Ю.А. Костычов1, С.В. Кривальцевич2, К.А. Майненгер3, А.В. Боков4

1-3 Омский научный центр СО РАН (Институт радиофизики и физической электроники) (г. Омск, Россия)

4 Омский государственный технический университет (г. Омск, Россия)

Постановка проблемы. К достоинствам апериодических антенн с оконечными резистивными нагрузками относятся широкоплосносное согласование с трактом, простота конструкции, высокая эффективность в области рабочего диапазона частот, в котором длина излучателя сравнима или много больше рабочей длины волны. Однако данный тип антенн имеет существенный недостаток - сниженная эффективность в низкочастотной области рабочего диапазона, где длина излучателя меньше рабочей длины волны из-за того, что большая часть энергии радиосигнала рассеивается в оконечных нагрузках. Последнее также затрудняет применение апериодических антенн с оконечными резистивными нагрузками в качестве передающих, поскольку требует организации отведения теплоты от нагрузок. Существующие на сегодняшний день способы повышения эффективности апериодических антенн с оконечными нагрузками и снижения их загруженности по мощности значительно увеличивают габаритные размеры антенн, усложняют их конструкцию и обеспечивают неравномерное повышение эффективности, а в некоторых частях низкочастотного диапазона и вовсе его отсутствие.

Цель. Представить метод повышения эффективности апериодических антенн с оконечными нагрузками при сохранении широкополосности, установочных и габаритных размеров, простоты конструкции и обеспечении высокого уровня подводимой к апериодической антенне мощности.

Результаты. Предложен и обоснован метод повышения эффективности апериодических антенн, выполненных с замещением оконечных нагрузок вторичными приземными антенными элементами. Показано, что отличительной особенностью данного метода является введение в конструкцию излучателя фазового корректора. Проведен сравнительный анализ коэффициента усиления апериодической антенны, построенной согласно предлагаемому и оригинальному методам. Приведены результаты расчетов, электродинамического моделирования и экспериментальных исследований.

Практическая значимость. Представленный метод повышения эффективности апериодических антенн с оконечными нагрузками может применяться как при проектировании, так и для реконструкции и модернизации (без изменения установочных размеров) антенн радиоцентров.

Костычов Ю.А., Кривальцевич С.В., Майненгер К.А., Боков А.В. Повышение эффективности апериодических антенн путем замещения оконечных нагрузок приземными антенными элементами и введения в конструкцию фазовых корректоров // Радиотехника. 2022. Т. 86. № 8. С. 113-121. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202208-12

1. Mattioni L., Marrocco G. Design of a broadband HF antenna for multimode naval communications // IEEE Antennas and wireless propagation letters. 2005. V. 4. Р. 179-182.
2. King R. The wave antenna for transmission and reception // IEEE Transactions on Antennas and Propagation. November 1983.
   V. 31. № 6. Р. 956-965.
3. Валл А.П., Костычов Ю.А., Попов Е.С. Приемопередающая мобильная четырехзаходная спиральная антенна декаметрового диапазона длин волн // Успехи современной радиоэлектроники. 2013. № 10. С. 75-79.
4. Асташова К.В., Иванов Д.И., Костычов Ю.А. Метод повышения эффективности апериодических антенн с оконечными нагрузками // Техника радиосвязи. 2017. Вып. 3 (34).
5. Надененко С.И. Антенны. М.: Государственное издание литературы по вопросам связи и радио. 1959. 552 с.
6. Патент RU 2 696 813 C1, МПК H01Q 11/06 (2006.01) «Апериодическая антенна»: № 2018121591: заявл. 13.06.2018: опубликовано: 06.08.2019, бюл. № 22 / Костычов Ю.А., Майненгер К.А. 13 с.
7. Лавров Г.А., Князев А.С. Приземные и подземные антенны. М.: Советское радио. 1965. 472 с.
8. Сосунов Б.В., Филиппов В.В. Основы расчета подземных антенн. Л.: ВАС. 1990. 82 с.
9. Неганов В.А., Табаков Д.П., Яровой Г.П. Современная теория и практические применения антенн. М.: Радиотехника. 2009. 720 с.
10. Попов О.В., Сосунов Б.В., Фитенко Н.Г., Хитров Ю.А. Методы измерений характеристик антенно-фидерных устройств. Л.: ВАС. 1990. 182 с.
11. Ханзел Г. Справочник по расчету фильтров / Под ред. А.Е. Знаменского. М.: Советское радио. 1974. 288 с.