Симметричный электрический вибратор в свободном пространстве

Симметричные вибраторы, состоящие из двух одинаковых по размерам и форме проводников, между которыми включается генератор высокой частоты (часто эти проводники называют плечами), начали широко применяться уже в первой половине 20-х годов в связи с возникновением и развитием радиосвязи на коротких волнах. В настоящее время симметричный вибратор как самостоятельную антенну используют на коротких (декаметровых), метровых и дециметровых волнах. В этих же диапазонах широко применяют сложные антенны, состоящие из ряда симметричных вибраторов. Симметричные вибраторы используют также в сантиметровом диапазоне волн в качестве элементов сложных систем (например, облучатели зеркальных антенн).

Рассмотрим линейный симметричный вибратор, представляющий собой тонкий цилиндрический проводник длиной 21 и радиусом а (рис. 1), находящийся в свободном пространстве.

Рис. 1

До разработки строгой теории симметричного вибратора, которая появилась в конце 30-х - начале 40-х годов, при расчете поля вибратора применялся приближенный метод. В его основе лежит предположение о синусоидальном распределении тока по вибратору (закон стоячей волны), связанное с некоторой внешней аналогией между симметричным вибратором и двухпроводной, разомкнутой на конце длинной линией без потерь (предположение о синусоидальном распределении тока делалось и при расчете поля длинноволновых проволочных антенн, появившихся в самом начале возникновения радиосвязи). Действительно, от двухпроводной линии можно перейти к симметричному вибратору, если провода линии развернуть под углом 180° друг к другу.

Полагают, что при таком переходе закон распределения тока не нарушается, т.е.

где /п - амплитуда тока в пучности тока вибратора (в общем случае - это величина комплексная); l - длина одного плеча вибратора, при этом зазором между плечами вибратора пренебрегают; г - расстояние от начала координат (середина вибратора) до произвольной точки на поверхности вибратора (текущая координата); - коэффициент фазы тока, текущего по вибратору (полагают, что длина волны в вибраторе равна длине волны в свободном пространстве, т. е. фазовая скорость этой волны равна скорости света). Как видно из формулы для распределения тока по вибратору, распределение тока не зависит от толщины вибратора.

В действительности, хотя длинная линия и вибратор являются колебательными системами с распределенными параметрами, они существенно различаются. Во-первых, распределенные параметры линии не изменяются по длине линии, распределенные параметры вибратора непостоянны по его длине. Во-вторых, линия предназначена для передачи электромагнитных волн к антенне или к какой-либо другой нагрузке и является практически не излучающей системой; в разомкнутой линии без потерь ток изменяется по закону стоячей волны. В вибраторе, выполненном даже из идеального проводника, существуют потери (полезные) на излучение, и ток в нем, строго говоря, не может быть распределен по закону стоячей волны, как в формуле. В частности, в узлах ток не обращается в нуль.

Перейти на страницу: 1 2 3 4

Другое по теме:

Технология озвучивания и монтаж звукового ряда рекламного ролика в условиях формата изображения 35 мм (традиционный вариант) с применением персонального компьютера (программа Nuendo)
Данная работа рассматривает особенности озвучивания и монтаж звукового ряда в условиях формата изображения 35 мм (традиционный вариант) с применением персонального компьютера (программа Nuendo). Нельзя не отметить, что в на ...

Оценивание суммарной погрешности СИ
Структурная схема анализируемого СИ: Блоки 1, 3-6 безынерционные с коэффициентами преобразования К1 = 1; К3=10; К4 = 50; К5 = 5; К6 =  = 0,2. На выходе преобразователя, образуемого блоками 1 - 6, включен в ...

©  www.techvarious.ru - 2020