Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 32
Текст из файла (страница 32)
В рс. зультате поглощения в почве отраженные земной поверхностью волны имеют меньшую мнтенснвность, чем прн отражении от идеально п|роводящей земли, в:которой поглощение энергии отсутствует. Поэтому резульппрующее поле иад поверхностью земли отличается ог поля над идеальным проводником. Наибольшее отличие имеет место прн низком расположении антенны. Влияние сопротивления земли в этом случае может привести к повороту характеристики излучения полуволнового вибратора на 90'. При этом |излучение в горизонтальной плоскости оказывается направленным вдоль оси пибратора.
108 Объясняется это тем, что прн гло. хой п~роводнмости земли емкостные токи от .вибрвтара Проникают в землю (рпс. 6.29) и цепь тока образует рамку, Рис. 6.29. Горизонтальный вибратор над плохо проводящей землей диаграмма направленности которой имеет в горизонтальной плоокосзн вод восьмерки, выткнутой вдоль оси внбратора (см.
$ 6.8). Йзлучение же тока, протекающего в горизонтальном внбраторе при |иноком расположении, невелико из-за влияния его «зеркального изображения». Зто явление сказывается в,разной степени при различной высоте под. веса антенны н различной проводимости земли. В общем случае излучение горизонтального дпполя в напра~влепив оси не равно нулю, что благоприятно для ненаправленной работы.
Рис. 6 30. Диаграммы направленности горизонтальных внбраторов в плоскости, перпендикулярной нх оси над поверхностями с различной проводимостью На рвс. 6.30 приведены экспериментально снятые на волне 60 м диаграммы направлепности в вертикальной пло. скости горизонтальных а~вгони, распо- в~)а гс агэл гс=ггл ш-л гс= Сзл а) Рссс.
б 3!. Диаграммы направленности вертикаль- ных антенн, располохсепных над землей: а — двух сннфазных ненаправленных излучате- лей; б — полуволнового сямметричного вибрато- ра (штриховыс линии соответст вуют случаю плохо проводящей земли) ложенных над хорошо проводящей повцрхностью (кривая ! — над морской водой), над полупроводящей поверхностью (кривая 2 — над сырой почвой) и над плохо проводящей поверхностью (кривая 3 — над сухой почвой).
Они показывают, что с ухудшением проводимости почвы результирующее поле несколько уменьшается, однако эти изменения не очень велики. Поэтому на практике пользуются диаоралслсаьси, полученными для горизонтальных антенн над идеально проводящей землей. Вертикальные антенны, излучающие над идеально проводящей землей, образуют со своим зеркальным изображением синфазную систему вытянутых по одной линии вибраторов. Такая система имеет максимум,излучения в плоскости, перпендикулярной их оси, т. е. в горизонтальной плоскости, и м~инимум излучения в вертикальном .направлении.
На рис, 6.31,а приведены характсристики излучения деух синфазных не- направленных излу сателей прн разл~с сных расстояниях между нпмп, а пз рис. 6.31,6 — характеристики излучения полувоанового симметричного впбратора,,расположенного на разной высот над землей. С увеличением высоты подвеса возрастает число лепестков днаграммы на~яра~плавности и увеличивается направленность излучения в направленни к горизонту.
Новые лепестки появляются под большимм углами к горя- зонту и с увеличением высоты подвеса антенны увеличивают свою интенсяввость и опуокаются вниз; одновреэсе~нно они сужаются, и напра~вленность излучения возрастает. 'г!есколько иначе обстоит дело с излучением несимметричных заземлеаных антея~к. Они вместе со овеян~и зеркальными изображениями образуют симметричные а~нтенны, характер излучения которых целиком определяется их длиной. Поэтому для нахождения диаграмм направленности нужно пользоваться соответствующими характеристиками излучения симметрн эных антенн различной длины, приведенными на рнс. 6.19.
Сопротивление излучения вертикальных антенн меныпе, чем горизонтальных, за~висит от высоты подвеса. При минимальной высоте поивеса, когда нижний конец антенны находится на уровне земли, сопротивление излучения полуволнового вибратора, как указывалось выше, ра~вно 100 Ом. При увели. чепци высоты центра антенны над землей ояо быстро падает до сопротнвзеп|ия излучения полуволнового вибратора в свободном пространстве (73,1 Ом). Начиная с высоты )с=0,25)с (рнс. 6.39) все энергетические расчеты вертикальных антенн можно производить, не учитывая влияния земли. Если земля имеет плохую проводимость, диаграмма направленности изменяется главным образом под малыми 109 Ом 155 55 Р 25 05 575 (() Рис.
