Файл: Белоусов, С. П. Средневолновые антенны с регулируемым распределением тока.pdf

ровой модели (точки) для настройки рефлектора в режим мини­ мального излучения в обратном направлении. Как видно из рис. 4.19, экспериментальные и расчетные диаграммы хорошо совпадают.

Диаграммы направленности в вертикальной плоскости антенной системы, состоящей из четырех антенн АРРТ, приведены на рис. 4.20.

ОД ОД ОД ОД 0,6 ОД 1,0

Рис. 4.20. Диаграммы навравленности в вертикальной плоскости антен­ ной системы, состоящей из двух активно питаемых и двух пассивных антенн АРРТ

Диаграммы направленности приведены для двух высот экрана (сплошные кривые — для H i—Q,33H и пунктирные — для # i = 0,5tf). Рефлектор антенной системы настроен на минимум излучения назад. Экспериментальные диаграммы (точки) приведены для #1=0,33#.

5. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АНТЕНН С РЕГУЛИРУЕМЫМ РАСПРЕДЕЛЕНИЕМ ТОКА

5.1. Общие сведения

Как было 'указано выше, диаграммы направленности в вертикальной плоскости антенн типа АРРТ рассчитаны по прибли­ женной методике, базирующейся на использовании синусоидального распределения тока .вдоль антенны.

Были также проведены расчеты диаграмм .направленности для случая, когда распределение тока описывается гиперболическими функциями. При таком задании распределения тока учитывается за­ тухание тока за счет излучения. Однако в обоих принятых распре­ делениях тока на антенне не учитывается отличие фазовой скорости от скорости .света. Кроме того, конфигурация излучающих элемен­ тов реальных антенн сравнительно сложна. Поэтому волновое со­ противление антенны и постоянная затухания тока определены приб­ лиженно.

В связи с этим разработанные варианты антенн были подвергну­ ты тщательной проверке на дециметровых и метровых моделях. На дециметровых моделях были сняты диаграммы .направленности в вертикальной плоскости, а на метровых — измерены .входные со­ противления и относительный коэффициент усиления при различном характере распределения тока на .антенне.

5.2. Диаграммы направленности антенн АРРТ, снятые на дециметровых моделях

Модели антенн с W'a = 170 Ом и Wа= М5 Ом .выполне­ ны с коэффициентом моделирования, равным 500. Эскиз модели антенны с U7a—170 Ом и основные ее размеры приведены .на рис. 5.1. Как видно из рисунка, модель симметрична. Одна половина — модель антенны, вторая — ее зеркальное изображение. Для регу­ лировки распределения тока на антенне применилась двухпроводная коаксиальная линия. Регулировка тока осуществлялась перемеще­ нием короткозамыкателя внешних экранов линии.

Модель антенны с Ом отличается от модели антенны с

при различной длине Шлейфа регулировки тока и определена длина шлейфа, при которой уровень боковых лепестков диаграммы нап-

.равленности в вертикальной плоскости под углами А, превышающими 40-н50°, минимален (угол Д отсчитывается от .плоскости, .перпенди­ кулярной вибратору и .проходящей через его центр). Эти диаграммы направленности сняты для двух .вариантов антенны: с И7а= 170 Ом и с ft7a= 115 Ом. Диаграммы .направленности антенны е ИД= 170 Ом приведены на рис. 6.2 для Ht=Q,33H и на рис. 5.3 для # i = 0,4#.

Сопоставление экспериментальных диаграмм направленности с рас­ четными .показывает, что они удовлетворительно совпадают, если Я Д < 0,9.

Диаграммы направленности антенны с ИД = 115 Ом для Я)=0,4Я приведены «а рис. 5.4. Сравнение экспериментальных диаграмм на­ правленности антенн с 11^а= 170 Ом и ИД=4 15 Ом показывает, что антенна с более .низким сопротивлением имеет более широкий ос­ новной лепесток, а уровень боковых лепестков практически одинаков.

На рис. 5.5 приведена зависимость коэффициента усиления ан­ тенн типа АРРТ высотой 257 м от длины волны и режима настрой­ ки, полученная путем интегрирования экспериментальных диаграмм направленности, снятых на дециметровых моделях. Как видно из сравнения .рис. 5.5а и 5.56, антенна с == l.’liS Ом за счет расши­ рения основного лепестка диаграммы имеет меньшие .значения ко­ эффициента усиления, чем антенна с ИД = 170 Ом. По сравнению с антенной >без регулировки тока типа АРД антенна с регулируемым распределением тока имеет заметный выигрыш в коэффициенте уси­ ления.

76

Ри<ь 5.2. Экспериментальные диаграммы направленности в вертикаль­ ной плоскости модели антенны АРРТ:

Wa -170 Ом; Н, = 0,ЗЗН

78

макс

81

83

З Г Щ -1150М Максимальный режим

5.3. Экспериментальные исследования антенны АРРТ на метровой модели

Коротковолновая модель антенны сооружена с коэффи­ циентом моделиловаиия, равным 10. На этой .модели измерено ее волновое сопротивление и определена зависимость входного сопро­ тивления и коэффициента усиления от длины шлейфа регулировки тока.

Схема измерений статической емкости антенны с помощью высо­ кочастотного моста полных проводимостей показана на рис. 5.6.

Для определения указанных емкостей использовался метод трех измерений, а именно:

1. Мост подключался к точкам V—0 (рис. 5.6), а экран зазем­

2. Мост подключался к точкам 1—0, а мачта заземлялась. Из­

85

Рис. 5.6. Схема измерений стати­ ческой емкости антенны АРРТ

3. Мост подключался к точкам 1—1' и 0, & экран и мачта зако­ рачивались между собой. Измерялась емкость

Входные сопротивления антенны измерялись с помощью высоко­ частотного моста полных сопротивлений. Результаты измерений вход­ ных сопротивлений коротковолновой модели антенны с И7а=115 Ом для двух высот экрана |(Я1=0,ЗЗЯ я # i= 0 ,4 # ) приведены на ряс. 5.7, из которых видно, что при изменении длины шлейфа регулиров­ ки тока существенно меняется входное сопротивление антенны.

.Измерение коэффициента усиления проводилось следующим об­ разом. На вход питающего фидера модели антенны от измеритель­

86