тенйы необходимо ввести незначительные поправки в ее размеры, что обусловлено или иным значением реализованного отношения FIB, или влиянием несущих конструкций антенны. Рекомендуем при конструировании и настройке антенны пользоваться следующим правилом: собственные резонансные частоты пассивных элементов антенны (рефлектора и директора) ие должны лежать в рабочей полосе частот.

Примеры конструктив1 ых решений антеииы. Ранее были представлены основные принципы проектирования антенны Уда-Яги для любого частотного диапазона. При проектировании антенны следует использовать средние частоты диапазонов: 3,65; 7,05; 14,15; 21,20; 28,60 МГц. В антеннах, работающих на граничных частотах диапазонов, в особенности в диапазонах 3,5 и 28 МГц, как правило, наблюдается большое значение коэффициента стоячей волны. Как было показано в § 2.2, это обстоятельство не является серьезным препятствием для процесса излучения, однако согласования в этом случае, естественно, добиться бывает достаточно трудно.

Обратим внимание на то, что указанные размеры антенн являются лишь ориентировочными, требующими уточнения при настройке уже изготовленной антенны. Дело в том, что при проектировании, как это уже неоднократно отмечалось, весьма трудно учесть влияние земли и окружающих антенну предметов (в том числе и элементов конструкции) иа электрические параметры антенны.

Антейны, предназначенные для диапазонов 3,5 и 7,0 МГц, имеют большие габаритные размеры, что, в свою очередь, создает практически непреодолимые трудности при реализации механического вращения полотна антенны. Меньшие, хотя по-прежнему существенные трудности встречаются прн решении этой проблемы в диапазонах 14 и 21 МГц.

В связи с изложенным становится очевидной важность разработок, направленных на уменьшение габаритных размеров антенн. Выделим два направления: 1) разработка схем антенн с малыми физическими размерами диполей, электрическое удлинение которых достигается включением сосредоточенных индуктивностей; 2) разработка схем антенн, имеющих малые габаритные размеры, что достигается изменением конфигурации плеч диполей. Оба этих способа были достаточно полно рассмотрены в § 5.2, где и рекомендуем искать необходимую информацию.

Еще раз подчеркнем (и это обстоятельство надо и.меть в виду при конструировании), что любое уменьшение физических размеров излучающих элементов приводит к уменьшению эффективности поверхности раскрыва, КПД и усиления.

Укорочения плеч вибраторов можно достигнуть путем применения конструктивных элементов, увеличивающих концевую емкость. В этом случае не происходит существенного перераспределения тока вблизи пучности, что приводит к меньшим деформациям диаграммы направленности антенны при изменении частоты, чем в схеме со встроенными катушками индуктивности, расположенными вблизи пучности тока.

Следует отметить, что любое укорочение плеч вибраторных антенн приводит к сужению рабочего диапазона частот, причем как диапазон частот, так и сопротивление излучения антенны изменяются в раз, где К-коэффициент укорочения, т. е. отношение физической длины /ф диполя к его электрической длине h, т. е. К= = 1ф11э. И наконец, следует помнить, что при использовании антенн, yKopoieHFiux за счет индуктивностей, встроенных в плечн вибратора, И Зак. 351 321

ТАБЛИЦА 5 16

Размеры двух- и трехэлементных антенн

Частота, МГц

7,05

14,15

21 ,20

28,6

28,2

29,0

Число элементов

Длина вибратора W, м Длина директора D, м Длина рефлектора Д, м Расстояние D-W=R-W, м Диаметр d, мм

20.53 19,37

5,18 50

20,42 19,25 21 ,65

6,05

10 ,24 9,66

2.59 40

10,19 9,58

10,79 3,01 40

6,83 6 .43

1.70

6,78 6,40 7,20 1 ,98 25

5,02 4.63

1,31

5,11 4,81 5,41 1 ,51

,97 4 ,68 5,25 1 ,4 7

следует ожидать возрастания потерь и, как следствие, снижения КПД.

Перейдем непосредственно к конструктивным решениям антенны Уда ~ Яги. Основные параметры двух- и трехэлементной антенн сведены в табл. 5.16. Для двухэлементной антенны вибратор - директор (W-D) приняты следующие размеры: длина вибратора W~ = 144,8/f, длина директора D= 136,5 и расстояние Z3-Г=36,6 . Для трехэлементных антенн рефлектор - вибратор - директор {R-W-D) приняты следующие размеры: W=144 , D= 135,6 , /?= 152,6 и i?-W=D-W = 42,6/f.

В этих антеннах сштротивление излучения составляет около 20 Ом, ширина диапазона для К<!тс?<2 около 4%, усиление двухэлементной антенны W-D около 5,3 дБ, трехэлементной R-W-D G = 8,3 дБ; отношение FjB в антенне W-D составляет 10 дБ, в антенне /?-W-D-25 дБ.

На рис. 5.99 показаны примерное решение некоторых конструктивных узлов и способы монтажа мачты.

Pre 5 99 Конструктивное решение основных узлов антеииы.

/ - IIecщaя конструкция; 2 - диполь; J - кронштейн; 4 - отверстие закрыть; 5 обжимы, 6 - упор; 7 - мачта; в - приварить

И- Зак. 351 323