Расчет логопериодической антенны
Дипломная работа - Компьютеры, программирование
Другие дипломы по предмету Компьютеры, программирование
е значение ? при заданном КНД антенны.
В соответствии с этим, в нашем случае при КНД=10, ?=0,17 ?=0,917. Следует отметить, что число вибраторов антенны N зависит, в основном, от значения ?, а ее размеры возрастают с увеличением ?. Кроме того, оптимальному значению ? соответствует минимуму коэффициента стоячей волны (КСВ), а при больших значениях ? диаграмма направленности становится многолепестковой.
Выбрав параметры ? и ? вычисляем угол ? по формуле:
Следовательно, ?=70
Для определения ориентировочной длины антенны L и числа вибраторов N находят ширину активной области антенны Bs, под которой понимают зону, где находится резонансный вибратор с двумя другими, примыкающими к нему, из соотношения:
Bs= B*Bar,
где B = fmax/fmin - заданный коэффициент перекрытия рабочего интервала частот, а Bar - коэффициент, характеризующий ширину активной области. Коэффициент Bar рекомендуется выбирать, исходя из ? и ? по графику, изображенному на рис. 1.50.1
В соответствии с графиком получаем:
Bar=1,6
Тогда:
) Графики приведены в учебнике Телевизионные антенны под ред. Синдеева Ю.Г.
Поскольку длина самого длинного вибратора равна ?max/2, то длину антенны можно определить по формуле:
Необходимое число вибраторов можно найти из соотношения:
После этого рассчитываем длину вибраторов и расстояние между ними, начиная с самого длинного, равного половине максимальной длины волны рабочего интервала частот, по формулам:
ln+1=ln*?,
dn=0.5(ln-ln+1)ctg?,
где dn - расстояние между двумя вибраторами с номерами n и n+1.
Описание конструкции
Расчет геометрии антенны производился с помощью программы MMANA.
Ниже на рис.2 приводится вид антенны после поведенной оптимизации.
логопериодическая антенна
Рис.2. Общий вид антенны
Размеры антенны:
Номер вибратораДлина вибратора, м Расстояние между вибраторами, м10.1010.03520.0920,06630.0840,06240.0770,05750.0710,05160.0650,04870.0590,042
На рис.3,4,5 представлены диаграммы направленности антенны, рассчитанные в свободном пространстве, на высоте ?/4 и на высоте 5м соответственно.
Рис.3. Диаграмма направленности антенны в свободном пространстве
Рис.4. Диаграмма направленности антенны на высоте ?/4.
Рис.5. Диаграмма направленности антенны на высоте 5м.
Далее покажем, что как ведут себя КСВ, усиление и Z в заданном диапазоне частот:
Рис.6. Графики зависимости усиления и коэффициента F/B от изменения частоты в заданном диапазоне частот
Рис.7. График зависимости КСВ от изменения частоты в заданном диапазоне частот
Рис.8. График зависимости активного и реактивного сопротивления от изменения частоты в заданном диапазоне частот
По этим графикам можно сказать, что в заданном диапазоне частот мы добились необходимого усиления (14дБ), а КСВ не превышает отметки в 2.6.
Список литературы.
1.Синдеев Ю.Г. Телевизионные антенны. Серия Учебники, учебные пособия. Ростов-на-Дону, изд-во Феникс, 1998. - 192 с.
2.Гончаренко И.В. Компьютерное моделирование антенн. Всё о программе MMANA. - М.:ИП РадиоСофт, Журнал Радио, 2002. - 80 с.
3.Марков Г.Т., Сазонов Д.М. Антенны. Учебник для студентов радиотехнических специальностей вузов. - М.: Энергия, 1975. - 528 с.
.Тихонов А.Н., Дмитриев В.И. Метод расчёта распределения тока в системе линейных вибраторов и диаграммы направленности этой системы // Вычислительные методы и программирование. - М.:МГУ, 1968. Вып.10, с.3-8.