Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 33
Текст из файла (страница 33)
На рнс. 6.35,г изображена четырехэлементная антенна. Из приведенных примеров видно, что во всех ~проводах, образующих слож. ные вибраторы, одновремемно текут одинашзвые сннфаэные токи. Поскольку они,располагаются в ~непосредственной близости один от другого, то такую систему можно рассматривать как единый вибратор, в котором течет ток 1чл=я1„ю, пде и — число элементов в антенне, а 1чю — амплитуда тока в эле.
ментах. Мощность излучения сложного вн. братора может быть подсчитана по об. 1 щей формуле Р = — (я1 ю)~)( 2 1 Р ипат где 1! — сопротквле. 2 ьт ние излучения одного элемента (иолу- волнового вибратора). Отсюда (6.19) )з = ля)1хы т. е. сон~рота~аленке взлучення сложного внбратора равно сопротявлеиию излучения его отдельного элемента, умиожен. ного на квадрат числа образующих его элементов. Результаты измерений сопротивлений излучения вибраторов сов~падают со значениями, получаемыми по формуле (6.19). Так, для петлевого двухзлементколо вибратора при измерениях полу. чено 4! =320 Ом, а для трехэлемент- Х ного вибратора К„ =640 Ом.
Некоторое расхождение полученных значений с вы. численными по формуле (6.19) объяс. няется изменением закона распределения тока в проводах вибраторов из-за их ~взаимного влияния. Эпи сопротивле. ния излучения настолыю велики, что двух- и трехэлемвнвные вибраторы мож но нвпосредспвенио согласовывать с от. крытыми двухпроводными лилиями, что является весьма ценным свойством. Сложные вибраторы допускают удовлетворительную работу без пере. стройки антенны ~и питающего ее фиде.
ра внутри любого любительского диапазона; при работе же с обычным вибратором коэффициент бегущей волны фкдера изменяется в пределах такого диапазона примерно в 2 раза. Это свойство является также чреэвычакно ценным при широкополосной работе, например п~рн передаче и приеме частогномодулированных сигналов, в телевидении, телеуправлении и радиолокации. Сопротмвлення излучения можно 1!1 а) подбирать, изгибая провод не в точках, где ток меняет свое направление, а в других точках провода. Тогда в отдельных частях вибраторов будут течь противофазные токи, и сопротивление излучения будет несколько уменьшено.
1.!а- пример, с 500-оыной воздушной линией хорошо согласуется петлевой вибратор, состоящий нз двух вибраторов длиной 0,75)г и имеющий сопротввлевие излучения Я =500 Ом (рнс. 6.35,д). Полная 6.8. РАМОЧНЫЕ АНТЕННЫ В отличие от рассмотренных выше антенн рамочная антенна (рис.
6.3б,а и Рис. 6.36. Рамочные а~нтенны: а — квадратная рамка; б— круглая рамка; в — диаграм- ма направленности б) используется на волнах, длина которых наммого больше ее собственной волны. Рамку можно представить как распгиренный конец короткозамкнутого фидера. Собспвен~ная волна .рамки обычно в 4 — б раз длиннее общей протяженности входящих в нее проводов. Настройка ее производится с помощью конденсаторов или катушек индуктивностн,,включаемых иа ее входе. Вследствие того, что размеры рамочной антенны обычно намного меньше длинны рабочей волны, токи в протинолежащих сторонах ее имеют противоположное направление.
В плоскости, перпендикулярной рамке, антенна обладает диаграммой направлевноспщ кмеющсй вид восьмерки (рис. 6.36,в). В напра~алонии перпендикуляра к плоскости размен прогивофаэные волны, излученмые проткволежащими ее сторонами, не имеют разаости хо- 1!2 длвна провода такого вибратора равна 1,5Х, поэтому он является резонансной скстемой. Распределение тока в обоях проводах различно; оно показано нг рве.
6.35,д. Диаграмма мапра~вленности такой системы мало отличается от диаграммы направленности полуволнового внбратора. В некоторых случаях одновременно с изменен~нем сопротивления излучения меняется и диаграмма направленности. да и взаимно увкчтожаются. По другим напранлевиям полного уничтожения не происходит вслвдспвие появления некоторой разности хода. На~ибольшего значения разность хода достигает в направлении прямой, соединяющей стороны рамки. По этому направлению излучение максимально. Вслсдсввие малой длины сторон рамочнои антенны (рзсстоямия между попарно прогивофазными ~излучающими элементами малы по сравнению с длиной волны) сопротивление излучения и действующая вььсота такой антенны незначительны.
