• Українська
  • English
ISSN 2415-3400 (Online)
ISSN 1028-821X (Print)

АНАЛІЗ ХАРАКТЕРИСТИК ДВОЧАСТОТНИХ (ТРИЧАСТОТНИХ) АНТЕН З РЕАКТИВНИМИ НАВАНТАЖЕННЯМИ

Овсяніков, ВВ
Organization: 

Дніпропетровський національний університет імені О. Гончара
72, пр. Гагарина, Дніпро (Дніпропетровськ), 49010, Україна
E-mail: ovsyan37@i.ua

https://doi.org/10.15407/rej2017.03.047
Мова: російська
Анотація: 

Наведено результати теоретичного та експериментального дослідження розподілу амплітуди комплексного струму, вхідних опорів, коефіцієнту стоячої хвилі за напругою і діаграм спрямованості багаточастотних і двочастотних лінійних дротових антен НВЧ-діапазону з чвертьхвильовими коаксіальними, двопровідними шунтами і з зосередженими реактивними навантаженнями. У результаті досліджень з’ясовано, що при постійному розмірі чвертьхвильового шунта багаточастотних антен, прикріпленого до антени, і при різних розмірах антени щодо шунта, вона може набувати або втрачати властивість багаточастотності: при довжині дротяного стержня, що виступає за межі шунта на непарне число чвертей короткої хвилі верхнього частотного діапазону, режим багато-частотності дотримується. В іншому випадку режим багаточастотності не зберігається. Запропоновано і перевірено експериментально принцип усунення зазначеного вище недоліку і створення двочастотних антен для роботи з довільним співвідношенням частот, що суміщаються. Цей принцип полягає в доопрацюванні електричної довжини зазначеного дротяного стержня антени, який виступає за межі шунта, шляхом послідовного включення в його розрив зосередженого реактив-ного навантаження, значення якого повинно відповідати двом умовам: cтворенню максимальної різниці потенціалів у роз-криві шунта на верхній робочій частоті і забезпеченню режиму послідовного резонансу антени на нижній робочій частоті. Наведено результати дослідження у вигляді таблиць і графіків розподілу струму, вхідних опорів, коефіцієнту стоячої хвилі за напругою і діаграм спрямованості подібних антен, а також значень індуктивних навантажень, розрахованих за пропонованим методом і які включаются послідовно у виступаючу частину стержня антени за межами шунта. Експериментально перевірено запропонований метод розрахунку та оптимізації двочастотних антен для роботи з довільним співвідношенням частот, які суміщаються. Зазначено, що досліджена двочастотна антена з двопровідними лінійними шунтами і з включеними індуктивними навантаженнями є одним з перспективних варіантів для розробки малогабаритних двочастотних антен і антенних решіток у мікросмужковому виконанні.

Ключові слова: індуктивне навантаження, вхідний опір антени, двочастотна антена з шунтами, коефіцієнт стоячої хвилі за напругою, розподіл амплітуди комплексного струму на антені

Стаття надійшла до редакції 17.05.2017
PACS 84.40. Ba
УДК 621.396.67
Radiofiz. elektron. 2017, 22(3): 47-57

Повний текст (PDF)

References: 
  1. Smiht D. L. The Trap–Loaded Cylindrical Antenna. IEEE Trans. Antennas Propag. 1975. Vol. 23, N 1. P. 20–27.
  2. Coaxial Multiband Antenna: пат. 3139620 США, Cl. 343–730 / K. L. Leidy and H. D. Cribbage. Заявл. 23.12.59; опубл. 30.06.64; 3 c.
  3. Multifrequency Antenna System Including an Isolation Section Open Circuited at Both Ends: пат. 3735413 США, МКИ НО1Q 1/00, 9/16 / Oukley Mc Donald Woodward. Заявл. 19.08.71; Опубл. 22.05.73; 5 c.
  4. Tai, Chen To. Ann. Arbor. Manypole Broadband Antenna, 1970 Pat. USA No. 3.550.145, HO1Q 21/00, 9/38, 1/50/ 343/826, 22.12.1970, 3 p. Manypole Broadband Antenna: пат. 3550145 США, МКИ НО1Q 21/00, 9/38, 1/50 343/826 / Tai, Chen To. Ann. Arbor. (США); заявл. 03.08.68; опубл. 22.12.70; 3 c.
  5. Гриф А. Я. Антенны спутниковые, ТВ, РВ, СИ-БИ, КВ, УКВ. Москва: Символ-Р, 1998. 320 c.
  6. Taylor C. D., Aronson E. A., Harrison C. W. Theory of Coupled Monopoles. IEEE Trans. Antennas Propag. 1970. Vol. 18, N 3. P. 360–366.
  7. Krjukov A., Ovsyanikov V. The Antennas for Mobile Radio Communication. Proc. of 31st European Micr. Conf. (EuMA). (27 Sept. 2001). London, 2001. Vol. 3. P. 469–472.
  8. Ovsyanikov V. V. Designing of Multifrequency wire Antennas with Shunts. Int. Conf. Antenna Theory and Techniques (17–21 Sept., 2007). Sevastopol, Ukraine. P. 250–252.
  9. Овсяников В. В. Состояние разработок вибраторных, диэлектрических и плазменных антенн в контексте исторического развития антенной техники. Радиофизика и элект-роника. 2016. Т. 7(21), № 3. С. 58–73.
  10. Овсяников В. В. Электрически малые вибраторные, спиральные и петлевые антенны. Радиофизика и электроника. 2017. Т. 8(22), № 1. С. 57–67.
  11. Драбкин А. Л., Зузенко В. Л. Антенно-фидерные устройст-ва. Москва: Сов. радио, 1961. 816 с.
  12. Никольский В. В. Антенны. Москва: Связь, 1966. 368 с.
  13. Моисеев Н. Н., Иванилов Ю. П., Столярова Е. М. Методы оптимизации. Москва: Наука, 1978. 352 с.