Расчет характеристик наклонной V образной антенны VH 100 20-60 с длиной стороны 100 м и высотой подвеса 20 м и углом между плечами 90 градусов Уточненный

Расчет характеристик наклонной V образной антенны VH 100/20-90 с
длиной стороны 100 м и высотой подвеса 20 м и углом между плечами 90
градусов
Наклонная V образная антенна применяется в составе подвижных
радиостанций КВ диапазона средней и большой мощности для работы на
радиотрассах протяженностью от 1500 до 5000 км. Данная антенна, хотя и
уступает в эффективности, но является сравнительно быстро развёртываемой
по сравнению с ромбическими и X-образными антеннами.
Определим характеристики следующего типоразмера антенны VH
с длиной стороны 100 м, высотой подвеса 20 м и углом между плечами 90
градусов
Во-первых, определим диапазоны применимых частот и углы наклона
лучей на радиолинии.
В соответствии с (1) диапазон применимых частот в зависимости от
протяженности радиотрасс приведен на рис.1.
Зависимость МПЧ от протяженности трассы и
солнечной активности
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
0
400
800
1200
1600
2000
2400
2800
3200
3600
4000
4400
4800
5200
лето день, маскимум активности
зима ночь, минимум активности
зима ночь, минимум активности. Возмущение на Солнце
Рис.1
Рассматриваемые антенны VH 100/20-90 применяются на радиотрассах
большой протяженности (от 1500 до 5000 км). В этом случае диапазон
применимых частот приведен на рис.2
Зависимость МПЧ от протяженности трассы и солнечной
активности
45,0
40,0
35,0
30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
лето день, маскимум активности
зима ночь, минимум активности
зима ночь, минимум активности. Возмущение на Солнце
Рис.2
Углы наклона лучей на радиолинии в зависимости от дальности до
корреспондента и высоты отражающего слоя приведены на рис. 3.
рис.3
При односкачковом распространении углы прихода в основном
составляют от 20 до 3 градусов. При двухскачковом распространении от 45 до
8 градусов.
Внешний вид антенны приведен на рис.4.
рис.4.
Расчет проводился с использованием программы MMANAGAL_Basic и
NEC 18
для параметров почвы (относительная диэлектрическая
проницаемость 5, проводимость 10-3 см/м и относительная диэлектрическая
проницаемость 20, проводимость 3*10-2 см/м).
Результаты расчетов приведены на рис.5… 28.
рис.5.
рис.6.
рис.7.
рис.8.
рис.9.
рис.10.
рис.11.
рис.12.
рис.13.
рис.14.
рис.15.
рис.16.
рис.17.
Рис.18
Рис. 19
Рис. 20
Рис. 21
Рис. 22
Рис. 23
Рис. 24
КСВ
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
1,5
2,5
3,5
4,5
5,5
Низкая проводимость
6,5
7,5
8,5
9,5
8,5
9,5
Высокая проводимость
Рис. 25
КБВ
1,00
0,90
0,80
0,70
0,60
0,50
0,40
0,30
0,20
0,10
0,00
1,5
2,5
3,5
4,5
5,5
Низкая проводимость
Рис. 26
6,5
7,5
Высокая проводимость
КУ
4
2
0
-2
-4
-6
-8
-10
1,5
2,5
3,5
4,5
5,5
Низкая проводимость
6,5
7,5
8,5
9,5
8,5
9,5
Высокая проводимость
Рис. 27
Угол места
70
60
50
40
30
20
10
0
1,5
2,5
3,5
4,5
5,5
Низкая проводимость
Рис. 28
6,5
7,5
Высокая проводимость
Коэффициент усиления антенны над идеальной почвой определяется, как:
Где
В направлении продольной оси антенны:
Зависимости КУ антенны от угла места и частоты приведены на рис. 29…31.
КУ
2,00
1,80
1,60
1,40
1,20
1,00
0,80
0,60
0,40
0,20
0,00
1,5
2,5
3,00
Рис. 29
3,5
5,00
4,5
10,00
5,5
20,00
6,5
7,5
8,5
9,5
10,5
25,00
30,00
35,00
40,00
45,00
КУ дБ
4,00
3,00
2,00
1,00
0,00
-1,00
-2,00
-3,00
-4,00
-5,00
1,5
2,5
3
3,5
4,5
5,5
5
15
20
6,5
25
7,5
30
8,5
35
9,5
40
10,5
45
Рис. 30
КУ дБ
5,00
0,00
-5,00
-10,00
-15,00
-20,00
1,5
2,5
3
3,5
5
4,5
10
5,5
15
20
6,5
7,5
8,5
25
30
35
9,5
40
10,5
45
Рис.31
Выводы.
Данный типоразмер V образной антенны VH 100/20-90 имеет
приемлемые характеристики (коэффициент усиления) в диапазоне 3…7,5
МГц. По реализуемым углам места антенна хорошо подходит для радиотрасс
протяженностью от 1000 до 2000 км.
При углах места менее 15 градусов значение коэффициента усиления
резко падает.
При использовании на двухскачковых трассах антенну можно
использовать на радиолиниях протяженностью до 5000 км.
1.Коротко-волновые антенны. Г.З. Айзенберг, С.П. Белоусов, Э.М.
Журбенко, Г.А. Клигер, А.Г. Курашов, М. «Радио и связь» 1985 г. 535 с.
2.Г.А, Лавров, А.С. Князев Приземные и подземные антенны. Теория и
практика антенны, размещенных вблизи поверхности земли. М. «Советское
радио» 1965 г. 473 с.