Доброго времени суток!
Я здесь новичок, а точнее дипломник. И для темы диплома было выбрано "Разработка несимметричного объемного вибратора". Всё бы ничего, тема хорошая, антенна получается тоже неплохой, вот только есть НО...
Инженеры-руководители - это по большей части практики. Поэтому опыт работы научил делать всё "на глаз". Проблема заключается в том, что для диплома мне необходимо произвести расчеты. А теперь поподробнее об разработке.

Антенна коротковолновая, работает в диапазоне от 3 до 5 МГц (конкретно для моего проекта) с частотой пропускания 100 кГц. Дальность связи по пересеченной местности до 30-35 км.
Диаграмма направленности - круговая, поляризация - по всей видимости, вертикальная.
Конструкция представляет собой аналог антенны "морковки" - UW4HW, главным отличаем является то, что имеет три несущих стержня и штырем наверху, выполненных из стеклопластика, вдоль которых располагаются провода, образуя объемный вибратор. Схемотично она представленна на рисунке.

Сверху и снизу концы проводов электрически объединены и подключены к штырю-излучателю и к согласующему устройству соответственно.
Размеры антенны: Высота - 4,2 м, Ширина - до 1,8 м.

Антенна проходила испытания и удовлетворяет поставленным задачам. Также была построена диаграмма направленности в программе MMANA. Тем не менее, перевернул весь интернет и перелистал много книг, и мне хотелось бы услышать совет, подскажите, Как теоретически можно расчитать ее диаграмму направленности (не могу понять, она является объемным штырем, но как считать не знаю), обоснование таких размеров (как можно связать размеры объемного вибратора и размеры конструкции антенны), а также обоснование дальности связи и как теоретически определить коэффициент усиления?

Заранее благодарен, если этой информации не достаточно, постораюсь дополнить после ваших вопросов.

как можно связать размеры объемного вибратора и размеры конструкции антенны)
Если я правильно понял вопрос,то просто через длину волны. Антенна маленькая,значительно меньше полуволнового вибратора. Так что говорить о диаграмме нет особого смысла-разве что она будет шире чем у обычной GP. О расстоянии тоже нет смысла говорить -в ближней зоне она будет зависеть от высоты подвеса и мощности с чувствительностью,а в дальней-от дальности скачка на этих частотах,может и 500 и 1000 км быть.Усиление у неё-никакого-2 дБи.
Теоретически расчитать диаграмму-берёшь ДН полувонлвого вибратора,сечёшь её пополам(так как это половинка плеча),и отжимаешь от земли лепестки вверх,потому что земля плохой проводник. Ну и то что антенна короткая-значит лепесток широкий.
Ой,не знаю,поймёт ли всё это дипломник)).

работает в диапазоне от 3 до 5 МГц (конкретно для моего проекта) с частотой пропускания 100 кГц

Это как? Перестраиваемая что ли? Физически или электрически?

И зачем нужен объемный вибратор, если полоса (не частота!) пропускания всего 100 кГц? Кстати, по какому параметру то?

Ой,не знаю,поймёт ли всё это дипломник
)) Не переживайте, всё понял. Расчет ДН уже сегодня нашел, так и решил сделать через расчет половины симметричного вибратора... Спасибо!

Это как? Перестраиваемая что ли? Физически или электрически?

Фактически, ее диапазон 2-10 МГц, но именно для диплома ТЗ оформленно на 3-5... СУ является настраиваемым, но после настройки/подстройки герметизируется и, следовательно, будет уже неперестраиваемым. Настройка производится путем определения витков индуктивности и подбором конденсатора.

Как я себе представляю, в диапазоне этих частот определяется частота с полосой пропускания 100 кГц. Может что-то упускаю.
Возможно, с практической точки зрения, в этом и нет никакого смысла, тем не менее, когда заказчиков не устраивают штыри, КБ приходится выполнять поставленные требования ТЗ другими способами.

Пришел еще к одному выводу - объемный вибратор можно назвать тем же штырем с соизмеримыми параметрами, а следовательно большенство расчетов выполняется по ним (к примеру, расчет ДН и размеры антенны /l и др.).

chris

Для удовлетворения требованиям вашего "ТЗ" ОВ не нужен вообще. Достаточно тонкого вибратора (d <= 0,0001L) длиной 1/4L + СУ.

В результате ваше "ТЗ" выглядит искусственно притянутым. Примерно как если для перевозки одного ящика пива затребовать фуру.

И зачем нужен объемный вибратор, если полоса (не частота!) пропускания всего 100 кГц?
Именно для этого он и нужен. Ведь получить 100кГц на частоте 3 МГц при таких малюсеньких размерах задача не лёгкая. Это полноразмерный диполь длиной 40 метров может ещё и обеспечит 100 кГц,а попробуй-ка от проводочка 4 метра добиться такого! Так что я поддерживаю дипломника. Хотя,задача действительно притянута. Но какая разница,главное,чтоб учились хорошо)).