УЛУЧШЕНИЕ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ АНТЕНН БЕГУЩЕЙ ВОЛНЫ СВ-КВ-УКВ ДИАПАЗОНОВ МЕТОДОМ ЧАСТИЧНОЙ КОМПЕНСАЦИИ ОБРАТНЫХ ВОЛН

July 10, 2012 by admin Комментировать »

Болихов О. Л., Головков А. А., Пристинский А. В. Санкт-Петербургский государственный Электротехнический университет 197376, Санкт-Петербург, ул. Профессора Попова, 5 Тел.: (812)346 4516; e-mail: lab 16(p).vilan.spb.ru


Аннотация предлагается решение по созданию антенн СВ-КВ-УКВ диапазонов на эффекте бегущей волны с высокими энергетическими показателями, которые могут быть достигнуты благодаря использованию частичного подавления обратных волн. Содержатся расчетные и экспериментальные данные для антенн содержащих 3 дискретных секций на фильтрах типа К и работающих в диапазоне частот 160-300 кГц.

I.  Введение

В технике УКВ широко применяются антенны бегущей волны, выполненные в виде дискретных излучателей, расположенных на прямой линии или в виде сплошной излучающей системы, ориентированной по прямой линии [2].

Рис. 1. Схема антенны СВ-КВ-УКВ диапазона на бегущей волне

Целью работы настоящей работы является изучение вопросов возможности создания магнитных антенн бегущей волны СВ-КВ-УКВ диапазонов с оптимальными электрофизическими параметрами для достижения более высоких значений коэффициента усиления антенны.

II.  Основная часть

Распределение фаз и амплитуд в контуре, образованным нагрузкой, балластным сопротивлением и несколькими дискретными магнитными ферритовыми излучателями (рис.1) определяется законом:

Рис. 3. Временные зависимости изменения амплитуды напряжения обратной волны на балластном сопротивлении для частот в диапазоне 160…300 кГц Fig. 3. Temporal dependencies of voltage amplitude variations for the back waves in the 160…300 kHz frequency range

I.     Заключение

В работе рассмотрена возможность улучшения энергетических характеристик антенн СВ-КВ-УКВдиапазонов, построенных на эффекте бегущей волны с использованием метода частичной компенсации обратных волн.

II.    Список литературы

[1]    Алексеев О. В. Усилители мощности с распределенным усилением. — Л., Энергия, 1968.

[2]    Драбкин А. П., ЗузенкоВ. П., Кислое А. Г. Антеннофидерные устройства. — М., Сов. радио, 1974.

ENHANCEMENT OF TRAVELLING-WAVE VHF-SW-MW ANTENNA CHARACTERISTICS by THE BACK WAVES PARTIAL COMPESATION METHOD

BolihovO., Golovkov A., PristinskyA.

Saint-Petersburg Electrotechnical State University 191376, Russia, St.-Petersburg, ul. Prof. Popova, 5 phone: (812) 346 4516 e-mail: lab 16(g). vilan .spb.ru

Abstract In this paper the technical solution for design the MW-SW-VHF travelling-wave antennas with high energetic characteristics is described. Solution is based on method of partial compensation the so-called back waves. The paper also provides theoretical and experimental data for antennas containing 3 discrete sections of К-type filters in 160-300 kHz frequency region.

I.  Introduction

The travelling-wave antennas, which are made as a set of discrete radiators placed along straight line or as solid radiating system directed along straight line are extensively used in the VHF technique [2].

The main purpose of present paper is to study different realization aspects of magnetic travelling-wave antennas in MW-SHVHF frequency regions having optimal electro-physical parameters necessary for high value of the gain coefficient of the whole antenna.

II.  Main part

The following law describes the phase and amplitude distributions in a circuit containing load element, ballast load and several discrete magnetic ferrite radiators (fig. 1):

A=A0e-[ia+fs]z,

where z is a distance from the beginning of line where radiators are located, д is the amplitude of excitation in the line beginning, al wave number, which characterizes changing of the phases along the line, P attenuation constant [1].

During travel ling-wave generation by every discrete magnetic radiating element due to external electromagnetic field two waves arise: direct and reverse ones. Direct waves from all discrete elements are combined in useful load and are transformed into useful radiation power (fig. 1). All reverse waves generated by the external magnetic field in radiators are absorbed in the ballast load resistance, converting into the parasitic energy of heating. This phenomenon decreases the total transmission coefficient of the whole antenna.

The optimization of electric parameters of radiating magnetic elements and additional capacitors, forming with inductances of magnetic elements the К-type low-pass filter, is made decreasing losses in the ballast load and increasing the antenna gain coefficient. Partial compensation of back waves was obtained after the optimization process. The back wave of every subsequent magnetic radiator is compensated by the part of back wave from previous one due to impedance variation of low-pass filter section.

Suggested method provides compensation possibility for all back waves except that, generated by the last magnetic radiator (fig.3). Earlier this method was used in the amplifiers with distributed amplification [1].

Thus the parasitic energy absorbed in the ballast load can be decreased. It provides also enhancement of the energetic characteristics of the whole antenna (fig.1). It is unreasonable to increase number of the filter sections in the antenna to more that 57, due to increased phase shift of the direct wave during propagation the cascaded sections and due to additional losses.

III. Conclusion

The possibility of improvement the energetic characteristic is considered for the MW-SH-VHF travelling-wave antennas using the effect of travelling-waves and method of partial back wave compensation.

Источник: Материалы Международной Крымской конференции «СВЧ-техника и телекоммуникационные технологии», 2003г.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты