L6_317-323 (Линии передачи СВЧ-диапазона, В.М. Максимов), страница 2

(ХН.21) /с В Сдвиг по фазе между токами в соседних витках можао представить формулой Рис. КЧ.!о, Представление спирали в виде решечки нч к гочечнмк (ХН. 22) иссочннков. Для расчета других электрических параметров рекомендуется пользоваться формулами, полученными в результате экспериментов: О 15( — )и —, (Х Ч.27) /7ь „140 Е. /Х. (Х1г.28)~ Формулы (Х1/.25) — (ХЧ.28) справедливы, если число витков и ~ 3, углы подъема спиралей я лежат в пределах от 12 до ! 6', а //Х меняется от 0,75 до 1,3.

При приближенных расчетах длину витка Е принимают равной расчетной длине волны )ч„шаг спирали 8 = (0,15 — 0,3) Х„а коэффициент укорочения волны 8 = 1,25. Рабочий диапазон определяется из условия 0,7Е <Х < 1„3/. Диаметр экрана выбирается в пределах (1,0 — 1,6) /, где / — длина спирали.

Ряс. ХУ.!б, Решетка из четырех спиралей, 1(8) =/,(8) 2 сов( — з1п 8), (ХЪ'.28а) К достоинствам цилиндрических спиральных антенн следует отнести нростату конструкции и широкую диапазонность (Хиь„ь/Х„чч = 7). Недостатком является невозможность формирования при помощи одной спирали диаграмм направленности шириной менее 25' (число витков нельзя брать больше 11). Для обострения диаграмм направленности применяются решетки иа нескольких идентичных спиралей.

На рнс. ХЧ.16 показана решетка из четырех спиралей, предназначенная для обострения диаграммы направленности в двух главных плоскостях. Диаграмма направленности ее как в горизонтальной, так н в вертикальной плоскости определяется выражением где (, (О) — диаграмма направленности одиночной спирали; с( — расстояние между центрами спиралей; Π— угол, отсчитываемый от оси антенны. б) Плоские логарифмические спиральные антенны. Плоская логарифмическая спиральная антенна представляет собой электродинамическую систему, состоящую из двух плоских криволинейных металлических пластин, возбуждаемых генератором высокой частоты (рис. ХЧ.17).

Пластины называются плечами антенны. Края каждого плеча определяются двумя одинаковыми логарифмическими спиралями еее'е гг Р,гр е Ег Р сд е~ГГл Рис. ХЧ.17. Раяиоугольяая (логарифмича- Рис. ХЧ.18. Раяиоугольиая спи- ская) спираль. ральиая ли~сила. одна из которых повернута относительно другой на некоторый фиксированный угол 6.

Этот поворот позволяет получить плечо конечной ширины. Уравнения спиралей для одного плеча в полярных координатах имеют внд р„= р,ехр (а(р); ря = ро ехр (а (ф — 6)), (ХЧ.29) где р„р, и гр — текущие полярные координаты; ра, а и 6 — положительные константы (рис. ХЧ.17). Второе плечо антенны определяется другой паройлогарифмических спиралей, описываемых уравнениями: ра = р,ехр (а (гр — и)); р, = раехр (а (гр — и — 6)). (ХЧ.ЗО) Из выражений (ХЧ.29) и (ХЧ.ЗО) видно, что второе плечо антенны идентично первому и повернуто относительно него на 180'. Кроме того, из выражений (ХЧ.29) и (ХЧ.ЗО) следует, что отношение радиус- векторов, определяющих края плеч, есть величина постоянная р,(р, = ра(ра = ехр ( — аб) = А = сопя(.

(ХН.З1) Логарифмические спиральные антенны относятся к классу частотно-независимых антенн. Для пояснения этого свойства рассмот- 11 323 .