tuzsutТруды учебных заведений связиProceedings of Telecommunication Universities1813-324X2712-8830СПбГУТ10.31854/1813-324X-2023-9-1-24-33tuzsut-436Research ArticleКОМПЬЮТЕРНЫЕ НАУКИ И ИНФОРМАТИКАCOMPUTER SCIENCE AND INFORMATICSМатематическая модель несимметричного вибратора с вынесенной точкой питания. Часть 1. Общий подход к построению математической моделиMathematical Model of the Unbalanced Monopole Feed. Part 1. General Approach to Building a Mathematical Modelhttps://orcid.org/0000-0002-5315-2679ПоповО. В.PopovO.

кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник ООО «Специальный технологический центр»

St. Petersburg, Russian Federation

ov.popov@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2656-0463ТумашовА. В.TumashovA.

аспирант кафедры радиосистем и обработки сигналов Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М. А. Бонч-Бруевича

St. Petersburg, Russian Federation

ice47reg@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-3275-251XБорисовГ. Н.BorisovG.

инженер ООО «Специальный технологический центр»

St. Petersburg, Russian Federation

georgiiborisov@gmail.comhttps://orcid.org/0000-0001-7979-3725КоровинК. О.KorovinK.

кандидат физико-математических наук, доцент, заведующий кафедрой радиосистем и обработки сигналов Санкт-Петербургского государственного университета телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича

St. Petersburg, Russian Federation

korovin.ko@sut.ruООО «Специальный Технологический Центр»РоссияSpecial Technology Center LLCRussian FederationСанкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. М.А. Бонч-БруевичаРоссияThe Bonch-Bruevich Saint-Petersburg State University of TelecommunicationsRussian Federation202309032023912433Copyright © Попов О.В., Тумашов А.В., Борисов Г.Н., Коровин К.О., 20232023Попов О.В., Тумашов А.В., Борисов Г.Н., Коровин К.О.Popov O., Tumashov A., Borisov G., Korovin K.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://tuzs.sut.ru/jour/article/view/436

В работе предложена методика раздельного вычисления реактивной составляющей входного сопротивления, сопротивления излучения и сопротивления потерь малых, по сравнению с длиной волны, нормально разомкнутых антенн. Построена развернутая эквивалентная схема несимметричного вибратора с вынесенной точкой питания. Получены интегральные соотношения, определяющие сопротивление излучения и электродвижущую силу эквивалентного генератора. Разложение активной части входного сопротивления на две составляющие, одна из которых характеризует излучаемую мощность, а другая – тепловые потери, позволяет успешно решать как задачу определения коэффициента согласования по сопротивлению, так и коэффициента полезного действия антенны. Полученные результаты могут быть полезны при проектировании антенн и энергетических расчетах радиолиний.

The paper proposes a method for separate calculation of the reactive component of the input impedance, radiation resistance and loss resistance small, in comparison with the wavelength of normally open antennas. A detailed equivalent circuit of of the Unbalanced Monopole with Shunt Feed (UMSF). Integral relations are obtained that determine the radiation resistance and the electromotive force of an equivalent generator. The decomposition of the active part of the input resistance into two components, one of which characterizes the radiated power, and the other - thermal losses, allows us to successfully solve both the problem of determining the resistance matching coefficient and the antenna efficiency. The results obtained can be useful in the design of antennas and energy calculations of radio links.

