Н.И. Войтович, А.Н. Соколов - Вибраторные антенны (1083411), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Обеспечивает герметичность области зазора 11.Обтекатель выполнен из диэлектрического материала; такого, например, каксветостабилизированный полиэтилен или капролон.Указанные выше устройства и детали соединены между собой следующимобразом. Первое плечо 9 вибратора гальванически присоединено к первомупроводнику 12 симметрирующего устройства. Второе плечо 10 вибраторагальванически присоединено ко второму проводнику 13 симметрирующегоустройства. В месте соединения второго плеча 10 вибратора с трубчатымпроводником 13 симметрирующего устройства на трубке 10 выполнено отверстие(на рис.4.1 не показано).
Фидер 3 проложен внутри второго проводника 13симметрирующего устройства, проходит через упомянутое отверстие,продолжается в сторону зазора 11 внутри трубки второго плеча 10 вибратора,выведен из него и простирается до первого плеча 9 вибратора. Внешнийпроводник 18 фидера 3 в зазоре 11 соединен с концом второго плеча 10вибратора. Центральный проводник 19 фидера 3 соединен с первым плечом 9вибратора. Второй конец коаксиального фидера 3 заделан в соединительрадиочастотный 4.Распорка 5 соединяет между собой проводники 12 и 13 симметрирующегоустройства 2 посредством винтов или болтов 17 (рис.4.1) таким образом, что онаприлегает к проводникам 12 и 13 полукруглыми вырезами. Распорка 5располагается на некотором расстоянии от зазора 11.Обтекатель 6 смонтирован на вибраторе и проводниках 12 и 13симметрирующего устройства.Для крепления фидера 3 к трубе 13 симметрирующего устройства могут бытьиспользованы стандартизованные хомуты, винты и гайки.Антенна работает следующим образом.
Антенна возбуждается в зазоре 11между первым 9 и вторым 10 плечами вибратора, расположенном симметричноотносительно оси симметрии ВВ антенны. Длина зазора 11 не превышает однойпятидесятой длины волны. Поэтому можно полагать, что вибратор возбуждаетсясимметрично.
Следовательно, несимметричный коаксиальный кабель введен вобласть возбуждения антенны таким образом, что он не нарушает ни физической,ни электрической симметрии антенны. Токи смещения, возникающие междувибратором и проводниками 12, 13 симметрирующего устройства продолжаютсятоками проводимости на проводниках 12, 13 симметрирующего устройства.
Приэтом амплитуды токов проводимости в упомянутых первом 12 и втором 1366проводниках симметрирующего устройства равны между собой, а фазы токовотличаются на 180º. Вследствие этого, за пределами короткозамыкателя 14суммарный ток на внешней стороне внешнего проводника фидера 3 равен нулю.Следовательно, оболочка фидера не излучает (не принимает) электромагнитныеволны. Таким образом исключается антенный эффект фидера и связанные с нимнепредсказуемые искажения диаграммы направленности антенны, изменениявходного импеданса антенны, излучение кросс-поляризованного поля.Был изготовлен макет вибраторной антенны в соответствии с настоящимописанием.
При этом длина каждого плеча равна 610 мм. Первое 9 и второе 10плечи вибратора 1 разнесены по оси АА; в результате разноса плеч вибраторовобразован зазор 11 длиной 60 мм. Подстроечные штыри выдвинуты из плечвибратора на 10 мм каждый. В результате расстояние между торцамиподстроечных штырей (длина вибратора) равно 1300 мм. Первое 9 и второе 10плечи вибратора 1 выполнены из трубы диаметром 20 мм из алюминиевогосплава марки АМг6.Симметрирующее устройство 2 состоит из первого проводника 12 и второгопроводника 13, расположенных параллельно на расстоянии 140 мм друг от друга.Проводники 12 и 13 симметрирующего устройства соединеняются между собойкороткозамыкателем (перемычкой) 14. При этом предусмотрена возможностьизменениярасстояниямеждувибраторомикороткозамыкателем.Короткозамыкатель 14, проводники 12 и 13 симметрирующего устройства 2выполнены из трубы диаметром 40 мм из алюминиевого сплава марки АМг6. Вместе соединения второго плеча 10 первого вибратора 1 с трубчатымпроводником 13 на трубке 10 выполнено отверстие.
Фидер 3 выполнен изкоаксиального кабеля РК-75-9-13 (диаметр защитной оболочки равен 12,2 мм).Фидер проложен внутри второго проводника 13 симметрирующего устройства 2,проходит через упомянутое отверстие, продолжается в сторону зазора 11.Внешний проводник фидера 3 в зазоре 11 соединен с концом второго плеча 10вибратора. Центральный проводник фидера 3 соединен с первым плечомвибратора. Распорка 5 представляет собой параллелепипед с полукруглымивырезами радиусом 20 мм. Распорка 5 расположена на расстоянии 200 мм отвибратора.
