Командно-штабная машина р-142н часть 4

Рис.4 Диаграммы направленности штыревой антенны в вертикальной (А) и горизонтальной (Б) плоскостях. Диаграмма направленности штыревой антенны в горизонтальной плоскости — круговая, в вертикальной плоскости — лепестковая. Из диаграмм следует, что штыревая антенна не излучает в зенит, а максимум излучения направлен вдоль подстилающей поверхности, причем коэффициент усиления антенны в этом направлении растет с удлинением штыря. Однако при h> 0,5 λ появляются дополнительные лепестки с максимумами под большими углами q, поэтому коэффициент усиления антенны для поверхностных волн уменьшается, так как увеличивается мощность, излучаемая дополнительными лепестками. Диаграммы направленности антенн формируются в результате добавления волн, приходящих в каждую точку пространства по прямой, с волнами, отраженными от подстилающей поверхности, поэтому проводимость подстилающей поверхности, сказывается на форме диаграмм. На рис.5 показана эволюция формы диаграммы направленности в вертикальной плоскости, связанной с ухудшением проводимости почвы, над которой развернута антенна. Коэффициент усиления антенны уменьшается с ухудшением проводимости, а его максимум поднимается на больший угол θ . Рис. 5. Эволюция диаграммы направленности, связанная с ухудшением проводимости почвы. Из диаграмм направленности можно сделать вывод, что штыревые антенны могут использоваться, прежде всего, как ненаправленные антенны для связи в декаметровом диапазоне земной волной и, кроме того, как ненаправленные антенны для связи ионосферной волной, излучаемой под относительно небольшими углами к земной поверхности. Дальность связи в обоих случаях существенно зависит от соотношения h / λ и проводимости почвы. Носимые радиостанции метрового диапазона обеспечиваются штыревыми антеннами высотой от 1 до 2,7 м, а радиостанции подвижных объектов высотой до 4 м. В этом диапазоне штыревые антенны очень эффективны. На рис.6 представлены кривые зависимости абсолютных коэффициентов усиления штыревых антенн Gа от частоты при работе земной волной, позволяющие сделать сравнительную оценку эффективности антенн. Рис. 6 Коэффициенты усиления штыревых антенн. Для увеличения дальности связи в диапазоне метровых волн штыревой антенной часто устанавливают на мачте высотой 11-18 м. Роль подстилающей поверхности, в данном случае играют твердые противовеса. Питание антенны осуществляется с помощью коаксиального кабеля (фидера). Поскольку антенное устройство, согласующего находится в передатчике, а не в основе штыря, более-менее удовлетворительное согласование фидера с антенной выходит в ограниченном участке длин волн (в пределах 10-15% от собственной длины волны штыря , равной λ / 4). Поэтому конструкция антенны предусматривает возможность изменения высоты штыря и длины противовесов (таблица 1.3). Такая антенна называется комбинированной штыревой антенной (КШМ Р-142 Н). Высота штыря должна быть как можно ближе к величине λ / 4, а противовеса немного короче. Коэффициент бегущей волны, КБВ в этом случае достигает 0,8, но при отклонении длины волны от собственной на 10-15%, он может упасть до 0,4. При КБВ <0,5 резко снижается КПД фидера. Рассмотрена антенна ограничивает возможность частотного маневра в ходе ведения связи, поэтому рядом с ней находит широкое применение антенна называется объемным вертикальным вибратором (КШМ Р-145 БМ, БМП-1 КШ). Такие объемные антенны обладают пониженным входным сопротивлением, а это улучшает диапазоннисть согласования с фидером. В диапазоне с двукратным перекрытием по частоте (например, 30-60 МГц) КБВ в фидере такой антенны обычно меняется в пределах 0,5-0,8. Рис. 7. Комбинированная штыревая антенна Рис.8 Объемный вибратор. штыревые антенны очень удобны для установки на подвижных объектах, однако их высота по причинам удобства движения и габаритов решение транспортных магистралей не может быть более 4 м. Связь в движении на закрытых трассах земной волной можно осуществить только в диапазоне декаметровых волн. Однако неэффективность 4-метрового штыря в этом диапазоне и большие потери энергии волн в земле приводят к тому, что дальность связи даже при такой мощности передатчика, как 1 кВт, ограничивается несколькими десятками километров. Симметричные вибраторы. Симметричный пожилой вибраторы показан на рис.9. Характер излучения пожилого вибратора определяется добавлением волн, излучаемых непосредственно вибратором, и волн, отраженных от земли. Форма диаграммы направленности зависит от высоты подвеса антенны над землей и длины плеч относительно длины волны возбуждающих колебаний. На рис.10 представлены диаграммы направленности типичного пожилого вибратора в вертикальных плоскостях. Из диаграмм видно, что в пределах некоторого диапазона частот (для данного вибратора в пределах 1,5-6 МГц) максимум излучения приходится в зенит. На более высоких частотах диаграммы деформируются, а максимум излучения смещается в область меньших углов θ , То есть, уменьшается угол возвышения максимума. Рис.9 Симметричный пожилой вибратор. Рис. 10 Диаграммы направленности в вертикальных плоскостях антенны. Это свойство благоприятная тем, что при правильно выбранных частотах антенну можно использовать в широком диапазоне расстояний связи без каких бы то ни было провалов или мертвых зон (от 0 до 1000-1500 км). Рис. 11 Диаграммы направленности в горизонтальной плоскости. Диаграммы направленности в горизонтальной плоскости показаны на рис.11. Из них следует, что при работе на расстоянии до 300 км антенну можно считать ненаправленным и нет необходимости ее ориентировать. При работе на расстояния, превышающие 300 км, антенну следует ориентировать так, чтобы направление на корреспондента был перпендикулярным к плоскости вибратора. Все приведенные диаграммы позволяют судить об относительном коэффициент усиления антенны. Коэффициент усиления антенны в зенит существенно меняется в диапазоне: быстро растет с ростом частоты, достигает максимума и затем снова падает. Ход зависимостей коэффициента усиления от частоты отдельно показан на рис.12. Большие пределы изменения коэффициента усиления указывают на то, что вибратор является относительно вузькодиапазонною антенной. Чтобы перекрыть широкий диапазон частот при высоком коэффициенте усиления антенны, необходимо с ростом частоты укорачивать длину плеч и уменьшать высоту подвеса h. Практически это достигается включением в комплект антенн радиостанций менее двух антенн с размерами, отличающимися (иногда укорочение бок достигается включением перемычек).

Комментарии закрыты.