Измерение и моделирование диаграммы направленности антенн типа "Дельта"

Для систем беспроводной связи и для измерительных радиотехнических инструментов одним из важных устройств, входящих в их состав, являются антенные системы. Важной характеристикой антенных систем является её диаграмма направленности, которая может меняться из–за стоящих в ближней зоне объектов, подстилающей поверхности, особенностей электрических параметров среды распространения и др. Для калибровки антенной системы пользуются различными методами. В нашей работе используется облетный метод калибровки с привлечением беспилотного летательного аппарата (БПЛА) с закрепленным на его корпусе передатчиком и антенной (электрический диполь). Для верификации калибровочных измерений с привлечением БПЛА разработан программный комплекс моделирования антенн, позволяющий строить диаграмму направленности в ближней и дальней зонах с учетом поляризации. Существующие программы моделирования антенных систем, например, такие как MMANA–GAL, 4NEC2 и др. имеют некоторые ограничения по расчету поля в ближней зоне.
Облетным методом проведена калибровка диаграммы направленности коротковолновых антенн типа «Дельта», развернутых в ГФО Торы, расположенном на территории республика Бурятия в 152 км от Иркутска. Конструкция измеряемых антенн представляет собой равнобедренный треугольник с основанием, расположенным параллельно поверхности земли. В центре основания через согласующий трансформатор происходит запитка антенны, а резистивная нагрузка находится на вершине над основанием.
Расчёт токов в антенне и диаграммы направленности в ближней зоне проводится методом моментов с учётом радиальной составляющей электрического поля.
Сравнение результатов измерений и модели приёмной «дельты» показывает хорошее согласие, различие наблюдается при малых, приземных углах места. Сравнение измерений и модели диаграмм направленностей передающей дельты также показывает хорошее согласие.
Работа выполнена при финансовой поддержке РНФ (проект № 20-12-00299-П).