Вібраторні антени

Найпростіший симетричний вібратор і двох однакових циліндричних провідників, між якими включається лінія, що з'єднує вібратор з генератором(передавачем) чи приймачем.

Симетричні вібратори широко застосовуються як самостійна антена або елемент складної антени в діапазонах КВ, МВ, ДМВ.

L – довжина вібратора

l - довжинаплеча,l =

Основні види вібраторів.

Якщо L λ (l>

) з'являються бічні пелюстки з інтенсивністю, що збільшується. Через погіршення спрямованих властивостей довгі вібратори не використовують.

Незалежно від довжини вібратора випромінювання вздовж осі відсутня.

Для визначення полів антени її розбивають на малі елементарні ділянки, визначаючи поля створювані ними як поля елементарних вібраторів. Потім підсумовують ці поля з урахуванням розподілу струму в антені та різниці ходу променів від окремих елементів.

Щоб визначити розподіл струму вздовж плечей вібратора, його можна розглядати як розгорнуту бездротову лінію , розімкнуту на кінці. На відміну від лінії, яка служить для спрямування електромагнітних хвиль, вібратор випромінює електромагнітні хвилі.

Струм на кінцях вібратора дорівнює нулю (вузол струму) і змінюється вздовж проводів від кінця вібратора до точки живлення за синусоїдальним законом. Напруга та струм зрушені на 90. У симетричному вібраторі встановлюється режим стоячої хвилі.

Діюча довжина симетричного вібратора.

Симетричний вібратор з синусоїдальним розподілом струму за його довжиною можна порівняти з еквівалентною антеною, струм якої зберігається незмінним по довжині (як у диполя Герца) і дорівнює струму на вході вібратора.

Підеквівалентними розуміють антени, що створюють рівні за напруженістю поля. Такі антени повинні мати рівні площі струмів.

Площа струму диполя Герца S = IкLД,

Площа струму симетричного вібратора S = 2 Ixdx.

Діючу довжину симетричного вібратора визначають з умови рівності площ струму реальної та еквівалентної антени.

LД=

де β=

-коефіцієнт фази(хвильове число),

Длякороткоговібратора L

≈,

LД короткого вібратора =

= l

Тобто.діюча довжина(ефективна довжина)короткоговібратора дорівнює половині довжини вібратора

=l абодовжині плеча .

Для напівхвильовоговібратора. L=

,l=

tg (

)=tg ()=tg ()=1

LД λ/2=

=

або можна отримати

RΣ залежить від відносної довжини зі збільшенням

від 0 до 1RΣ зростає, причому

для напівхвильового вібратора,

для хвильового вібратора,

Подальше збільшення

до 1,5 викликає зменшенняRΣ до 100 Ом, яке змінюється збільшенням RΣ до 250 Ом при змінівід 1,5 до 2,0, після чого відбуваються коливанняRΣ, що супроводжують деяким збільшенням його максимуму і мінімуму.

Це пояснюється тим, що з одного боку збільшення довжини вібратора призводить до збільшення RΣ за рахунок збільшення числа елементів вібратора, що беруть участь у випромінюванні електромагнітних хвиль, а з іншого боку збільшення довжини вібратора супроводжується появою ділянок із зустрічним напрямом струму, яке викликає зменшення RΣ .

Для короткого вібратора RΣ = 80π 2 (

) 2

Залежність Zа від довжини вібратора, приблизно така сама, як і аналогічної реальної розімкнутої лінії.

Вібратор завдовжкиL≈

,,, 2…, має суто активний вхідний опір (Xa=0), такий вібратор називають резонансним.

Якщо довжина вібратора L?

,,…, то на вході вібратораmax струму і min напруги , тому активна складова вхідного опору Ra мінімальна (як при послідовному резонансі) і з деяким наближенням дорівнює R?.

Тому для напівхвильового вібратора, RВХ

= Ra = RΣ= 73,1 Ом

Якщо довжина вібратора L?

, 2…, то на вході вібратораmax напруга та min струму (як при резонансному резонансі), і Ra максимально.

RВХ λ=

,

ρ – хвильовий опір вібратора, залежить від конструкції вібратора, якщо L Сусідні файли в папці Антени

#

---