Распорка 5 выполнена из капролона.Обтекатель 6 представляет собой полую форму, выполненную из капролона. Вкачестве соединителя 4 использован соединитель радиочастотный СР-75-167 ПВ.Измеренные на макете антенны значения КСВ в диапазоне частот приведены ввиде графиков на рис.4.2. Данные измерений относятся к вибраторной антенне безобтекателя. Обтекатель практически не влияет на согласование антенны сфидером.
Как видно из графика, диапазон частот, в котором КСВ не превышаетвеличину, равную 1,6, составляет 16 % от средней полосы диапазона частот. Науровне 1,3 полоса частот равны 6%.Представленная антенна может быть применена в качестве самостоятельнойантенны, а также в качестве элементов более сложных вибраторных антенн,элементов антенных решеток.67Рис.4.3 показываетантенну на опоре в виде2трубы. Для крепленияКСВна трубе использованы1,8конечные 15, 16 участкитруб 12, 13, входящих в1,6симметрирующее устройство. Антенна при1,4этом может быть использована либо как самостоятельная антенна1,2либо использоваться вкачестве элемента ли1нейной антенной ре96100104108112116120124шетки.
Рис.4.4 показыf, МГцвает применение антенРис.4.2. Измеренные значения КСВ в диапазоне частот:ны в составе кольцевойдлина вибратора — 1300 мм, радиус вибратора — 10 мм,длина симметрирующего устройства — 845 мм,антеннойрешетки,диаметр проводника двухпроводной линии — 40 мм,смонтированнойнарасстояние между проводниками двухпроводной линии —опоре в виде трубы.140 ммТруба может представлять собой отдельностоящую опору с оттяжками — мачту, либо являться одним из поясов свободностоящей опоры — решетчатой башни. Рис.4.5 показывает применение вибраторной антенны в качестве активных элементов панельной антенны.Рис.4.3.
Антенна наопоре в виде трубыРис.4.4. Применениеантенны в составе кольцевойантенной решетки68Рис.4.5. Применение вибраторнойантенны в качестве активныхэлементов панельной антенныРис.4.6 показывает применениевибраторной антенны в качестве элемента пространственной антеннойрешетки, устанавливаемой на поясетиповой радиотелевизионной башни собеспечением круговой диаграммынаправленности в горизонтальнойплоскости.
Металлические радиотелевизионные башни высотой 180 м с середины 50-х годов устанавливались вобластных центрах и крупных городахстраны. Вершины этих башен занятыпередающими телевизионными антеннами. В патенте РФ №212738, C1предложена “Антенная система дляустановки на поясе башни”.
Указанная антенная система решает проблему, когда требуется высоко поднятаянад поверхностью Земли антенна скруговой диаграммой направленности, но для ее размещения нет свободного места на вершине башни. Антенная система содержит системураспределения мощности и излучающие элементы антенной решетки,расположенные вокруг пояса башни.В результате антенная система по патенту №212738 может быть использована для излучения сигналов передающих станций в диапазоне частот66 – 74 МГц или в диапазоне частот100 – 108 МГц с обеспечением круговой диаграммы направленности в горизонтальной плоскости. Реализацияданного изобретения позволяет исРис.4.6.пользовать существующие в настояПрименениевибраторнойантенны в качествещее время башни для ввода в эксэлемента антенной системы, устанавливаемойплуатацию станций пейджинговойна поясе типовой радиотелевизионной башнисвязи, транковых радиотелефонныхсистем, других систем профессиональной связи с большим радиусом действия станции.Рассмотренная вибраторная антенна оказывается полезной во всех тех случаях, когда требуется либо самостоятельная вибраторная антенна, либо излучающий(приемный) элемент более сложного антенного устройства или антенной системы,69от которых требуется хорошее согласование, низкиепотери в фидере, высокийКПД антенны, малый уровень кроссполяризационного излучения.4.2.
Пример описанияконструкции антенныКонструктивно антеннасостоит из стойки поз.1,двух стержней поз.2 , двухчашек поз.3, радиочастотного кабеля поз.4, соединителярадиочастотного поз.5, заглушки поз.6, крепежныхдеталей (рис.4.7).Стойка поз.1 выполненаиз двух параллельных другдругу алюминиевых труб,образующихдвухпроводную линию, алюминиевойтрубы короткозмыкателя иалюминиевых трубок, образующих плечи вибратора.Рис.4.7. Конструкция антенныТруба короткозамыкателя итрубки плеч вибратора непосредственно приварены к трубам двухпроводной линии.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