Поэтому рамочные антенны ~редко копользуются в передатчиках. В прием~ной же технике они находят широкое применение. Для увеличения действующей высоты рамочной антенны се можно выполнать из нескольких витков провода. Форма контура рамки прн этом моткст быть как прямоугольной, так и кр) глой. Действующая высота рамочной антенны рассчитывается по формуле 1 йп = 2 и л 5 —, л гле л — число витков провода, образующего, рамку, а 5 — площадь рамки. ч'1агтштное поле, а следовательно, н действующую высоту рамки можно увеличить, если намотать ее на сердечник из материала с высокой мапнигной проннцаемостью и малыми потерями для токов высокой частоты. В качестве такого материала чаще ~всего используют фсррит. Такие антенны, получипшие широкое распросгранепие в приемной технике, называют м агл и ты ы ми.
Феррит,представляет собой твердый раствор окислов железа ~и других металлов с магнитной цроннцаемостью, измеряемой тысячами единиц на длинных волнах. Чем выше частота, тем прупнее получить высокую магнитную проницаемость. К диапазону метровых уровень потерь даже на очень высоких частотах.
Ферри»оные рамки и»ирако применяют в качестве встроенных актенн радиовешательных приемников. Наличие направленных свойств часто позволяет избавляться от помех со стороны местных радиостанций или источников индустриальных помех. волн она снижается до нескольких десятков единиц. Феррмтовые стержни (кольца) изготовляются из мелких зерен ферромагнитного материала, разделенных твердым диэлектрнкам, поэтому кх относит к ферролнэлекврикам, облалаюшям очень малой .проводимостью. Отсутствие токов проводнмостн определяет малый 6.9. АНТЕННЫ ДЛИННЫХ И СРЕДНИХ ВОЛН а) о) Рис.
6.37. Антенны ДВ и СВ: а — заземленный вибратор с удлннителыной катушкой; б — Г-образная антенна; в — распрсделсние тока в антенне с катушкой; г — распределение тока в Г-образной антенне; д — Т-обраэная антенна, е — антенна со «звездочкой» Применение элементов настройки не изменяет сацротнвления излучения антенны, которое определяется только ее электрической длиной, и поэтому прн работе с короткими а~нтеннами сапрогивле- 113 На ДВ и СВ земкая поверхность имеет обычно хорошую проводимость.
У поверхности жс хорошего проводника электрическое поле может быть направлено только псрпонднкулярно его поверхности. Поэтому,как псрсдаюшш, так и приемные, антенны для этих волн должны обладать развитой вертикальной астью. Для того чтобы антенна была резонансной и имела лостаточно большие сопрогявления нзлучея|ия н КПД, ье размеры долж~вы п~риближаться по крайней мере к 025)., т. е. на ДВ высота ее должна быть равна несколызнм сотням метров. Практически улается построить антенны (мачты) высотой не более 200— 300 м.
Поэтому на вол)нах длиннее 1000 м, как празпло, приходится работать с антеннами данной меньше рсзонансной. Вследствие этого входное сопротивление антенны имеет реантинпу о составлнющую емасостного характера, для кочпонсаци~и которой последовательно с антенной приходится включать катушку инлуктнвности (рис. 6.37,а). Эти катушки часто называют уд л и н ит ел ь н ы м и. Сопротивление нзлучоння, как это вилис из графика, приведенного на ркс.
65, у антенн с малой элоктрической ллпной весьма мало. В то жс время актнннае сопротивление удлини- тельных катушек давольно значательно. Поэтому сапрогнвление потерь в цепи антенны ста~новится болыне или того же паря~яка, жо и сопротивление излучения, и в соответствии с формулой (6.7) КПД антенны получается довольно нязьич. На СВ ~при работе антенны в широком диапазоне частот может оказаться, что частота подводимых к ней колебаний ниже резонансной. В этом случае реактивная составляющая ее входного сопротивления имеет нндуктнвный характер, и лля настройки антенны приходится применять конденсатор, который принято называть уко р а ч к~в а ю щ и м.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
