Рис. 6.11. Схемы согласования и фазирования антенных систем 400

На рис. 6.11 приведены две схемы антенной системы, в кото )ых расстояние между антеннами по вертикали составляет 0,7Х Литание антенн осуществляется с помощью Т-образного шлейфа, подобранного таким образом, чтобы входное сопротивление антенны было равно Да=240 Ом Линия фазирования длиной Zg=3KX/4 с волновым сопротивлением Zg=380 Ом осуществляет трансформа-Щ1Ю сопротивления Ra в сопротивление /?в=600 Ом в точке В.

Параллельное соединение двух ветвей (двух антенн) (рис. С.Иа) понижает сопротивление Rb до величины 300 Ом, что позволяет использовать в качестве линии питания двухпроводную линию в ленточном диэлектрике с волновым сопротивлением 2о=300 Ом.

Другое решение использовано в схеме антенной системы, показанной на рис. 6.116. Здесь каждая нз антенн возбуждается с помощью гамма-трансформатора, вследствие чего в точках А сопротивление Ра=70 Ом. Длины фазирующих линий могут быть произвольными, но должны подчиняться требованию lg\=lg2, т. е. должны быть идентичными. Сопротивление фазирующих линий равно 70 Ом. Параллельное соединение двух фазирующих линий, каждая из которых согласована со своей антенной, вдвое снижает сопротивление схемы: ?в=35 Ом. Поэтому для согласованного питания системы с коаксиальным кабелем, имеющим волновое сопротивление 70 Ом, применяют четвертьволновый трансформатор, имеющий 2т=50 Ом.

И в более сложных антенных системах можно использовать описанные способы соединения линий фазирования. Здесь элементы системы сначала фазируются попарно, затем пары фазируются между собой, потом фазируются четверки элементов и т. д. Очевидно, что такой способ соединения имеет наибольшее преимущество для антенн, у которых число элементов равно 2 ( - число натурального ряда).

Антенна 5 на 5 . Схема антенны приведена на рис. 6.12а. Усиление одного элемента антенны составляет 6,8 дБ, а всей системы в целом - на 2,5 дБ больше. Антенная система достаточно широкополосна и обладает ярко выраженной однонаправленностью (рис. 6.126). На практике, как правило, вместо обычных вибраторов применяют петлевые вибраторы (рнс. 6.12в). В этом случае Ra = = 150 Ом, что позволяет использовать в качестве линий фазирования отрезки длиной lg=KX/2. Такие линии, как известно, трансформируют сопротивление Ra в Rb в отношении 1:1, т. е. Ra=Rb, причем это условие вьшолтется при любом значении волнового сопротивления трансформирующей линии. Указанный прием позволяет использовать в качестве линии питания коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом.

Антенная система с улучшенной диаграммой иаправленности. Система нз двух антенн, каждая из которых содержит, например, по трн элемента (рис. 6 13а), выполнена так, что верхняя антенна сдвинута относительно нижней иа расстояние Я/4 вдоль оси излучения. Этот прием позволяет значительно ослабить боковые и задний лепесток и добиться реализации отношения f/B=60 дБ.

Рассмотрим принцип действия данной антенны В точку О, лежащую на оси антенны и находящуюся относительно антенны в дальней зоне, волна, излучаемая антенной И, приходит с запаздыванием относительно волны, излучаемой антенной I, причем запаздывание составляет Я/4. Есчи фазу возбуждения антенны П подобрать так, чтобы она на 90° опережала фазу возбуждения аитеи-

Zff = 37,5 ом

ZftSOOM

Рис. 6.12. Антеииа 5 на 5 для диапазона 144 МГц

НЫ I, ТО в точке О обе волны сложатся синфазно и напряженность результирующего поля удвоится по сравнению с напряженностью поли, создаваемого одиночной антенной.

В точке О, лежащей на оси антенной системы направлении, диаметрально противоположном направлению точки О, разность фаз между волнами, излучаемыми обеими антеннами, будет составлять 180° (90° - из-за сдвига фаз возбуждения обеих антени н