Главная ->  Регулировка антенн 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96

летлевого вибратора, но уже по огношению к 75-ом1ному фидеру. Оценивая распределенпе тока на вибраторе рис. 1.146, видим, что в середине петли он ра-вен нулю. Разрез петли в этом месте, как показано на рнс. 1.14в, существенно не повлияет на характер входных сопротивлений каждой ,из ее половин. В то же время такой разрез делает вибратор конструктивно более удобным в эксплуатации.

В случае отсутствия коаксиального 150-омного кабеля схему питания по рис. 1.14в можно видоизменять по рис. 1.14г. Здесь 150-омные линии открытые. для улучшения согласования вибратора с фидером желательно увеличивать размер 5. Однако последний влияет и на форму диаграммы направленности, которая в плоскости Я получается отличной от равномерной (с некоторым сжатием), С увеличением 5 поле убывает в направлении линии расположения вибраторов и достигает 0,707£макс при 5 = д/4 (см. пример формирования диа-rpamibi направленности от двух синфазных источников в гл. 2). Интересно отметить, что система вибраторов рис. 1.14в, г эквивалентна по итоговому входному сопротивлению одиночному вибратору, радиус которого равен среднему геометрическому значению из радиуса проводов г и расстояния между их осями S, т. е. система может быть представлена некоторым сплошным металлическим цилиндром с эквивалентным радиусом

RsVTS. (1.13)

Такая система дает заметный конструктивный выигрыш. Например, при г=1,0 см и S = aj4=\00 см {1 = 4 м

ла, / = 75 Мгц) /?эквт 1-100=10 см, т. е. двумя стержнями диаметром 20 мм можно заменить трубу диаметром 200 мм. Отметим, что ф-ла (1.13) тем точнее, чем больше взят экран-противовес (в расчете он полагался бесконечно большим) и чем меньше расстояния S, выраженные в длинах волн. для облегчения и ускорения прОЦесса выбора геометрических размеров антенны рассчитана зависимость кбв на входе 75-омного фидера от отношения /?экв к максимальной длине волны выбранного диапазона. Эта зависимость .приведена на рис. 1.15. -По нему, задаваясь минимальным значением кбв, можно определить величину Rkb с учетом максимальной волны рабочего диапазона и перекрытием порядка двух.



После определения /?окв находят остальные искомые величины г и S, согласно выражению (1.13), задавая одну из них. Длину / стержней антенны следует брь ь порядка 0,22Амакс.

Расчетная область значений кбв лежит в пределах 0,25-ь0,55, что можно считать достаточным для антенн такого типа. Потребность в более высокой степени согласования можно удовлетворить за счет некоторого у м ен ьш ей и я пе р е кр ы т i i я диапазона и да-льнейше;о увеличения Rkb- Эквивалентное понижение волново-

Лмамс

Рас. 1.15


Рис. 1.16

ГО сопротивления вибратора можно получить, выполнив его неоднородным, толстым не по всей длине. Достаточно сохранить утолщение только в пределах половины плеча вибратора, как схематично показано >д рис. 1.16.

Неоднородные участки вибратора диаметром D преобразуют его входные сопротивления так, что снижаются пределы их изменения в диапазоне частот. Причем интересно подчеркнуть: это снижение получается даже большим, чем в случае выполнения вибратора с диаметром D по всей длине / плеча вибратора. Эквивале: i-ное волновое сопротивление неоднородного вибратора з l,3-f-l,4 раза меньше по сравнению с волновым сопротивлением однородной антенны при равных максимальных диаметрах проводников [37].

Оперируя с вибраторами пониженного волнового противления, следует помнить, что их электрическ длина отличается от геометрической и тем сильнее, меньше отношение длины антенны к ее максимальном диаметру. С отношением электрической длины антен i



к геометрическом связаны и эффективность антенны, и ее входные сопротивления, и кпд. Общеизвестно, например, что чисто а.ктпвное входное сопротивление вибратора получается с те:м .меньшей длиной плеча (по сравнению с Я/4 нли а/2), чем больше его поперечные размеры. Отношение длины плеча к волне в первом и во втором резонансах не остается постоянным. Во втором случае оно меньше, что свидетельствует об общей тенденции к уменьшению коэффициента укорочения с ростом длины излучающего проводника.

§ 1.9, Увеличение диапазонности антенн за счет выбора конфигурации ее проводников

Характер распределения тока на проводниках антенны зависит от их формы и взаимного расположения. В свою очередь, свойства одиночных антенн целиком и полностью определяются характером распределения тока на их проводах. В связи с этим .представляют интерес непосредственное П3)мерение распределения тока и методы его оценки. Измеряя ток, приходится преодолевать два основных затруднения. Во-первых, необходимо устранить влияние индикатора на характер распределения тока на проводе и, во-вторых, выделить магнитную составляющую поля, которая определяет значение тока в интересующем нас сечении провода. Ток можно измерять различными способами, описанными в § 3.5.

Для многочисленных разновидностей антенн, имеющих точку нулевого потенциала, удобно пользоваться : етодикой, суть которой заключается в том, что проводники, идущие к индикатору поля и генератору, возбуждающему антенну, прокладываются через точку нулевого потенциала (тем самым с них снимаются паразитные наводки, искажающие результаты измерений), а напряженность мапнитного поля, пропорциональная току, протекающему через данное сечение проводника, анализируется с помощью петли связи, перемещаемой вдоль испытуемого проводника.

Количественную оценку распределения тока можно дать, определив либо значение коэффициента бегущей волны на проводе в его начале (в точках питания антенны), либо погонное затухание считая его постоя-н-1ым вдоль проводника. Непосредственно нельзя опре-



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 [ 12 ] 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96