Розрахунок рамкової антени (стр. 2 из 2)
~ 
.5. Коефіцієнтом спрямованої дії називається величина, яка показує, в скільки разів потужність випромінювання ізотропної антени повинна бути більше потужності випромінювання антени, що розглядається, щоб в напрямку спостереження поля від обох антен були однакові [1]:
\
. (1.4.4)КСД характеризує здатність антени концентрувати енергію в заданому напрямку. КСД рамкової антени становить приблизно π/2.
6. Ефективна площа антени – площа, від якої приймальна антена приймає енергію падаючої хвилі [1]:
(1.4.5)2. РОЗРАХУНОК ДІАГРАМИ СПРЯМОВАНОСТІ
Геометричні розміри рамкової антени: 3,18x3,18 м; частота сигналу: 30 МГц.
Моделювання та розрахунок параметрів ДС проводились за допомогою програми MMANA-GAL.
На Рисунку 6.1 зображено діаграму спрямованості та параметри антени, що знаходиться у вільному просторі.
Рисунок 2.1 – ДС та параметри антени (у вільному просторі)
Рисунок 2.2 відображає дану ДС у тривимірному просторі.
Рисунок 2.2 – Тривимірна ДС антени (у вільному просторі)
При використанні антени на висоті 10 метрів від ідеальної землі її ДС і параметри змінюються. Щодо ДС, то з’являються вже 4 пелюстки. Це характеризує кращі направлені властивості антени, тобто більшу її спрямованість.
Значно зріс коефіцієнт підсилення – з 3,86 до 8,12 дБ, трохи зменшилися значення резистивного і реактивного опорів з 250,151 до 216,320 і з 122,686 до 92,350 Ом відповідно. Також відбулося і зменшився (покращення) КСХ з 6,2 до 5,2.
Рисунок 2.3 – ДС та параметри антени, розміщеної на відстані 10 м від ідеальної землі
Рисунок 2.4 відображає дану ДС у тривимірному просторі.
Рисунок 2.4 – Тривимірна ДС антени,розміщеної на відстані 10 м від ідеальної землі
При розміщенні антени на відстані 20 м від ідеальної землі її ДС проявляє ще більші направлені властивості, з’являються додаткові пелюстки. А параметри антени змінюються незначно. Коефіцієнт підсилення змінився з 8,12 до 8,92. Резистивний і реактивний опори незначно зросли з 216,320 на 233,687 і з 92,350 на 105,900 відповідно. КСХ збільшився з 5,2 до 5,7.
Рисунок 2.5 – ДС та параметри антени, розміщеної на відстані 20 м від ідеальної землі
Рисунок 2.6 відображає дану ДС у тривимірному просторі.
Рисунок 2.6 – Тривимірна ДС та параметри антени, розміщеної на відстані 20 м від ідеальної землі
3. ОПТИМІЗАЦІЯ ГЕОМЕТРИЧНИХ РОЗМІРІВ ПРИЙМАЛЬНОЇ ХВИЛЕВОЇ РАМКОВОЇ АНТЕНИ
Оптимізація проводилася для антени, що розташована на відстані 10 м від ідеальної землі. Оптимізація проводилася за коефіцієнтом підсилення і коефіцієнтом стоячої хвилі (Ga вибирався максимальним, КСХ – мінімальним).
Результати оптимізації наведені у таблиці 2.1.
Таблиця 2.1
Оптимізація геометричних розмірів антени
В результаті оптимізації ми отримали резистивну складову опору антени приблизно в півтора рази мнешу, також дуже зменшилась і реактивна складова (з 92,35 до 0,404 Ом). Позитивним є і зменшення КСХ з 5,15 до 2,85 (в 1,8 рази). Коефіцієнт підсилення майже не змінився.
Внаслідок оптимізації змінилися геометричні розміри антени. А точніше вони стали дещо меншими (площа рамки зменшилася в 1,16 разів).
У таблиці 2.2 наведені геометричні розміри оптимізованої антени.
Таблиця 7.2
Геометричні розміри оптимізованої антени
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ
1. Антенны и устройства СВЧ, Н. Т. Бова, Г. Б. Резников, Киев, “Вища школа”, 1982.
2. Антенно-фидерные устройства, А. З. Фрадин, “Связь”, 1977.
3. Зміни до методичного посібника по курсовому і дипломному проектуванню згідно ДСТУ 3008-95.
4. www.google.com.ua.
5. Конспект лекцій з дисципліни “Пристрої НВЧ та антени”.