет конечной проводимости земли.