Обхват вибратори
ТАБЛИЦА ЗА ПОРЪЧКИ:
БОНУСИ:
ДОБАВЯНЕ КЪМ ОТМЕТКИ
Дизайн и поддръжка:Александър Кузнецов
Техническа поддръжка: Михаил Булах
Програмиране: Данил Мончукин
Маркетинг: Татяна Анастасиева
Превод: Наталия Кузнецова
произведено в Украйна
| Енциклопедия по радиоелектроника и електротехника | |
Антената, чийто дизайн е ясен от фигурата, работи доста задоволително на всички 12 телевизионни канала. Може да се изработи както от медна тел с диаметър 5 mm, така и от медни тръби с диаметър от 10 до 20 mm. Не изисква устройства за съвпадение и балансиране.
Проблемът за създаването на лентова антена със сравнително прост дизайн възникна отдавна. Отчасти той получава практическото си разрешение още през 1937 г., благодарение на усилията на С. И. Надененко. Предложеният от него дизайн на вибратор със симетричен диапазон, схематично показан на фиг. 1 издържа изпитанието на времето и все още се използва широко днес.
При изследване на характеристиките на насоченост на симетричен вибратор беше установено, че при дължини на рамената на вибратора в диапазона от нула до 0,65 l (където l е дължината на вълната), посоката на основното излъчване е перпендикулярна на оста на вибратора.
Следователно, изискването за неизменност на посоката на основното излъчване, наложено върху лентовите антени, е изпълнено за симетричен вибратор в много широк диапазон от вълни. Входният импеданс на симетричен вибратор зависи от съотношението L/l и от големината на вълновия импеданс на вибратора Zв. Последната зависимост поотделно за активни (Rin) и реактивни (Хin) компоненти е показана на фиг. 2а и 2б. От тях се вижда, че с намаляването на Zv трептениятаРин и Син стават по-малки. Намаляването на вълновото съпротивление се постига чрез увеличаване на диаметъра D на вибратора.
За да се намалят ветровите натоварвания и теглото на вибратора, рамената му са направени от отделни проводници, разположени по протежение на образуващите на цилиндъра. С шест до осем проводника съпротивлението на вълната на такъв вибратор се доближава до съпротивлението на вълната на вибратор, чиито рамена са направени от цилиндър с непрекъсната повърхност.
За по-добро съвпадение в обхвата на вълните на входния импеданс на антената с характеристичния импеданс на фидера, последният трябва да бъде правилно избран. Режимът на работа на фидера се определя изцяло от стойността на коефициента на бягащата вълна К, който зависи от съотношението между Zv и Zf, където Zf е вълновият импеданс на фидера. Фигура 3 показва криви, показващи как K ще се промени в зависимост от различни L / l, Zv и Zph. Ако при Zv=300 ohm и Zph=200 ohm (крива 1) в целия вълнов диапазон режимът на фидера може да се счита за задоволителен, то при Zv=1000 ohm и Zph=600 ohm (крива 3) фидерът ще работи с много ниска ефективност. По този начин за нормалната работа на фидера е необходимо както в началото на обхвата, когато Rin е малък (виж фиг. 2), така и в средата му, когато Rin е максимален, стойността на Zph леко да се различава както нагоре, така и надолу от стойността на Rin.
При изчисляване на вибратори със симетричен обхват за работа на къси вълни, границите и стойностите на параметрите на вибратора и захранващото устройство се избират съгласно следните формули:
При вълни, по-дълги от 4L, условието за съгласуване антена-фидер се нарушава, а при вълни, по-къси от 1,56L, диаграмата на излъчване в главното направление се раздвоява.
Така наречените шунтови вибратори, разработени от G. 3. Eisenberg, също се използват като лентови антени.
Шунтиращият вибратор е схематично показан на фиг. 4. Активният компонент на входното съпротивление на такъв вибратор с размерите, показани на фиг. 4, промяна
в работен честотен диапазон от 90 до 340 ома. Ако заменим шунтиращия вибратор с еквивалентна двупроводна линия, тогава той ще има веригата, показана на фиг. 5. Както се вижда от нея, еквивалентната схема включва отворена в края линия 1-5-2-6, състояща се от две части 1-3 - 2-4 и 3-5-4-6 с нееднакви вълнови импеданси и шунт 3-7-4. Има значително разпределено електромагнитно свързване между шунта и линейната секция 1-3-2-4, което не се отразява в еквивалентната верига.
Наличието на два клона във вибратора (отворен и затворен) създава благоприятни условия входното съпротивление да се променя възможно най-малко. Това позволява чрез избор на размерите на вибратора да се постигне добро съвпадение на неговия входен импеданс и вълновия импеданс на фидера в широк честотен диапазон. Наличието на шунт води до трансформация на входното съпротивление в посока на неговото увеличаване. Това обстоятелство може да се счита за предимство, когато има нужда от събиране на синфазни решетки от шунтови вибратори и използване на симетрични захранващи устройства с високо съпротивление. Когато антената се захранва от коаксиален фидер с относително по-нисък вълнов импеданс, напротив, това е недостатък.
Това е илюстрирано на фиг. 8, крива 1 на която показва зависимостта на Rin от L/l за хомогенен вибратор (диаметърът на рамото е еднакъв по цялата му дължина), а крива 2 показва неравномерен вибратор (диаметърът на рамото не е еднакъв по дължината му). В този случай стойностите на параметрите (вижте фиг. 1 и фиг. 6) и L за двата вибратора бяха взети еднакви, а занехомогенен вибратор, освен това, l/L=0,47; D/d=9.
Криви фиг. 8 показват, че еквивалентният вълнов импеданс на неравномерна антена е 1,3-1,4 пъти по-малък от този на хомогенна (за дадените съотношения). В същото време, при производството на неравномерна антена, нейното тегло и вятър се намаляват с около половината в сравнение с гореописаните вибратори от обемен и планарен тип поради значително намаляване на напречните размери на техните крайни секции.
Леко модифициран вариант на неравномерен симетричен вибратор от планарен тип, предложен от радиолюбител от Батуми А. Гаспарян, е показан на фиг. 9.
Вибраторът се състои от две тръби 1 с дължина L=0,22-0,24lmako където lmax е максималната дължина на вълната от работния диапазон. Диаметърът на тръбите е избран така, че вибраторът да е механично здрав. Върху тях се монтира телена или тръбна конструкция 2, която трябва да има галваничен контакт между елементите и тръбите. Тази структура действа като съгласуващ трансформатор. За полагане на захранващото устройство и механично фиксиране на вибратора върху мачтата се използва шунт 3 (направен от същите тръби), който също има 1 галваничен контакт с тръбите в точки c, d. Кабелът (фидерът) може да бъде положен или през шунтовите тръби отгоре (завързани към тях) или вътре в тях, както е показано на фиг. 9 пунктирана линия В точка b оплетката на кабела е запоена към тръба 1, а в точка a нейният централен проводник. За монтиране на вибратора може да се използва мачта, изработена от всякакъв материал.
Литература
- Радио, № 10 1970, c.30-32
Автор: канд. техн. науки К. Харченко; Публикация: Н. Болшаков, rf.atnn.ru
Вижте други статиив раздела HF Антени.
Препоръчваме изтегляне от нашата безплатна техническа библиотека: