Сопротивление излучения проволочного симметричного и несимметричного вибраторов

Вибратор с емкостной нагрузкой

Чтобы приблизить действующую длину вибратора к геометрической, нужно получить как можно более равномерное распределение тока в излучающем проводе вибратора. Для этого на концах провода помещают большую емкость или,

как говорят, создают емкостную нагрузку. Например, в диполе Герца равномерное распределение тока по длине l обусловлено его емкостной нагрузкой в виде шаров на концах вибратора.

На рисунке 7.26, а показан симметричный вибратор с емкостной нагрузкой в форме дисков, а на рисунке 7.26, б – несимметричный вибратор с дополнительной емкостью относительно земли, образованной горизонтальным проводом длиной l_r.

Рисунок 7.26 – Вибраторы с емкостной нагрузкой

И в том, и в другом случае емкостная нагрузка позволяет получить на конце излучающего провода ток, не равный нулю, а это равнозначно удлинению провода от l до l_э (рисунок 7.26, а) и от h до h_э (рисунок 7.26, б).

Кривая распределения тока, показанная на рисунке 7.26, б, построена с учетом того, что этот ток имеет характер стоячих волн. Узел тока расположен на открытом конце С горизонтальных проводов, а в точке В, общей для горизонтальной и вертикальной (излучающей) частей антенны, ток имеет промежуточное значение I_Bm. Естественно, что на концах вертикального провода амплитуды токов I_0m и I_Bm отличаются значительно меньше, чем если бы не было емкостной нагрузки.

Равномерное распределение тока по действующей длине h_Д симметричного вибратора (рисунок 7.25, б) позволяет определить его сопротивление излучения по формуле, выведенной для элементарного вибратора (рисунок 7.25, а), где следует лишь заменить l на h_д:

. (7.47)

Заземленный вибратор (рисунок 7.25, в) отличается от симметричного вибратора, имеющего удвоенную геометрическую (l=2h) и действующую (2h_Д) длину, тем, что излучает только в верхнее полупространство. Поэтому для получения формулы сопротивления изучения заземленного вибратора нужно ввести в (7.47) коэффициент 0,5 и заменить h_Д на 2h_Д:

. (7.48)

Заметим, что вычисленное через h_Д сопротивление излучения отнесено к току на клеммах антенны ( = ).

Кроме того, на основании формул (7.47), (7.48) можно прийти к ложному выводу, что сопротивление излучения симметричного вибратора в два раза меньше сопротивления излучения соответствующего ему заземленного вибратора. Это было бы верно, если бы оба вибратора имели равную действующую длину. Но так как действующая длина симметричного вибратора в два раза больше действующей длины соответствующего ему заземленного вибратора, сопротивление излучения первого в два раза больше, чем второго.

Если не соблюдается соотношение и , то формулами (7.47), (7.48) пользоваться нельзя, поскольку термин «действующая длина h_Д» введен исходя из равенства полей данной антенны и диполя Герца только в направлении их максимального излучения, а сопротивление излучения характеризует суммарное излучение, т. е. во всех направлениях. Формулы, выражающие сопротивление излучения через действующую длину, дают ошибку и тем большую, чем больше отличаются ДН данной антенны и диполя Герца. Уже при высоте h=λ/4 и длине l=λ/2 расхождение в ДН вызывает ошибку в определении сопротивления излучения около 10%, а при больших значениях h и l эта ошибка становится недопустимо большой.

Ван дер Поль вывел точную формулу сопротивления излучения вибратора с учетом его истиной ДН. Это сопротивление R_ΣП, отнесенное к току в пучности, зависит от относительной длины симметричного вибратора l/λ (рисунок 7.27).

Рисунок 7.27 – Зависимость сопротивления излучения вибратора,

Дата добавления: 2017-02-01; Просмотров: 204; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!