Передающие антенны на коротковолновых

Линиях радиосвязи

 

Ромбические антенны относятся к классу антенн бегущей волны и получили широкое распространение в качестве передающих антенн КВ диапазона. Для обеспечения режима бегущей волны ромб со стороны острого угла нагружен на активное сопротивление в виде двухпроводной поглощающей линии из проводов с большим удельным сопротивлением. Фидер, связывающий передатчик с антенной, подключается к антенне со стороны второго острого угла (рис. 8.1).

Рис.8.1. Ромбическая антенна

 

Для увеличения коэффициента направленного действия (коэффициента усиления) и подавления боковых лепестков применяют два полотна ромбических антенн, нагруженных на общую поглощающую линию (рис. 8.2) и сдвинутую относительно друг друга в горизонтальном направлении на величину D₁. Если необходимо подавить боковые лепестки под углами 30º ÷ 40º, то величина смещения

,

где λ₀ – рабочая длина волны.

Рис.8.2. Двойная ромбическая антенна

 

Для определения конструктивных размеров ромбической антенны необходимо знать оптимальную рабочую частоту (ОРЧ) на радиолинии заданной протяженности.

В начале определяется максимально применимая частота (МПЧ) из условия:

МПЧ = f_кр ^. secj₀, (8.1)

 

где f_кр – максимальная частота вертикально падающего луча при отражении его в области отражения наклонного луча с углом падения j₀.

Угол падения j₀ (рис. 8.3) определяется из соотношения

 

, (8.2)

где q - геоцентрический угол,

а – радиус Земли (а = 6370 км),

град, (8.3)

 

где r в км; q в градусах.

Критическая частота f_кр = .

 

 

Оптимальная рабочая частота ОРЧ = 0,7 МПЧ.

Вертикальный угол наклона ДН (угол возвышения) D определяют из условия:

 

(8.4)

 

Определение конструктивных размеров антенны

 

Оптимальное значение тупого угла Ф определяется из формулы:

 

. (8.5)

Длина стороны ромба:

. (8.6)

Такая антенна на волнах длиннее 25 м оказывается весьма громоздкой, так как каждая сторона ромба будет превышать 150 м. На практике отступают от оптимальных размеров несколько уменьшая длину сторон или уменьшают тупой угол Ф. Обычно L = (2 ¸ 5)l. Высота подвеса ромбической антенны:

 

. (8.7)

 

Определение коэффициента усиления антенны

 

На рис. 8.4, а, б, в, приведены графики зависимостей коэффициентов усиления в зависимости от рабочей частоты и от угла прихода волны для различных типов ромбических антенн.

 

 

 

 

а б в

Рис. 8.4 (а, б, в) графики зависимостей коэффициентов усиления

 

В соответствии с вычисленными значениями Ф, L, Н по графикам Рис.8.4 выбирается тип антенны и определяется коэффициент усиления G в зависимости от Dº.