6.32. Завюснмость сопротивления излучения вертикального заземленно- го полуволнового вибратора от высо- ты подвеса над землей углами к горизонту. Влияние поглощения в земле сказывается в том, что исчезает излучение вдоль земной поверхности и нижний лепесток диаграммы намраеленлости приобретает вид, показанный на рис. 6.3!,б штриховой линией. Одновремеюно появляется небольшой добавочный лепесток под большим углом к горизонту, но интеноювность его невелика, в обычно его не учитывают. 6Л.
СЛОЖНЫЕ БИБРАТОРЫ Антенны с большим сопротивлением излучения обладают высоким КПД, характеризуются малыми токами и надряжсниямн при резонансе, просты в настройке и регулировке. Поэтому всегда стремятся к максичальноььу увеличению сопротивления излученная а~нтенны, увеличивая для этого длину излучающего провода. Однако у линейных проводов увеличение сопротивления излучения с увеличением их длюны происходит нс непрерывно, а периодичесюи замедляется небольпгимп уменьшениями этого сопротювления (см. рис.
6.6), вызванными излучением п~ротнвофазных участков провода. Еведичить сопротивление излучения при увеличении длины антенны можно двумя путями. Во первых, можно согнуть участки с противоположным направлением тока в неизлучающие четвертыводновые шлейфы, ха~к это делается в сюнфазных антеннах (см. рис. 6.1,ль), Но при этом общая длина входящих в а~нтенную систему проводов, определяющая сопротивление потерь, оказывается почти вдвое больше длины излучающей частя. Поэтому сюнфазные антенны из проводов, вытянутых в одну линию, применяются только для получения на~правлен~ного излучения.
Во-вторых, можно согнуть а~нтенный провод в тех местах, где изменяется направление 110 Естественно, что вследствие поглощения результирующее поле излучения балет ослаблено по сра~внен~ию со случаем идеально проводящей земли. Аналогичные изменения происходят в диаграмме направленности заземленных вибраторов (рис. 6.33). Она пока- )(даааьна прадарящая З й=абй Рис, 6.33. Диаграммы напра~вленности вертикального заземленного вибратора над землей с разной прово- димостью зывает, что в ооновном влияние плохой провсд~ямости земли выражается в ослаблении поля и эффекте «отброса» нижнего лепестка диаграммным направленности от поверхности земли. тока. Тогда пространственное направление токов в отдельных участках антенной системы уже не будет противоположным, и при угле изгиба в 90' компенсирующее действие их излучения сведется к нулю.
Образующаяся при этом система носит название антенны Ширекса (рис. 6.34). Рис. 6.34. Антенна Ширекса Если угол изгиба сделать равным 180', то пространственное направление токов в антенне станет везде одинаковым. При небольшом по сра~вненвю с длиной волны расстоянии между излучающими участками созда~нные ими волны приходят в любые точки пространства с одюнаковой фазой и усиливают друг друга.
На ряс. 6.36 приведены вяпичмые примеры так называемых шлейф -в и бра торов, основанных на дан~ноя принципе. Все они имеют общую длину провода, разную целому числу полуволн, и поэтому являются резонансными системами, входное сопротивление которых носит чисто антнвный '6 6 В Г а) 1=11+13 г::ь Гй 1 1 ~.~г 11 ' 6,75Л д) г) Рис. 6.35.
Шлейф-вибраторы: а — петлевой вибратор; б — петлевой вибратор без перемычки; в — трехэлсментиые вибраторы; г — четырехэлемеитиый вибратор; д — вибратор с длиной Зь/4 характер. Ток от генератора последовательно обтекает синфазные излучающие элементы, представляющие собой полу- волновые вибраторы. В отличие от синфазных антенн из вибраторов, вытянутых в одну линию, такие системы не содержат нензлучающих участков провода, поэтому сопротивление потерь в лих минималыю.
Зато диаграмма нащравленности шлейфввбраторов пра~ктнчески не отличается от диаграммы простого полуволнового вибратора. На рис. 6.35,а показана двухвибраторная шлейф-антея~на, которую часто называют та~кже петлевым вибрат о ром. В ией конец В соединен с концом А для того, чтобы не нарушать симметрии системы. В противном случаа (рис. 6.35,6) в питающем фкдере потекут различные токи, и он создаст мнтеноявное излучение в озтружающем пространстве. Необходимо обратить внимание на то, что оба вибратора пр~и этом оказываются соединенными не параллельно, как это могло бы показаться на первый взгляд, а последовательно, В тех случаях,,когда в антенне укладывается нечеткое число полуволн (рис. 6.35,в), система получается симметрии- ной и соедвпять ее кшщы не нужно.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