коэффициент трансформациикомплексная емкостьсопротивление излучениявходное сопротивление антеннынесимметричный вибраторtransformation ratiocomplex capacitanceradiation resistanceantenna input impedanceunbalanced monopoleReferencesСамарский А.А., Михайлов А.А. Математическое моделирование: Идеи. Методы. Примеры. М.: Физматлит, 2001. 320 с.Samarsky A.A., Mikhailov A.A. Math Modeling: Ideas. Methods. Examples. Moscow: Fizmatlit Publ.; 2001. 320 p. (in Russ.)Гавеля Н.П., Истрашкин А.Д., Муравьев Ю.К., Серков В.П. Антенны. Ч. I. Л.: ВКАС, 1963. 633 с.Gavelya N.P., Istrashkin A.D., Muravyov Yu.K. Antennas. Part I. Leningrad: Military Academy of Communications Publ.; 1963. 633 p. (in Russ.)Серков В.П. Распространение радиоволн и антенные устройства. Л.: ВАС, 1981.Serkov V.P. Radio Wave Propagation and Antenna Devices. Leningrad: Military Academy of Telecommunications Publ.; 1981. (in Russ.)Муравьев Ю.К. Справочник по расчету проволочных антенн. Л.: ВАС, 1978.Muravyov Yu.K. Handbook for the Calculation of Wire Antennas. Leningrad: Military Academy of Telecommunications Publ.; 1978. (in Russ.)Бесчастнов Н.С., Конторович М.И. О потерях в земле при использовании корпуса передатчика в качестве противовеса // Труды ВКАС. 1944. № 3.Beschastnov N.S., Kontorovich M.I. On Loss in the Ground when Assembling the Mechanism as a Counterweight. Trudy VKAS. 1944;3. (in Russ.)Конторович М.И. О расчете емкости антенны по методу Хоу // Труды ВКАС. 1943. № 2.Kontorovich M.I. On the calculation of the capacitance of the antenna by the Howe method. Trudy VKAS. 194;2. (in Russ.)Калинин А.И., Черенкова Е.Л. Распространение радиоволн и работа радиолиний. М.: Связь, 1971. 439 с.Kalinin A.I., Cherenkova E.L. Propagation of Radio Waves and the Operation of Radio Links. Moscow: Sviaz Publ.; 1971. 439 p. (in Russ.)Зернов Н.В., Карпов В.Г. Теория радиотехнических цепей. Л.: Энергия: Ленингр. отд-ние, 1972. 816 с.Zernov N.V., Karpov V.G. Theory of Radio Circuits. Leningrad: Energiia Publ.; 1972. 816 p. (in Russ.)Корбанский И.Н. Антенны: учебное пособие для вузов. М.: Энергия, 1973. 363 с.Korbansky I.N. Antennas. Moscow: Energiia Publ.; 1973. 336 p. (in Russ.)Русин Ю.С. Метод приближенного расчета электрической емкости // Электричество. 1960. № 11. C. 48.Rusin Yu.S. Approximate Capacitance Measurement Method. Elektrichestvo. 1960;11(48) (in Russ.)Иоссель Ю.Я., Кочанов Э.С., Струнский М.Г. Расчет электрической емкости. Л.: Энергоиздат: Ленингр. отд-ние, 1981. 288 с.Iossel Yu.Ya., Kochanov E.S., Strunsky M.G. Capacity Calculation. Leningrad: Energoizdat Publ.; 1981. 288 p. (in Russ.)Емелин Б.Ф. Нерегулярные волноводы и резонаторы. Л.: ВКАС, 1959. 219 с.Emelin B.F. Irregular Waveguides and Resonators. Leningrad: Military Academy of Communications Publ.; 1959. 219 p. (in Russ.)Белецкий А.Ф. Основы теории линейных электрических цепей. М.: Связь, 1967. 608 с.Beletsky A.F. Fundamentals of the Theory of Linear Mathematical Circuits. Moscow: Sviaz Publ.; 1967. 608 p. (in Russ.)Фихманас Р.Ф., Фридберг П.Ш. Метод Хоу расчета емкости тел и его связь с вариационными принципами // Журнал технической физики. 1970. Т. 40.Fikhmanas R.F., Fridberg P.Sh. Method for Calculating the Capacity of Bodies and its Connection with Variational Principles. Technical Physics. 1970;40. (in Russ.)Попов О.В., Тумашов А.В., Борисов Г.Н. Методика расчета сопротивления потерь заземленных несимметричных вибраторов с вынесенной точкой питания // Успехи современной радиоэлектроники. 2021. Т. 75. № 4. С. 71-79.Popov O.V., Tumashov A.V., Borisov G.N. Method for Calculating the Loss Asymmetric Vibrators with a Remote Power Point. Journal Achievements of Modern Radioelectronics. 2021;75(4):71–79. DOI:10.18127/j20700784-202104-10Вершков М.В. Судовые антенны. Л.: Судостроение, 1972. 424 с.Vershkov M.V. Ship Antennas. Leningrad: Sudostroenie Publ.; 1972. 424 p. (in Russ.)Фрадин А.З. Антенно-фидерные устройства: учебн. пособие для вузов связи. М.: Связь, 1977. 440 с.Fradin A.Z. Antenna-Feeder Devices. Moscow: Sviaz Publ.; 1977. 440 p. (in Russ.)Кисунько Г.В. Электродинамика полых систем. Л.: ВКАС, 1949. 424 с.Kisunko G.V. Electrodynamics of Hollow Systems. Leningrad: Military Academy of Communications Publ.; 1949. 426 p. (in Russ.)Марков Г.Т., Чаплин А.Ф. Возбуждение электромагнитных волн. М.: Радио и связь, 1983. 295 с.Markov G.T., Chaplin A.F. Excitation of Electromagnetic Waves. Moscow: Radio i sviaz Publ.; 1983. 295 p. (in Russ.)Гольдштейн Л.Д., Зернов Н.В. Электромагнитные поля и волны. М.: Изд-во «Советское радио», 1971.Goldstein L.D., Zernov N.V. Electromagnetic Fields and Waves. Moscow: Sovetskoe radio Publ.; 1971. (in Russ.)Белоцерковский Г.Б. Антенны. М.: Государственное научно-техническое издательство ОБОРОНГИЗ, 1962.Belotserkovsky G.B. Antennas. Moscow: State Scientific and Technical Publishing House OBORONGIZ, 1962. (in Russ.)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.