Описание антенны UA3IAR.

трехэлементный волновой канал
со всеми активными элементами
Антенны с активным питанием рефлектора, несмотря на их
незначительные преимущества перед пассивными прототипами,
получили определенное признание радиолюбителей. Развивая далее
концепцию активного питания, предлагаю новую антенну трехэлементный волновой канал с активным питанием всех элементов.
Антенна состоит из трех одинаковых горизонтальных трубчатых
элементов (алюминиевая труба), расположенных с одинаковым шагом.
Длина элементов 10490 мм, диаметр 30 мм. Шаг – 2600 мм. Конструкция
настолько проста, что не нуждается в иллюстрации. Питание каждого
элемента осуществляется сигналами с определенными амплитудой и
фазой. Схемы согласующих и фазосдвигающих цепей в статье не
рассматриваются.
Моделирование антенны осуществлялось программой MMANAGAL,
несколько более удобной, чем MMANARUS, при условиях – высота
подвеса 20 м над реальной землей, центральная частота 14,15 МГц. При
моделировании
проводилась
оптимизация
по
максимальному
подавлению обратного излучения антенны. Для сравнения в
аналогичных
условиях
выполнено
моделирование
еще
двух
трехэлементных волновых каналов – с пассивным рефлектором (ПР) и
активным питанием рефлектора (АПР).
Параметры антенны с тремя активными элементами (ААА)
приведены в таблицах 1 – 3. В таблице 1 приведены значения амплитуд
и фаз сигналов, подводимых к элементам. Основное излуение антенны
при этом направлено в сторону первого элемента.
Таблица 1.
...............................................................................................................
Элемент
фаза, град.
относительная амплитуда
напряжения питания
..............................................................................................................
1
275
0,877
2 (средний)
0
1
3
55
0,096
...................................................................................................................
В таблице 2 приведены параметры излучения трех названных
антенн.
Таблица 2.
........................................................................................................................
Параметр
тип антенны
........................................................................
ПР
АПР
ААА
......................................................................................................................
Z, Ом
КСВ/50
Ga, дБи
F/B, дБ
Верт. угол, град.
11,5 – j14,1
4,4
12,3
18,9
14,5
12,7 + j36,0
6,0
13, 7
22,1
14,3
20,6 + j39,0
4.1
13,7
36,4
14,3
......................................................................................................................
Как видно из табл. 2, все три антенны имеют практически одинаковые
значения параметров, за исключением ослабления обратного излучения
(F/B), которое у предложенной антенны существенно выше. Уровень
боковых лепестков программа MMАNА не определяет, но по диаграмме
направленности видно, что он не превосходит значения -35 дБ.
Диаграмма направленности антены в горизонтальной плоскости
приведена на рисунке (файл 3EL20aps2.mab, читать программой
MMANA для излучения с горизонтальной поляризацией). Антенна
уступает 1 дБ по усилению (Ga) пятиэлементному волновому каналу (из
набора антенн программы MMANA), но превосходит его на 16 дБ по
ослаблению обратного излучения.
Данные по изменению параметров антенны в пределах
двадцатиметрового диапазона приведены в табл. 3. В скобках указаны
значения параметров ппри оптимизации на краях диапазона.
Таблица 3.
......................................................................................................................
Параметр
Частота, МГц
13,95
14,05
14,15
14,25
14,35
......................................................................................................................
Ga, дБи
14,0 (13,8) 13,9
13,7
13,5
13,3 (13,0)
F/B, дБ
16,3 (33,6) 24,3
36,5
28,1
23,3 (25,0)
..................................................................................................................
Возможность выравнивания обратного ослабления по диапазону (в
пределах 25 – 34 дБ) может быть реализована путем подстройки
параметров фазосдвигающих цепей питания крайних элементов
антенны.
Автор в настоящее время не имеет возможности создать рабочий
экземпляр описанной антенны, поэтому с благодарностью примет все
замечанмя и дополнения заинтересованных коллег.
Лев Всеволожский UA3IAR
2786 W. Ironwood Ridge Dr.
Tucson Az 85745-3504 USA