Полагая для приближённого анализа, что амплитуда бегущей волны вдоль провода спирали не меняется, ДН спиральной антенны можно представить произведением ДН одиночного витка на множитель решётки.
В области малых значений угла θ выражение для ДН одиночного витка с бегущей волной можно приближённо записать в виде:
F1θ(θ) ≈ cos(θ) (1)
F1φ(θ) ≈ cos(θ), (2)
где F1θ(θ) - нормированная ДН меридиональной составляющей поля;
F1φ(θ) - нормированная ДН азимутальной составляющей поля.
Из формул (1), (2) видно, что одиночный виток характеризуется слабой направленностью и концентрация излучаемой энергии вдоль оси спирали получается, очевидно, за счёт близкого к синфазному сложения полей витков в этом направлении.
Поэтому можно считать, что ДН спирали определяется множителем решётки
(3)
где n - число витков;
S - расстояние между соседними витками;
θ - угол, отсчитываемый от оси спирали;
ψ - сдвиг по фазе между точками в соседних витках.
В режиме осевого излучения сложение полей отдельных витков в направлении оси спирали должно быть близким к синфазному. Для того чтобы это могло иметь место, ток в каждом последующем витке должен отставать по фазе от тока в предыдущем на угол:
Ψ = (2∙π/λ)∙S + 2∙π (4)
Сдвиг по фазе между токами в соседних витках можно представить формулой
Ψ = (2∙π/λсп)∙L, (5)
где λсп - длина волны в проводе спирали.
Приравнивая выражения (4) и (5), получим условие синфазного сложения полей вдоль оси спирали в виде
S/λ + 1 = L/λсп, (6)
откуда= (S+λ)/ξ, (7)
где ξ = λ/λсп - коэффициент укорочения волны.
Так как в цилиндрических спиральных антеннах ξ имеет значение от 1 до 1,4, то длина витка L в режиме осевого излучения должна быть примерно равной длине волны λ.
С учётом (5) и (7) формулу (3) можно привести к виду
(8)
Тогда ДН спиральной антенны, равная произведению ДН одиночного витка на множитель решётки определится выражением
(9)
Для расчёта других электрических параметров рекомендуется пользоваться формулами, полученными в результате экспериментов
, (10)
где 2θ0.5 - ширина ДН антенны по уровню половинной мощности, в град.
(11)
Rвх ≈ 140∙L/λ, (12)
где Rвх - входное сопротивление антенны.
Формулы (8) - (11) справедливы, если число витков n > 3, углы подъёма спиралей α лежат в пределах от 12 до 16º, а L/λ меняется от 0.75 до 1,3.
Моделирование схемы усилителя НЧ на МДП-транзисторах
Номинальная выходная
мощность, Вт на нагрузке сопротивлением
8 Ом.………………35
Номинальный диапазон
частот, Гц
при неравномерности АЧХ
не более 0,5 дБ……………………. 20 - 2000
Коэ ...
Трансформатор питания
Трансформаторы являются наиболее
широко используемыми элементами в различной аппаратуре.
Трансформаторы питания
преобразуют переменное напряжение первичного источника в любые другие з ...
Расчет параметров антенны базовой станции мобильной сети стандарта DCS-1800
Сравнительно
недавно человечество шагнуло в новое тысячелетие. Вместе с течением времени
изменяются и взгляды, приоритеты, образ мышления и образ жизни людей. В нашу
жизнь стремительно ...
Copyright © 2008 - 2021 www.techmatch.ru