Проектирование антенны на максимум усиления

На рис. 6.30 приведен график, характеризующий усиление антенны как функцию ее длины. Этот график может использоваться для предварительной оценки правильности выбора длины антенны, от которой требуется реализация заданного значения усиления.

Рис. 6.30. Зависимость усиления и ширины главного лепестка антенны Уда-Яги от ее длины

Рассмотрим более подробно факторы, влияющие на усиление антенны. Напряженность поля вдоль антенны изменяется так как это показано на рис. 6.31. Вблизи вибратора наблюдается всплеск напряженности поля, которая дальше уменьшается и остается практически неизменной на большей части длины антенны. Первый директор D1 устанавливается на очень небольшом расстоянии от вибратора (около 0,05...0,1λ) и поэтому оказывается в зоне сильной взаимосвязи с вибратором. Первый директор выполняется укороченным. Второй директор устанавливается на расстоянии 0,2λ, а длина его еще более уменьшена. Последующие директоры устанавливаются на еще большем расстоянии, однако расстояние между ними не превышает 0,4λ. Местоположение последнего директора и его длина подбираются из условий согласования.

Рис. 6.31. Изменение напряженности поля вдоль антенны Уда-Яги

Усиление антенны, которое можно достичь при условии, что 3λ ≤ l ≤ 8λ, определяется по формуле $$\begin{equation}G=10\frac{l}{\lambda}\end{equation}\tag{6.2}$$

Большее значение усиления можно достичь, если изменить усиление возбуждающей части антенны, т. е. повысить усиление системы R—W—D1. Конкретные технические решения будут представлены ниже.