СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие .... 3
Основные обозначения и сокращения ........................................................................................ 4
Введение ........... 6
В.1. Возможные области применения ЛПВД......................................................................... 6
В.2. Обзор литературы ............................................................................................................. 8
В.3. Выбор методов анализа характеристик ЛПВА .............................................................. 9
В.4. Выбор языка программирования ................................................................................... 11
В.5. Выбор содержания по главам ........................................................................................ 12
Глава 1. Методы анализа логопериодической вибраторной антенны ...................................... 16
1.1. Принцип работы и конструкция классической логопериодической
вибраторной антенны ..................................................................................................... 16
1.2. Расчёт параметров распределительного фидера .......................................................... 20
1.3. Интегральное уравнение Галлена для одиночного вибратора ................................... 25
1.4. Система интегральных уравнений Галлена для токов в вибраторах ......................... 30
1.5. Система линейных алгебраических уравнений для токов в вибраторах ................... 33
1.6. Расчёт диаграммы направленности, входного сопротивления,
коэффициента стоячей волны и коэффициента направленного действия................. 35
1.7. Анализ характеристик вибраторной антенны бегущей волны и
антенны Уда-Яги ............................................................................................................. 37
Глава 2. Проектирование классической логопериодической вибраторной антенны .............. 40
конструкции и распределительного фидера ................................................................ 40
2.2. Функции для анализа характеристик классической логопериодической
вибраторной антенны (синусоидальное приближение) .............................................. 45
2.3. Функции для анализа характеристик классической логопериодической
вибраторной антенны (трёхчленный закон распределения) ....................................... 48
2.4. Расчёт частотных характеристик Zвх(f), КНД(f) и КСВ(f). Оптимизация
волнового сопротивления распределительного фидера .............................................. 53
2.5 Расчёт телевизионных антенн дециметрового диапазона .......................................... 60
2.6. Сравнительный анализ электрических характеристик и конструкции
логопериодической вибраторной антенны и антенны Уда-Яги ................................. 79
Глава 3. Логопериодическая вибраторная антенна в частично-печатном
исполнении ............................................................................................................................... 87
3.1. Особенности и конструкция логопериодической вибраторной антенны
в частично-печатном исполнении ................................................................................. 87
3.2. Измерение параметров фольгированных диэлектриков ............................................. 92
3.3. Расчёт параметров печатного распределительного фидера ........................................ 96
3.4. Расчёт частично-печатных телевизионных антенн дециметрового
диапазона ......................................................................................................................... 99
3.5. Расчёт частично-печатной антенны сотовой связи стандарта NMT-450 ................. 105
3.6. Логоволновая частично-печатная антенна сотовой связи стандарта
NMT-450 ........................................................................................................................ 107
238 Логопериодические вибраторные антенны
3.7. Расчёт универсальной частично-печатной антенны диапазона 900 МГц ............... 118
3.8. Логоволновая антенна диапазона 900 МГц ................................................................ 124
Глава 4. Двухчастотные логопериодические вибраторные антенны в частично-печатном
исполнении ..................................................................................................................... 126
4.1. Необходимость в двухчастотных антеннах и возможные пути
их построения ............................................................................................................... 126
4.2. Двухчастотная антенна вертикальной поляризации .................................................. 127
Глава 5. Анализ логопериодических вибраторных антенн с кусочно-линейными
вибраторами ........................................................................................................................... 134
5.1. Постановка задачи об определении электродинамических характеристик
логопериодических вибраторных антенн с кусочно-линейными
вибраторами .................................................................................................................. 134
5.2. Решение задачи о нахождении распределения токов в вибраторах
логопериодических вибраторных антенн с кусочно-линейными
вибраторами .................................................................................................................. 136
5.3. Логопериодические вибраторные антенны с V-вибраторами ................................... 144
5.4. Расчёт частично-печатных телевизионных антенн с V-вибраторами для
дециметрового диапазона и диапазона 800 МГц ....................................................... 147
5.5. Логопериодические вибраторные антенны с Г-вибраторами ................................... 152
5.6. Расчёт частично-печатных телевизионных антенн с Г-вибраторами для
