При работе а фиксированной волне для улучшения частотной характеристики иногда между передатчиком и фидером применяют согласующее устройство.

Один из воз.можных вариантов конструктивного выполнения антепны-мачты верхнего питания поиведён на рис. 34.Х.

изоляторы

Верхние пшеничка для рвдмн>-чения швлни /Г §нутреннем1/ про-fosHiffattiOw фидера

Луч емшт/т тпт)

еремычни мучгй

Анн ер

Шина заземления Бетонное оснобоние

Гроницц бетонного осмодаиия

Шина заз1мления

Верхние перемичми для поа/<лючения шапни н бнутреннему проводу ноаксилбмого фидера

Рис. 34.x. Один из вариантов конструктивного выполнения антенны-мачты

верхнего питания

Эксперименталвная проверка ряда действующих таких антепн подтвердила электрические данные, полученные расчётным путём, в частности, высокий кп, достигающий 80% и больше.

Несмотря на то, что характеристика направленности в вертикальной плоскости антшны-мачты верхнего питания не обес-488

печивает антифединговых свойств антенны, хорошие электрические параметры её позволяют получить большую мощность поверхностной волны. Если учесть ещё диапазонные свойства и простоту конструктивного выполнения, обусловленную, в частности, отсутствием опорного изолятора, фильтров в цепи сипнальлого освещения мачт и грозовой защиты мачт, то становится понятным широкое применение её в СССР в качестве передающей антенны для радиовещания на средних волнах.

Ориентировочный расчёт антенны-мачты верхнего питания

По заданноймощности антенгы грубо ориентировочный расчёт такой ангенны, предназначенной для работы на волнах, значительно больших высоты мачты, можно произвести в следуюш,ей последовательности по приводимым ниже формулам.

1. Действующая высота

1 / cos 2а /щ - cos aljjj\ he= - sin (X А -f cos-1 cos ah --- . (93.X)

a у Sin 2aj

2. Сопротивление излучения, отнесённое к основанию антенны, определяется по ф-ле (49.Х). -.

3. Волновое сопротивление мачты определяется по второй из ф-л (17.X), в которой погонная ёмкость мачты Сд = С;д может быть найдена одним из Методов расчёта статической ёмкости антенн, в чрстнссти, по ф-ле(37.X). В последней вместо г надо подставлять - радиус металлической трубы сплошной

поверхности, обладающей таким же волговым сопротивлением, как и данная антенна-мачта.

Для антенн-мачт решётчатой конструкции радиус эквивалентной трубы сплошной поверхности ориентировочно можно определить так. Сначала найти радиус ?j5f мачты круглого сечения, периметр которой расен периметру сечерия данной мачты. Затем надо учесть, что решётчатая мачта обладает меньшей погонной ёмкостью, чем мачта сплошной поверх! ости (при одинаковом периметре их сечения). Для этого в зависимости от конструкций мачты радиус Rj надо уменьшить на (15-20)%, т. е. определить R по формуле

.0.85--0,8) R.

Волновое сопротивление антенны-мачты можно приближённо определить также по (}грм\ле

P3j = 6oCln-iy (94.x

где h - высота мачты, а Rg, - экрнвалентный радиус, определяемый, как указано выше.

4. Ёмкссть шапки приближённо может быть найдена по формуле

Сд, = 35,4 пф, (95.Х)

где d - мгксимальиый диаметр шапки, м.

При м лом числе лучей шапки вычисленная ёмкость больше истинной.

5. Амплитуда тока у основа! ия анте!!ьы

2 Ра

<вхА

где - мощность анте!!ны,

?8д - активная составляющая входного сопротивления антенны.

(96.x

в случае хорошего заземления можно, задаваясь т; =(70-80)%, опреде-лить RgxA по формуле R ia - - Д- грубо ориентировочного расчёта мож-

но полагать R ;s и, следовательно, Р ~ Ry,

6. Амплитуда напряжения на верхнем конце мачты

Umh = 9Mmmah. (97.X)

7. Входное сопротивление аитенны-мачты верхнего питания рассчитывается, по ф-ле (92.X), где и Xq определяются, согласно выражениям (90 X) н (91.X) За R,/ грубо ориентировочно можно принять .

8. Входное сопротивление фидера в точках подключения передатчика, нагруженного антенной мачтой, рассчитывается, согласно эквивалентной схеме, приведенной на рис. 336. X.

9. Полоса пропускания определяется методом, который аналогичен методу, описанному в § Ю.Х, а именно рассчитываются кривые резлтивной и активной составляющих входного сопротивления фидера, нагруженного антенной-мачтой. По этим кривым определяются те X, для которых приращения реактивной составляющей входного сопротивления Д ха численно равны активной составляющей RexA Д- рабочей волны, откуда и находится полоса пропускания антенны-мачты.

10. Расчет фидера, питающего антенну-мачту, производится по методу, описанному в § 4.\11.

Пример грубо ориентировочного расчёта антенны-мачты верхнего питания для работы на фиксированной волне, много большей высоты мачты, приведён в задаче Ю.Х.

Антенна-мачта расширенного диапазона волн

Антенны-мачты верхнего питания имеют более широкий рабочий диапазон волн, чем антенны-мачты нижнего питания, но он недостаточен для перекрытия довольно широкого диапазона волн.Наиболее целесообразным типом антенны, перекрываюшей широкий диапазон волн, является предложенная Г. 3. Айзенбергом антенна-мачта с расширенным диапазоном волн. Эта антенна представляет собой, как показано на рис. 35.Х, изолированную у основания металлическую мачту. Вдоль тела мачты, начиная от основания до -- её высоты, протянуты провода (6--

8 jHT.), образующие экран. Провода экрана изолированы от мачты и заземлены своими нижними концами. Эти провода экрана располагаются по образующим цилиндра диаметром 8--12 м. В первом приближении провода экрана ЗЭ можно рассматривать как сплошной цилиндр, охватывающий нижнюю часть мачты.

Принцип работы этой антенны становится ясным из рассмотрения токов, протекающих в такой системе. По участку ОЭ на-румшой поверхности мачты проходит ток, которому соответствует ток такой же амплитуды, но противоположной фазы ла внутренней поверхности цилиндра - экрана. В точке Э внутренние токи участка антенны ОЭ выходят наружу. Ток, проходящий по мачте, выходит на неэкранированную часть мачты, а ток, гро-ходящий по внутренней поверхности цилиндра-экрана, передодит 490