Боліхов О. Л., Головков А. А., Пристинський А. В. Санкт-Петербурзький державний Електротехнічний університет 197376, Санкт-Петербург, вул. Професори Попова, 5 Тел.: (812) 346 4516; e-mail: lab 16 (p). Vilan.spb.ru


Анотація пропонується рішення по створенню антен СВ-КВ-УКХ діапазонів на ефекті біжучої хвилі з високими енергетичними показниками, які можуть бути досягнуті завдяки використанню часткового придушення зворотних хвиль. Містяться розрахункові та експериментальні дані для антен містять 3 дискретних секцій на фільтрах типу К і працюють в діапазоні частот 160-300 кГц.

I. Вступ

У техніці УКВ широко застосовуються антени біжучої хвилі, виконані у вигляді дискретних випромінювачів, розташованих на прямій лінії або у вигляді суцільної випромінюючої системи, орієнтованої по прямій лінії [2].

Рис. 1. Схема антени СВ-КВ-УКХ діапазону на біжучому хвилі

Метою роботи цієї роботи є вивчення питань можливості створення магнітних антен біжучої хвилі СВ-КВ-УКХ діапазонів з оптимальними електрофізичними параметрами для досягнення більш високих значень коефіцієнта посилення антени.

II. Основна частина

Розподіл фаз і амплітуд в контурі, утвореним навантаженням, баластовим опором і кількома дискретними магнітними феритовими випромінювачами (рис.1) визначається законом:

Рис. 3. Тимчасові залежності зміни амплітуди напруги зворотної хвилі на баластному опорі для частот в діапазоні 160 … 300 кГц Fig. 3. Temporal dependencies of voltage amplitude variations for the back waves in the 160…300 kHz frequency range

I. Висновок

В роботі розглянуто можливість покращення енергетичних характеристик антен СВ-КВ-УКВдіапазонов, побудованих на ефекті біжучої хвилі з використанням методу часткової компенсації зворотних хвиль.

II. Список літератури

[1] Алексєєв О. В. Підсилювачі потужності з розподіленим посиленням. – Л., Енергія, 1968.

[2] Драбкин А. П., ЗузенкоВ. П., Кисле А. Г. Антеннофідерние пристрою. – М., Рад. радіо, 1974.

ENHANCEMENT OF TRAVELLING-WAVE VHF-SW-MW ANTENNA CHARACTERISTICS by THE BACK WAVES PARTIAL COMPESATION METHOD

BolihovO., Golovkov A., PristinskyA.

Saint-Petersburg Electrotechnical State University 191376, Russia, St.-Petersburg, ul. Prof. Popova, 5 phone: (812) 346 4516 e-mail: lab 16(g). vilan .spb.ru

Abstract In this paper the technical solution for design the MW-SW-VHF travelling-wave antennas with high energetic characteristics is described. Solution is based on method of partial compensation the so-called back waves. The paper also provides theoretical and experimental data for antennas containing 3 discrete sections of К-type filters in 160-300 kHz frequency region.

I.  Introduction

The travelling-wave antennas, which are made as a set of discrete radiators placed along straight line or as solid radiating system directed along straight line are extensively used in the VHF technique [2].

The main purpose of present paper is to study different realization aspects of magnetic travelling-wave antennas in MW-SHVHF frequency regions having optimal electro-physical parameters necessary for high value of the gain coefficient of the whole antenna.

II.  Main part

The following law describes the phase and amplitude distributions in a circuit containing load element, ballast load and several discrete magnetic ferrite radiators (fig. 1):

A=A0e-[ia+fs]z,

where z is a distance from the beginning of line where radiators are located, д is the amplitude of excitation in the line beginning, al wave number, which characterizes changing of the phases along the line, P attenuation constant [1].

During travel ling-wave generation by every discrete magnetic radiating element due to external electromagnetic field two waves arise: direct and reverse ones. Direct waves from all discrete elements are combined in useful load and are transformed into useful radiation power (fig. 1). All reverse waves generated by the external magnetic field in radiators are absorbed in the ballast load resistance, converting into the parasitic energy of heating. This phenomenon decreases the total transmission coefficient of the whole antenna.

The optimization of electric parameters of radiating magnetic elements and additional capacitors, forming with inductances of magnetic elements the К-type low-pass filter, is made decreasing losses in the ballast load and increasing the antenna gain coefficient. Partial compensation of back waves was obtained after the optimization process. The back wave of every subsequent magnetic radiator is compensated by the part of back wave from previous one due to impedance variation of low-pass filter section.

Suggested method provides compensation possibility for all back waves except that, generated by the last magnetic radiator (fig.3). Earlier this method was used in the amplifiers with distributed amplification [1].

Thus the parasitic energy absorbed in the ballast load can be decreased. It provides also enhancement of the energetic characteristics of the whole antenna (fig.1). It is unreasonable to increase number of the filter sections in the antenna to more that 57, due to increased phase shift of the direct wave during propagation the cascaded sections and due to additional losses.

III. Conclusion

The possibility of improvement the energetic characteristic is considered for the MW-SH-VHF travelling-wave antennas using the effect of travelling-waves and method of partial back wave compensation.

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2003р.