Инженерный синтез структур согласования УКВ-антенн с использованием от-резков фидерных линий

Авторы

  • <strong></strong>ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, Ижевск, Россия
  • ИжГТУ имени М. Т. Калашникова, Ижевск, Россия

DOI:

https://doi.org/10.22213/2413-1172-2020-3-62-76

Ключевые слова:

УКВ-антенны, согласующие устройства, отрезки фидерных линий, реактивные элементы, входное сопротивление, структурно-параметрический синтез

Аннотация

Системно рассмотрены инженерные методы синтеза структур согласования УКВ-антенн с использованием отрезков фидерных линий. При этом выбор согласующих структур ограничен применением реактивных элементов и отрезков линий передачи. Обсуждаются возможности и варианты расширения частотной полосы пассивного согласования на таких элементах. Наглядность материала обеспечивается его представлением на комплексной диаграмме Смита.

Для использования эквивалентных электрических схем с сосредоточенными реактивными элементами приведены варианты их аналогов в виде шлейфов из замкнутых и разомкнутых отрезков линий передачи, а также показаны возможности создания эквивалентных последовательных и параллельных колебательных контуров с помощью агрегированных двухэлементных шлейфов.

Рассмотрено создание реактивных сопротивлений с помощью вставок из отрезков линий. Выбором параметров последовательно включенных вставок можно создавать разные эквивалентные структуры из последовательно и параллельно включенных емкостей и индуктивностей, последовательных и параллельных колебательных контуров. Вставка отрезка линии передачи после нагрузки дополнительно позволяет перераспределять активную и реактивную составляющие входного сопротивления без изменения КСВ, включая изменение знака реактивной составляющей. При этом для упрощения реализации широкополосного согласующего устройства рекомендуется входное сопротивление перемещать ближе к горизонтальной оси в левой полуплоскости диаграммы Смита, так как в ней сопротивление изменяется меньше по сравнению с правой полуплоскостью.

С помощью диаграммы Смита приведены разные варианты синтеза двухэлементных согласующих структур с использованием отрезков линий передачи, приведены методики их расчета. Обсуждается задача расширения полосы согласования на основе многоконтурных схем со структурой полосовых фильтров. Для иллюстрации влияния структуры согласующего устройства на ширину полосы согласования представлены результаты моделирования инженерно предложенных структур для случая укороченной антенны.

Библиографические ссылки

Филиппович Г. А. Широкополосное согласование сопротивлений. Минск : Военная академия РБ, 2004. 175 с.

Простые широкополосные согласующие устройства длинноволновых радиовещательных антенн / Т. А. Гайнутдинов, Н. И. Гаранкина, В. Г. Кочержевский, А. С. Гусава // Т-Comm: Телекоммуникация и транспорт. 2014. № 11. С. 33–39.

Гайнутдинов Т. А., Гаранкина Н. И., Кочержевский В. Г. Двухзвенное согласующее устройство длинноволновых радиовещательных антенн // Т-Comm: Телекоммуникация и транспорт. 2015.Т. 9, № 6. С. 48–56.

Головков А. А., Можаева Е. И. Ограничение полосы согласования приемных штыревых антенн нефесторовскими цепями // Известия вузов России. Радиоэлектроника. 2016. Вып. 2. С. 59–62.

Смирнов Е. В. Исследование влияния согласования антенн и нагрузки на эффективность поглощения приемной антенны // Т-Comm: Телекоммуникация и транспорт. 2017. Т. 11, № 12. С. 21–25.

Чернышев Б. В. Широкополосное согласование укороченных антенн // Журнал радиоэлектроники. 2017. № 7. С. 10. ISSN 1684-1719.

Верба Б. П., Мосунов Д. Г., Шишаков К. В. Проектирование антенны диапазона 230…280 МГц: Моделирование основных параметров. Исследование ШСУ различных типов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2018. Т. 21, № 3. С. 149–154. DOI: 10.22213/2413-1172-2018-3-149-154.

Коноплицкий А. С. Структурно-параметрический синтез многополосных согласующих цепей на основе комплексного критерия соответствия идеальному фильтру // Веснiк сувязi. 2020. № 1 (159).

Вольхин Д. И., Девятков Г. Н. Синтез широкополосных трансформаторов активных сопротивлений с заданной фазовой характеристикой // Вопросы радиоэлектроники. Серия «Общетехническая». 2016. № 4. С. 77–81.

Методика синтеза широкополосных согласующих устройств сверхвысоких частот на неоднородных шлейфах / С. В. Куликов, Р. А. Гудаев, А. А. Михалченков, А. В. Зеленков, Ю. М. Викулова // Труды МАИ. 2017. Вып. 95. С. 11.

Свириденко А. А. Описание широкополосных согласующих и частотно-избирательных цепей с помощью обобщенной матрицы рассеяния // Доклады БГУИР. 2017. № 5 (107). С. 26–31.

Янцевич М. А., Филиппович Г. А. Методика синтеза многополосных согласующих устройств // Доклады БГУИР. 2019. № 7-8 (126). С. 66–72.

Верба Б. П., Шишаков К. В. Структурно-параметрический синтез согласующих устройств для КВ- и УКВ-антенн // Интеллектуальные системы в производстве. 2020. № 2. С.

Верба Б. П., Шишаков К. В. Расширение частотной полосы согласования антенн с помощью реактивных элементов // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2020. № 2. С. 69–81. DOI: 10.22213/2413-1172-2020-2-69-81.

Верба Б. П., Шишаков К. В. Разработка и исследование вибраторной антенны с уменьшенным размахом плеч // Вестник ИжГТУ имени М. Т. Калашникова. 2019. Т. 22, № 2. С. 99–109. DOI: 10.22213/2413-1172-2019-2-99-109.

Опубликован

2020-11-08

Выпуск

Раздел

Статьи