Симметричный вибратор. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. Лекция № 4

Содержание

Слайд 2

Действующая длина симметричного вибратора Действующей длиной антенны называется длина прямолинейной антенны

Действующая длина симметричного вибратора

Действующей длиной антенны называется длина прямолинейной антенны с

равномерным распределением тока, которая при одинаковых токах в отcчетных системах создает в свободном пространстве такую же напряженность поля в направлении максимального излучения, что и рассматриваемая антенна.
Слайд 3

(5) (6) - действующая длина симметричного вибратора по отношению к току

(5)

(6)

- действующая длина симметричного вибратора по отношению к току на входе

А.

- действующая длина симметричного вибратора по отношению к амплитуде тока

Слайд 4

Действующая длина полуволнового вибратора, одинакова при отсчете как по току в

Действующая длина полуволнового вибратора, одинакова при отсчете как по току

в пучности, так и к току на входе, так как у этого вибратора пучность тока совпадает с входными клеммами

lд=2λ/π (7)

Слайд 5

Действующая длина коротких вибраторов относится обычно к входным клеммам при 2l

Действующая длина коротких вибраторов относится обычно к входным клеммам при 2l<<λ

, lда=λ/2 , то есть действующая длина коротких симметричных вибраторов равна половине их геометрической длины.
Слайд 6

Сопротивление излучения и входное сопротивление симметричного вибратора. (8) I - модуль

Сопротивление излучения и входное сопротивление симметричного вибратора.

(8)

I - модуль тока

в каком-то сечении антенны.

(9)

где

RΣ=2PΣ /I2m

- мощность распределения

Слайд 7

Подставляя в выражение (9) значение Emax и F(Θ,ϕ), получаем (10)

Подставляя в выражение (9) значение Emax и F(Θ,ϕ), получаем

(10)

Слайд 8

Интегрирование выражения (4.7) дает формулу содержащую интегральные косинусы и синусы. При l/λ RΣ П =20(kl)4 (11)

Интегрирование выражения (4.7) дает формулу содержащую интегральные косинусы и синусы. При

l/λ<0.1 упрощенная формула имеет вид

RΣ П =20(kl)4 (11)

Слайд 9

При l/λ=0.5 входное активное сопротивление достигает максимума, затем уменьшается и снова

При l/λ=0.5 входное активное сопротивление достигает максимума, затем уменьшается и снова

возрастает при приближении к l/λ=1 и т.д
Слайд 10

Zвх=Uo/Io=Rвх+Xвх Эквивалентная схема антенны

Zвх=Uo/Io=Rвх+Xвх

Эквивалентная схема антенны

Слайд 11

Активное часть входного сопротивления

Активное часть входного сопротивления

Слайд 12

При l При l 0.5λ , активное сопротивление достигает максимума, затем

При l< λ/4, активное сопротивление мало зависит от толщины вибратора и,

с увеличением длины, монотонно растет.
При l 0.5λ , активное сопротивление достигает максимума, затем уменьшается и снова возрастает при приближении l к λ
Положение максимумов активного входного сопротивления сильно зависит от толщины вибратора, чем больше вибратор, тем при меньшем l /λ Rвх достигает максимума и тем меньше его величина.
Слайд 13

Если зафиксировать длину вибратора и изменять частоту, то «толстые» вибраторы будут

Если зафиксировать длину вибратора и изменять частоту, то «толстые» вибраторы будут

более диапазонными т.к. их активное сопротивление - Rвх меняется более плавно, чем у «тонких».
Слайд 14

Реактивная составляющая входного сопротивления l / λ Xвх a/l

Реактивная составляющая входного сопротивления

l / λ

Xвх

a/l

Слайд 15

Реактивная составляющая входного сопротивления изменяется в широких пределах проходя через 0.

Реактивная составляющая входного сопротивления изменяется в широких пределах проходя через 0.
Увеличение

толщины вибраторов уменьшает максимальное значение Xвх и сглаживает кривую. Т.е. ведет к расширению рабочего диапазона вибратора.

Резонансная длина вибратора- это длина вибратора при которой Xвх=0

Для очень тонких вибраторов резонансная длина 2lр λ/2 , λ, 3λ/2

Слайд 16

Чем больше толщина вибратора, тем больше отличие резонансной длины от величины

Чем больше толщина вибратора, тем больше отличие резонансной длины от величины

кратной целому числу полуволн.

С ростом номера резонанса, абсолютное значение укорочения возрастает.

λ/2 - первый резонансный вибратор

Укорочение длины вибратора

n = 1,2,3...

Слайд 17

Симметричный щелевой вибратор Uщ=UoSink(l-|z|) (12) Uo - амплитуда напряжений в центре

Симметричный щелевой вибратор

Uщ=UoSink(l-|z|) (12)

Uo - амплитуда напряжений в центре


щели

l - длина половины щели

Слайд 18

Слайд 19

Напряженность электрического поля (13)

Напряженность электрического поля

(13)

Слайд 20

Проводимость излучения симметричной щели через сопротивление излучения металлического аналогаσσ Gσ= 4RΣ2/(120π)2 (14)

Проводимость излучения симметричной щели через сопротивление излучения металлического аналогаσσ

Gσ= 4RΣ2/(120π)2

(14)