несколько короче. Такая антенна ценой очень незначительного уменьшения усиления приобретает свойство широкополосности.

Входное сопротивление трехэлементной антенны может меняться в очень широком диапазоне. Оно зависит как от расстояния между пассивными элементами, так и от их длины. Существуют общие принципы решения проблемы оптимизации входного сопротивления антенны и определения требуемых параметров пассивных элементов. Теория и практика выявили ряд закономерностей, облегчающих решение этой задачи. Перейдем к рассмотрению этих закономерностей.

Для антенны неизменной длины настройка на максимум усиления соответствует минимуму сопротивления. При изменении частоты входное сопротивление антенны, настроенной на максимум усиления на определенной частоте, увеличивается. Уменьшение длины антенны приводит к уменьшению ее входного сопротивления.

Заслуживает упоминания мало известная зависимость, согласно которой при сближении директора и вибратора и одновременном удалении рефлектора входное сопротивление антенны возрастает. Из графиков рис. 5.94а следует, что большое входное сопротивление

OfiO

Расстояние B-W,Х 0,25 0,2 0,15 0,1

Расстояние S-W, Л 0,25 0,2 0,15 0,1

0,48

005 0,1 0,15 0,2 й] расстояние Л

Расстойние В- , х

0,25 0,2 0,15 0,1

Чо,48

0,05 0,10 0,15 0,2

В) Расстояние /-w,x

0,05 0,1 0,15

Расстояние R-W, Л

Рис. 5 94. Зависимость характеристик трехэлементной аитениы с постоянным расстоянием R-D = 0,38 и отношением ;/d = 330 от положения вибратора и длины директора (длина вибратора W равна 0,49?.; длина рефлектора R равна 0,51Я, прн Н ТУ = 0,05Л и 0.525J. при H-TV-= 0,20):

а - входное сопротивление; б - добротность антсг1ны; а - ширина полосы, усНЛСПЯС П OTHOniCHHC

достигается соответствующим подбором длины директора. Отметим, что прн шмеиеиии частоты электрическая длина элементов меняется н поэтому нарушаются условия согласования.

Некоторые исследователи обратили внимание на тот факт, что небольшое изменение длины рефлектора, среднее значение которой соответствует наибольшему значению FjB, приводит к небольшому

7 6 6 3

г 1 о

изменению входного сопротивления вибратора. Для рассматриваемого случая (рнс. 5.94) длина рефлектора меняется от 0,5U (при малых расстояниях до 0,525Л (при больших расстояниях R-

W). При этом длина рефлектора выбирается из условия получения максимального отношения FjB для каждого значения расстояния от рефлектора и вибратора. Отметим, что в рассматриваемой ситуации расстояние R-D-величина постоянная и равная 0,ЗЛ.

Короткая антенна, например антенна, для которой R-Z) = 0,1X, обладает большим отношением F/B, малым входным сопротивлением, малой широкополос-иостью.

Длинная антенна, т. е. антенна, для R- -Z)0,4a, обладает меньшим отношением F/B, несколько меньшим усилением, большим входным сопротивлением и значительной широкопо-лосностью (рис. 5.95).

Как следует из приведенных графиков, оптимальное значение R-D = 0,35k. Небольшие отклонения этой длины от указанного значения не приводят к сильным изменениям усиления антенны.

Диаграммы направленности двух- и трехэлементной антенн имеют главные и боковые лепестки. Ориентация лепестков диаграммы направленности в большой степени зависит от высоты подвеса ан-

0,3 0,4 as

Расстояние

Рис. 5 95. Зависимость максимального достигаемого усиления трехэлементной антенны от ее длины

20 -

Рис. 5 96. Ориентация лепестков диаграммы направленности в зависимости от высоты подвеса над землей:

а. 6, в - двухэлементной антенны: г - трехэлементной антенны (пунктирной линией показана диаграмма направленности полуволнового диполя, расположенного на той же высоте)

тенны над землей (рис. 5.96). Чем больше усиление антенны, тем уже основной лепесток диаграммы и тем ниже уровень заднего лепестка. Например, при достижении отношения F/B=H дБ уровень заднего лепестка в 5 раз ниже уровня главного лепестка диаграммы.

Изменение высоты подвеса антенны над землей приводит к изменению сопротивления излуче1шя, однако этот эффект при увеличении усиления антенны проявляется в меньшей степени. Иллюстрацией к сказанному являются графики иа рис. 5.97.

Р Ц25 qs {175 1 1,25 1,5 1J5

Рис. 5 97. Зависимость сопротивления излучения трехэлементной антенны и полуволиового диполя от высоты подвеса над землей

Основные размеры трехэлементной антенны можно определить, пользуясь графиками, приведенными на рис. 5.98, которые справедливы для отношения d=300. Отметим, что после изготовления ан-

0,15

0,3 ai Ц15

0,25 0,3

0,25 ЦЗ

Рпс. 5 98. Основные размеры трехэлементной антенны, обеспечивающей максимальное усиленно