Главная
>
Очерк развития радиотехнологии направление, показанное на рисунке стрелкой, называется главным направлением. Антенна бегущей волны обладает хорошими направленными свойствами и находит широкое применение в качестве диапазонной приёмной антенны. Рассмотрим принцип работы этой антенны. Пусть пришедшая с главного направления (а =0) волна достигла первого симметричного вибратора и возбудила в нём некоторую эдс, которая создала в точках присоединения его к фидеру определённую разность потенциалов, которая, в свою очередь, вызовет в линии ток /i, распространяющийся в форме бегущей волны тока. Через некоторый промежуток времени волна, распространяющаяся в пространстве, достигнет второго симметричного вибратора и вызовет в точках его подключения к фидеру ток h, равный по величине току 1\. Распространяющаяся далее в пространстве волна достигнет поочерёдно следующих симметричных вибраторов и вызовет в точках их подключения к фидеру токи h, h, . . In численно рав1пые /ь Рис. 41 XI. Сложение на входе приемника векторов бегущих B01H токов, создаваемых симметричными вибраторами в собирательном фидере а) для главного направления приема при Vj = с, б) для случая прихода волн под углом <р к главному направлению при -= с, в) для главного направления приема при Од < с, г) для случая прихода волн под углом tf к главному направлению при < с Для идеального случая скорость распространения волн в прот странстве сив фидере v одинакова. Поэтому при приёме с глав- ого направления, как показано на векторной диаграм.ме рис. 41а.Х1, результирующий ток / на входе приёмника равен алгебраической сумме токов, создаваемых всеми симметричными вибраторами. 590 Эдс, наводимые проходящей волной в проводах самого фндера, ничтожно малы по сравнению с эдс, наводимыми в симметричных вибраторах. Сам фидер практически в приёме не участвует; он служит только для собирания энергии, извлекаемой при помощи симметричных вибраторов из распространяющейся в пространстве волны и поэтому этот фидер часто называют собирательным фидером. Для получения в собирательном фидере режима бегущей волны конец фидера нагружается сопротивлением R, равным bojiho-вому сопротивлению фидера. Это сопротивление должно поглощать энергию волн, идущих по собирательному фидеру в направлении, противоположном главному. В противном случае исказятся направленные свойства антенны и она перестанет быть однонаправленной. Входное сопро гивление приёмника также должно быть равно волновому сопротивлению фидера. Если волна приходит под углом в к оси сим.метричного вибратора, то волны будут доходить до каждого соседнего симметричного вибратора с различной разностью хода лучей, зависящей от угла 0, и между токами получается определенный сдвиг фаз. Численное значение этих токов будет меньше, чем при приёме с главного направления ср = О (или в =90°), так как эдс в симметричных вибраторах будет меньше. Векторная диаграмма токов на входе приёмника для давшого случая при v = c показана на рис. 416.XI. Из того, что ток на входе приёмника изменяется при изменении направления прихода волны, следует, что антел-на бегущей волны обладает направленным действием. Практически скорость распространения волн в воздухе больше скорости распространения волн в фидере (и<с). Поэтому векторы тока волн, распространяющихся в собирательном фидере, отстают по фазе от векторов тока, вызываемых в собирательном фидере эдс, наводимыми в симметричных вибраторах волной, распространяющейся в воздухе. Результирующий вектор тока па входе приёмника меньше, чем в идеализированном случае, когдаг) = с. Но направленными свойствами антенна обладать будет, так как ток на входе приёмника при приходе волн с главного направления будет больше тока на входе приёмника при приёме волн, пришедших под углом ср к главному направлению. Это видно из показанных на рис. 41, гХ1 векторных диаграмм токов для случая Цу1<с. Из диаграммы рис. 410.XI следует, что спла приёма с главного направления (<? = 0) получается наибольшей, когда сдвиг фаз между токами h и / равен 180°. При этом сила приёма будет наибольшей тогда, когда величина векторов 1и h, . . / будет наибольшей, а угол сдвига фаз между ними будет наименьшим. Величина векторов зависит от длины вибраторов, а угол сдвига фаз между токами зависит от разницы между и и с, которая, в свою очередь, как будет показано ниже, зави- сит от длины плеча симметричного вибратора, числа вибраторов и элементов связи. Анализ работы антенны бегущей волны производят а основании эквивалентной схемы её, показанной на рис. 42а.Х1. На ней каждый симметричный вибратор заменён генератором, обладающим внутрсшш.м сопротивлением г, являющимся входным сопротивлением симметричного вибрато(ра, и имеющим эдс, равную произведению напряжённости поля в пункте расположения антенны на действующую длину симметричного вибратора. Сопротивление Z - сумма двух последовательно соединённы к сопротивлений z элементов связи. Гладное налребле ние приема Прием Рис. 42X1. Эквивалентная схема антенны бегущей волны а) случай, koi да элементом связи вибраторов с собирательным фидером является комплексное сопротивление, б) случай емкостной связи вибраторов с собирательным фидером Берём любой Я-й генератор е. Он создаёт в собирательном фидере две бегущие волны тока 1) и (- /). Волна тока (-распространяется к нагрузочному сопротивлению = р и её энергия расходуется на нагревание последнего. Волна тока (+ I) распространяется к приёмнику и создаёт на входе его полезное падение напряжения. Чтобы на всём пути распространения волн по собирательному фидеру (а не только на концах) не было отражения волн, необходимо, чтобы волновое сопротивление было одинаковым вдоль всей длины собирательного фидера. Для этого расстояние между симметричными вибраторами должно быть меньше , где Х - наименьшая волна рабочего диапазона. Кроме этого сопротивление (г д,--г) должно быть много больше р. Только в этом случае антенну бегущей волны можно рассматривать как фидер с равномерно распределённой нагрузкой. Правильным выбором числа симметричных вибраторов п, длины одного плеча его t, расстояния между соседними вибра-592
|