дециметрового диапазона и диапазона 900 МГц ....................................................... 154
5.7. Логопериодические вибраторные антенны с вибраторами произвольной
конфигурации ................................................................................................................ 159
5.8. Логопериодические вибраторные антенны с Т-вибраторами ................................... 163
Глава 6. Печатные логопериодические вибраторные антенны ............................................... 165
6.1. Особенности и конструкция печатной логопериодической вибраторной
антенны .......................................................................................................................... 165
6.2. Универсальная печатная логопериодическая вибраторная антенна
диапазона 1800 МГц ..................................................................................................... 166
6.3. Универсальная печатная логопериодическая вибраторная антенна
диапазона 900 МГц с укороченными вибраторами ................................................... 168
Глава 7. Несимметричные логопериодические вибраторные антенны .................................. 172
7.1. Общие сведения о несимметричных логопериодических вибраторных
антеннах ......................................................................................................................... 172
7.2. Расчёт параметров распределительного фидера несимметричной
логопериодической вибраторной антенны с несимметричным
возбуждением ................................................................................................................ 174
7.3. Несимметричная логопериодическая вибраторная антенна
диапазона 900 МГц ....................................................................................................... 181
Приложения . 187
П.1. Методика изготовления печатных и частично-печатных антенн в
лабораторных и домашних условиях .......................................................................... 187
П.2. Программы анализа логопериодических вибраторных антенн................................ 189
П.2.1. Общие замечания ............................................................................................. 189
239 Содержание
П.2.2. Программа анализа классической логопериодической вибраторной
антенны (синусоидальное приближение) ...................................................... 190
П.2.3. Программа анализа классической ЛПВА на текущей частоте и в
полосе частот (гармоники Кинга) ................................................................... 200
П.2.4. Программа анализа частично-печатной ЛПВА на текущей частоте
и в полосе частот (гармоники Кинга) ............................................................. 206
П.2.5. Программа анализа частично-печатной логоволновой антенны
на текущей частоте и в полосе частот (гармоники Кинга) ........................... 210
П.2.6. Программа анализа двухчастотной частично-печатной ЛПВА на
текущей частоте и в полосе частот (гармоники Кинга) ................................ 214
П.2.7. Программа анализа печатной ЛПВА на текущей частоте и в полосе
частот (гармоники Кинга ................................................................................. 218
П.2.8. Программа анализа несимметричной ЛПВА на текущей частоте
и в полосе частот (гармоники Кинга). ............................................................ 219
П.2.9. Программа анализа антенны Уда-Яги на текущей частоте и в полосе
частот (синусоидальное приближение и гармоники Кинга ......................... 223
П.3. Фотографии макетов ЛПВА ......................................................................................... 232
Список литературы.................................................................................................................... 234

ПРЕДИСЛОВИЕ
Логопериодические вибраторные антенны (ЛПВА) обеспечивают хорошие электродинамические характеристики практически в любой заданной полосе частот дециметрового диапазона (УВЧ диапазона), имея при этом лучшие, чем у других типов вибраторных антенн, весогабаритные характеристики. Последние существенно улучшаются применением частично-печатных и печатных ЛПВА, а также ЛПВА с кусочно-линейными вибраторами. Это позволяет использовать такие антены для радиотелефонов типа Harvest, Senao, Sanyo и других для сотовой связи и как телевизионные.
В книге использован наш опыт разработки ЛПВА и опыт, накопленный авторами работ, опубликованных в российских и зарубежных источниках. Рассмотрены
методы анализа, расчёт входного сопротивления, коэффициента направленного действия, коэффициента стоячей волны в полосе частот (частотные характеристики), диаграмм направленности, вопросы согласования входного сопротивления с волновым сопротивлением фидера, а также вопросы их конструктивной реализации. Изучены вопросы уменьшения габаритов антенн, изложены разработанные программы анализа ЛПВА и рекомендации по изготовлению печатных и частично печатных антенн в лабораторных и «домашних» условиях. При этом нами использован опыт руководства курсовым и дипломным проектированием по темам «Телевизионная ЛПВА дециметрового
диапазона волн», «ЛПВА сотовой связи», «Частично печатная ЛПВА радиотелефона» и др., а также студентов, обучающихся по направлению «Радиотехника». Содержание книги и применяемый математический аппарат соответствуют
требованиям «Государственного образовательного стандарта высшего профессионального
образования. Направление подготовки дипломированного специалиста – 654200 – Радиотехника. Квалификация – инженер. Москва, 2000 г.» и программе дисциплины «Устройства СВЧ и антенны (ОПД. Ф11)». К тому же в книге имеется и другой уровень изложения материала, рассчитанный на возможности применения результатов расчётов конкретных ЛПВА и программ проектирования квалифицированными радиолюбителями.