close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

;doc

код для вставкиСкачать
ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
Возможно ли преодолеть предел ЧуХаррингтона?
Ключевые слова:
сверхминиатюрные антенны,
предел ЧуХаррингтона,
широкодиапазонная антенна.
В антенной технике под пределом ЧуХаррингтона понимается либо связь между минимальной принципиально
достижимой добротностью антенны и радиусом воображаемой сферы, охватывающей эту антенну
(функциональный предел ЧуХаррнгтона по Р.Ч. Хансену), либо минимальный принципиально достижимый
радиус охватывающей сферы для антенны, согласованной по Фано, с заданным коэффициентом перекрытия по
частоте и с заданным значением по входу. Несмотря на очевидную необходимость в реализации
сверхминиатюрных антенн, ни тот, ни другой пределы к настоящему времени ни достигнуты, ни преодолены не
были, поэтому здесь рассматривается принципиальная возможность снижения габаритов антенн по сравнению
с габаритами предельных антенн, согласованных по Фано. Так как по мере приближения к пределу
ЧуХаррингтона трудности реализации антенны катастрофически возрастают, насущно необходимо иметь
простые расчетные соотношения, определяющие этот предел. Сам Р.Ф. Фано выполнил соответствующие
расчёты по просьбе Л. Дж. Чу в относительно неширокой полосе частот, в которой, как отметил Чу,
согласование по Фано принципиально несущественно расширяет рабочую полосу часто, сто далеко не так.
Г.С. Омаров позже показал, что сверхминиатюрные антенны могут работать в полубезграничной полосе частот.
Однако Омаров представил свои расчёты тоже в графической форме, поэтому предложено простое расчётное
соотношение для предельного размера антенны, согласованной по Фано. Ю.В. Пименов и В.Б. Белянский
предположили, что значение α может быть снижено при пространственном согласовании антенны, когда
согласующие элементы сконцентрированы не у входа антенны, а располагаются распределено по объему
охватывающей сферы. В качестве прототипа таких антенн была предложена длинная линия с плавающей точкой
отсечки тока или напряжения. Из самой формы дифференциального уравнения этой линии видно, что линия
может работать в безграничной полосе частот. Аналогом линии в области излучающих систем являются
логопериодические антенны. Однако при уменьшении логопериодических антенн неизбежно возникает
разрушение эффекта отсечки активной области антенны изза усиления взаимосвязи между всеми элементами.
Устранить этот эффект можно включая в излучающие элементы антенны развязывающие двухполюсники на
сосредоточенных элементах, реактивное сопротивление которых имеет вид скачка. Указанные реактивные
сопротивления принципиально удовлетворяют условию реализуемости, так как имеют положительную
производную по частоте. Приводятся примеры реализации развязывающих двухполюсников. Выполненные
расчёты подтверждают, что при использовании развязывающих двухполюсников принципиально возможна
реализация сколь угодно малой антенны со сколь угодно большими коэффициентами перекрытия по частоте при
заданном КСВ по входу и при КПД сколь угодно близком к единице.
Белянский В.Б.,
доцент кафедры СРС МТУСИ
24
TComm, #82013
ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
TComm, #82013
25
ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
26
TComm, #82013
ТЕХНОЛОГИИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЩЕСТВА
Probably to overcome lie the limit of СhuHarrington's?
Beljansky V.B., MTUCI, Russia
Abstract
In the antenna technics as a limit of ChuHarrington's it is understood or communication between the minimum in essence achievable good quality of
the antenna and radius of the imaginary sphere enveloping this antenna (the functional limit of ChuHarrington's on R.Ch.Hansen), or the minimum in
essence achievable radius of enveloping sphere for the antenna coordinated on Fano, with the given coefficient of overlapping on frequency and
with a preset value on an input. Despite obvious necessity for implementation of subminiature antennas, neither that, nor another limits by this time nei
ther are reached, nor have not been overcome, therefore the basic possibility of lowering of overall dimensions of antennas in comparison with over
all dimensions of the limiting antennas coordinated on Fano here is considered. As approaching a limit of ChuHarrington's of difficulty of implemen
tation of the antenna disastrously increase, it is essential it is necessary to have the simple rated ratios defining this limit. R.F.Fano fulfilled appropriate cal
culations at the desire of L.J. Chu in rather narrow frequency band in which as marked Chu, the coordination on Fano in essence insignificantly expands
a working band often, hundred it is far not so. G.S.Omarov showed later that subminiature antennas can work in semi borderless frequency band.
However Omarov presented the calculations too in the graphic form, therefore the simple rated ratio for the limiting size of the antenna ?, coordinat
ed on Fano is offered to authors of the given report. Ju.V. Pimenov and V.B. Beljansky assumed that value ? can be lowered at the space coordination
of the antenna when coordinating elements are concentrated not at the antenna port, and are allocated is arranged on volume of enveloping sphere.
As a prototype of such antennas the range line with a floating point of a cutoff of a current or pressure has been offered. From the form of the differ
ential equation of this line it is visible that the line can work in borderless frequency band. Analog of a line in the field of radiating systems are the log
periodic antennas. However at reduction of the logperiodic antennas inevitably there is a corrupting of effect of a cutoff of the active area of the
antenna because of correlation gain between all elements. To eliminate this effect it is possible including in radiating elements of the antenna decou
pling twopoles on the concentrated elements which reactive impedance looks like a saltus. The specified reactive impedances in essence satisfy to a
reliability condition since have the positive derivative on frequency. In the report examples of implementation of decoupling twopoles are resulted.
The fulfilled calculations confirm that at usage of decoupling twopoles implementation of as much as small antenna with as much as big coefficients
of overlapping on frequency is in essence possible at set SWR on an input and at efficiency as much as close to unit.
Keywords: subminiature antennas, limit of ChuHarrington's, the allband antenna.
TComm, #82013
27
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа