деть (рис. lOe.IX), что в каждый данный момент времени в диполе и его зеркальном изображении токи равны и направлены в противоположные стороны. Поэтому напряжённости полей, соз даваемых диполем и его зеркальным изображением в точке, близкой к плоскости MN, равны и противоположны по фазе. Результирующая напряжённость поля равна нулю, и, следовате*ть-но, равна нулю и излучаемая им мощность в этом направлении В заключение параграфа нужно подчеркнуть, что диполь нами рассматривается как бесконечно малый проводник, обладающий только индуктивностью и на концах которого сосредоточена только ёмкость, что обеспечивает равномерное распределение тока вдоль диполя.

Ценность введения понятия такого идеализированного излу чателя заключается в том, что в большем числе случаев реально излучающие системы, имеющие конечные размеры, можно представлять как системы, состоящие из большего числа диполей, что дает возможность получить ряд формул, необходимых для радиотехнических расчётов, связанных с реалыными излучающи ми системами - антеннами. В качестве перьотх) примера, показывающего использование понятия о диполе Герца, рассмотрим имеющий большое значение вопрос о расчёте напряжённости поля, создаваемого уединённым симметричным вибратором.

§ 3.IX. Уединённый симметричный вибратор

Понятие о симметричном вибраторе

Антенной называется система, предназначенная для излучения (или приёма) радиоволн.

Самой простой антенной является так называемый симметричный вибратор, представляющий

собой развёрнутую в прямоли- \ g) / г)

нейный провод линию, разомк- /

нутую на конце. На рис. 11.IX х-

показан переход от разомкну- ь-

той на конце двухпроводной лиши (рис. lla.IX) к симметрич-ному вибратору (рис. lla.IX). ll.iX. Переход от линии, разомк-

Между системой рис. lla.IX и дутой на конце, к симметричному системой рис 11г1Х имеются вибратору

существенные различия

Во-первых, двухпроводная линия, если расстояние между про-вода.ми мното меньше длины волны, почти не излучает, так как в любом сечении линии в любой момент времени токи обоих проводов, будучи равными по величине, противоположны по фазе (излучение отсутствовало бы полностью, если бы оси обоих проводов совпадали).

Симметричный вибратор же излучает, так как нет второго параллельного проводника, создающего поле, противофазное относительно поля, создаваемого симметричным вибратором.

Во-вторых, у однородной двухпроводной линии погонные индуктивность и ёмкость одинаковы вдоль всей линии, а у симметричного вибратора этого нет. Например, ёмкость между двумя бесконечно малыми элементами провода dy, расположенными симметрично относительно центра, различна; эта ёмкость тем меньше, чем дальше от центра вибратора расположены симметричные элементы dy. Но несмотря на это, симметричный вибратор остаётся системой с распределёииыми постоянными.

Хотя, строго говоря, симметричный вибратор является системой с переменными погонными параметрами, принято в первом приближении считать его системой с постоянными погонными параметрами. Основанием для этого служит то, что законы распределения амплитуд напряжения и тока для симметричного вибратора и однородной линии отличаются незначительно; результаты расчётов, получаемые при применении теории цепей с постоянными параметрами в этом случае незначительно отличаются от результатов расчётов на основании более строгой теории цепей с переменными параметрами. Поэтому мы будем рассматривать симметричный вибратор как частный случай однородной двупроводной линии, разомкнутой на конце, и пользоваться результатами анализа работы цепей с распределёнными постоянными, приведёнными в гл. VI

Подробному изучению современных типов антенн посвящены две последующие главы, материал которых целесообразно проходить после того, как станут ясными требования к антеннам, вытекающие из особенностей распространения волн разной длины.

Сейчас рассмотрим только некоторые вопросы, относящиеся к простейшей антенне - симметричному вибратору. Это покажет практическую важность понятия диполь Герца .

Напряжённость поля, создаваемого уединённым симметричным вибратором

Пусть имеется уединённый симметричный вибратор произвольной длины 21, который питается эдс, приложенной в центре вибратора, как показано на рис. 12.IX. Такой вибратор работает в режиме стоячих волн с определённы.ми амплитудами I тх каждой точке вибратора.

Совместим центр вибратора с началом координат и направим ось вибратора вдоль координаты у.

Разобьём вибратор на бесконечно малые элементы dy и будем считать, что вдоль каждого из этих элементов амплитуда тока остаётся неизменной. Другими словами, разобьём симметричный вибратор на бесконечно большое число диполей.

Ток каждого бесконечно малого элемента создаёт в удалённой

точке напряжёЕность электрического поля, для определения амплитуды которого можно пользоваться ф-лой (8.IX) (выведенной для диполя), если вместо / брать длину бесконечно малого элемента dy, а амплитуду тока / заменить амплитудой тока I в элементе dy. Мгновенное же 31начение напряжённости электрического поля в символической форме может быть выражено так

60 Imx dy

Напряжённость поля, создаваемого в удалённой точке уединённым симметричным вибратором, будет представлять собой результат действия токов всех бесконечно малых элементов dy.

Выведем формулу для определения напряжённости поля, создаваемого в удалённой точке симметричным вибратором.

Вектор напряжённости электрического поля, создаваемого в удалённой точке Р током элемента dy, находящегося в верхней половине вибратора на расстоянии у от центра его, на основании ф-лы (8.IX) равен д

:---т~

(19.IX)

где Ti - расстояние от этого эле мента провода до точки приема Р, а множитель е учитывает отставание по фазе на угол агх; / у -амлитуда тока в точке у провода определяется формулой

Рис. 12 IX. к выводу уравнения характеристики направленности в меридиональной плоскости симметричного вибратора

(20. IX)

амплитуда тока в пучности. Вектор напряжённости электрического поля, создаваемого в точке Р током элемента провода dy, находящегося в нижней половине на таком же расстоянии у от центра вибратора, равен

,уг 60л: ,

dE = /

(21. IX)

где Гг - расстояние от элемента провода dy в нижней половине вибратора до точки Р.

Векторы напряжённости полей, выражае.мые ф-лами (19.IX) и (21.IX), райны по величине, но имеют разные фазы, за счёт