На рис. 5.128 приведены графики, показывающие, каким образом при изменении частоты (в окрестности 21 МГц) изменяются Ксти, усиление и отношение FJB двухэлементной антенны типа квадрат .

7777Р7777?77777777777777777Ш

т so

0,05

0,15

0,25 О

Рис. 5 126 Графики для проектирования трехэлементной аитеииы типа квадрат :

а - схма антенны; б - зависимость усиления антенны от расстояния между ее элементами; в - сопротивление излучения двухэлементной антенны, г - зависимость входного сопротивления антенны от высоты;

/ - одиночная антенна типа квадрат ; 2 - двухэлементная антенна типа квадрат ; 3 - расстояние S-0,ll?t соответствует максимальному усилению; 4 - трехэлементная антенна

При настройке следует добиваться максимального значения отношения FIB. Потери усиления в данном случае очень малы и ими можно пренебречь.

Отметим, что в двухэлементной антенне, содержащей вибратор и директор, анализируемые зависимости имеют другой ход.

В табл. 5.21 приведены основные размеры трехэлементной антенны типа квадрат , показанной на рис. 5.126.

При расчете длин сторон рефлектора, директора и вибратора трехэлементной антенны типа квадрат можно пользоваться формулой

-75/С . (5.15)

где f -частота, МГц; /( - коэффициент, равный 1,02 для вибратора, 1,045 для рефлектора и 0,988 для директора.

Отметим еще одно достоинство антенны типа квадрат . Дело в том, что пространство внутри элементов антенны практически свободно и в нем можно разместить вторую или даже третью антенну такого же тнпа, работающую на более высоких частотах. Конструктивные решения, осуществляющие эту идею, могут быть различными. Антенны можно разместить в одной плоскости (см. рис. S. 125а;, в).

Рис. 5 127. Зависимость направленных свойств двухэлементной антенны типа квадрат в вертикальной плоскости от высоты h подвеса антенны над землей: - диаграммы иаправлеииости, б - зависимость угла ориентации основного лепестка диаграммы от h

60 50 40 30 20 10

Можно реализовать ту же идею при сохранении оптимального электрического расстояния между элементами антенны (см. рис. 5.1256, Второе решение, при котором получаются лучшие электрические параметры антенны во всех диапазонах, является более предпочти-ельным. Отметим, что в данных вариантах размещение исполни-ельных антенн практически не сказывается на усилении и сопро-нвленин излучения более низкочастотной антенны, однако отно-

шение FIB этой антенны ухудшается. Питание всех трех айтенн можно осуществить тремя независимыми линиями. Однако такое решение невыгодно, и поэтому чаще используется схема с одной линией питания, дополненная специальными устройствами согласования в виде гамма-трансформаторов. Конструкция такого устройства

и основные параметры схемы питания приведены на рис. 5.129.

Исследования показали, что переход от двухэлементной антенны типа квадрат , содержащей вибратор и рефлектор, к трехэлементной антенне приводит к выигрышу в .усилении на 1,7 дБ. Аналогичная процедура в антенне Уда - Яги дает выигрыш 2,7 дБ.

Трехэлементная антенна имеет более узкую полосу рабочих частот (рис. 5.130а, пунктирная лииия). Расширение полосы частот достигается перестроЙ1ой элементов антенны. Для этого рефлектор настраивают на более высокую ча-тоту, а директор - на более ииакую. Полученная таким образом частотная зависимость Ксти показана на рис. 5.130а сплошной линией. Аналогичным образом зависят от частоты и доугие параметры антенны рис. 5.1306-г).

На рис. 5.131 показаны возможные способы выполнения рефлектора и директора. Каждый из пред-

Рис. 5.128. Частотные характеристики па-Эаметров трехэлементной антеииы типа квадрат (Л - длинный, В - оптимальный, С -короткий рефлектор): а - б - усиление; в - FIB

ТАБЛИЦА 5.21

Основные размеры трехэлементной аитениы (к рис. 5.126)