Сравнение эффективности антенн ЛПА КВ диапазона и антенн типа РГ

Сравнение эффективности антенн ЛПА КВ диапазона и антенн типа РГ
В последнее время стало популярным предлагать использование
вместо традиционных антенн РГ, РГД антенных систем на базе
логопериодических антенн (3). Это предложение базируется на большей
широкополосности ЛПА, более широкой диаграмме направленности и
меньшей занимаемой площади.
Как известно складной швейцарский нож имеет отвертку, шило,
пилочку, надфиль и т.д., но для серьезной работы лучше взять набор
инструментов.
Точно так же и более универсальная логопериодическая антенна
проигрывает антеннам типа РГ в коэффициенте усиления.
Результаты экспериментов показали, что активная фазированная
решетка из 4-х ЛПА с 4-мя передатчиками мощностью 5 кВт эквивалентна по
эквивалентной излученной мощности одному передатчику с ромбической
антенной.
Для подтверждения этого были выполнены сравнительные расчеты
коэффициентов усиления следующих типов антенн:
1. Логопериодическая антенна, работающая в диапазоне 2…29 МГц.
Размер антенны: длина -91,3 м, ширина -82,6 м. Высота первого
вибратора 30 м, высота последнего 5 м.
2. Ромбическая антенна РГ65/4-1 с длиной стороны 160 м и высотой
подвеса 40 м.
3. Ромбическая антенна РГ65/4-1 с длиной стороны 100 м и высотой
подвеса 25 м
Расчет проводился коэффициента усиления ЛПА производился с
использованием программы MMANAGAL_Basic и для худших параметров
почвы (относительная диэлектрическая проницаемость 5, проводимость 10-3
см/м) MAA NEC 18. Результаты расчетов приведены в «Расчет характеристик
ЛПА диапазона 2…29 МГц».
Расчеты КУ ромбических антенн приведены в «Расчет характеристик
антенны РГ65/4-1 с длиной стороны 160 м и высотой подвеса 40 м часть 1» и
«Расчет характеристик антенны РГ65/4-1 с длиной стороны 100 м и высотой
подвеса 25 м»
Сравнение КУ ЛПА и ромбических антенн приведены на рис. 1…10.
При этом в основной части КВ диапазона КУ антенн РГ на 10…15 дБ
больше КУ ЛПА при углах места 5…20 градусов.
Выводы.
КУ антенн РГ при углах места 5…20 градусов существенно больше КУ
ЛПА.
На радиотрассах протяженностью от 1500 до 5000 км при работе в
режиме точка- точка и при вещании на относительно узкую зону связи
необходимо ориентироваться на использование антенн РГ или РГД.
При этом снижение площади не оправдывает потерю эффективности.
Для обеспечения работы в любое время суток, года и солнечной
активности необходимо использовать два – три типоразмера ромбической
антенны.
ЛПА целесообразно использовать в радиолиниях, где требуется охват
широкой зоны обслуживания.
Источники
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.Характеристики антенн радиосистем связи. И.Н. Гвоздев, Ю.К.
Муравьев, В.П. Серков, В.П. Чернолес. Военная ордена Ленина
краснознаменная академия связи им. С.М. Буденного. Ленинград 1978 г. 231
с.
3. Проектирование антенных полей передающих радиоцентров
декаметрового диапазона на основе сверхширокополосных антенных систем.
Василий Дмитриевич Пашкевич. Валерий Михайлович Голубев. Михаил
Сергеевич Проценко. Михаил Владимирович Юрков. Павел Владимирович
Прошин. Виктория Игоревна Патяк. Андрей Сергеевич Анохин. Труды
учебных заведений связи. 2022. Т. 8. № 3. С. 57‒71.
Приложение
Сравнение КУ РГ РГ с длиной стороны 160 м и высотой подвеса 40 м и
ЛПА при угле места 5 град
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
2
4
6
8
Ряд1
Рис.1
10
Ряд2
12
14
Сравнение КУ РГ РГ с длиной стороны 160 м и высотой подвеса 40 м и ЛПА при угле
места 10 град
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
2
4
6
8
РГ
Рис.2
10
ЛПА
12
14
Сравнение КУ РГ с длиной стороны 160 м и высотой подвеса 40 м и ЛПА при
угле места 15 град
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
2
4
6
8
РГ
Рис.3
10
ЛПА
12
14
Сравнение КУ РГ с длиной стороны 160 м и высотой подвеса 40 м и ЛПА при
угле места 20 град
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
2
4
6
8
РГ
Рис.4
10
ЛПА
12
14
Сравнение КУ РГ с длиной стороны 160 м и высотой подвеса 40 м и ЛПА
при угле места 40 град
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
2
4
6
8
Ряд1
Рис.5
10
Ряд2
12
14
Сравнение КУ РГ с длиной стороны 100 м и высотой подвеса 25 м и
ЛПА при угле места 5 град
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
2
7
12
17
РГ
Рис.6
ЛПА
22
Сравнение КУ РГ с длиной стороны 100 м и высотой подвеса 25 м и ЛПА при
угле места 10 град
25
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
-25
2
7
12
17
Ряд1
Рис.7
Ряд2
22
Сравнение КУ РГ с длиной стороны 100 м и высотой подвеса 25 м и ЛПА при угле места
15 град
20
15
10
5
0
-5
2
7
12
17
Ряд1
Рис.8
22
Ряд2
27
32
Сравнение КУ РГ с длиной стороны 100 м и высотой подвеса 25 м
и ЛПА при угле места 20 град
20
15
10
5
0
-5
-10
-15
-20
0
5
10
15
Ряд1
Рис.9
20
Ряд2
25
30
Сравнение КУ РГ с длиной стороны 100 м и высотой подвеса 25 м и
ЛПА при угле места 40 град
15
10
5
0
-5
-10
2
7
12
17
Ряд1
Рис.10
22
Ряд2
27
32