Главная >  Очерк развития радиотехнологии 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 [ 94 ] 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204

переходное устройство, позволяющее устранить отражение волн на конце фидера. Это устройство, называемое согласующим устройством или антенным трансформатором, позволяет трансформировать входное сопротивление антенны в сопротивление, равное волновому сопротивлению фидера, которое на высоких частотах носит активный характер.

В качестве согласующего устройства можно применять связанные контуры. Одна из таких возможных схем показана на рис. 4.VII. В этой схеме входное сопротивление антенны Z = i?-f iju включено во втором контуре, который связан с первым контуром, имеющим, кроме катушки Li, связанной магнитным потоком с катушкой Ls, реактивное сопротивление хст- Изменяя степень связи между контурами (изменяя М) и сопротивление

Л- ! Г

ч .

Согласующее устройство

Фидер

6t -ffsi -рф

Рнс. 4.V[r. Схема согласования сопротивления нагрузки с волновым сопротивлением фидера при помощи связанных контуров

жно получить входное сопротивление в точках подключения питающего фидера (в точках БЗ) активным и равным волновому сопротивлению фидера.

Связанные колебательные контуры, называемые резонанс-трансформаторами, раньше широко применялись для согласования в короткоюлновых антеннах. В настоящее время юни иногда находят применение для согласования при питании фидером средневолновых антенн (аитенн-мачт). Недостатком такого трансформатора-сопротивления является необходимость его перенастройки при смене рабочих волн.

В начале развития радиотехники в качестве согласующих устройств применяли также системы последовательно и параллельно включённых (относительно нагрузки) реактивных сопротивлений из сосредоточенных постоянных, т. е. связанные контуры, из которых один являлся апериодическим.

В настоящее время согласование при помощи схем с сосредоточенными постоянными применяется, но сравнительно редко. В настояшее время разработан ряд более простых и удобных методов согласования при работе как на фиксированной волне, так и в диапазоне волн. Рассмотрим основные из них. 284



Индуктивный шлейф

Для согласования входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением питающего её фидера большое практическое применение нашёл так называемый индуктивный шлейф.

В. В. Татаринов доказал теоретически и. подтвердил экспериментально, что включением (рис. 5а.VII) в некоторых точках ШШ фидера реактивного шунта с сопротивлением можно обеспечить ревенство волнового сопротивления фидера входному сопротивлению (в точках ШШ) отрезка фидера ШО, нагруженного антенной А.

Рассмотрим сначала идею метода В. В. Татаринова, а затем приведём расчётные формулы.



Рис. 5.VII. а) Схема согласования при помощч реактивного шунта, б) и в) эквивалентные схемы нагруженного фидера, г) эквивалентная схема нагруженного фидера с реакт/(вным шунтом, д) схема согласования при помощи индуктивного

шлейфа

Отрезом фидера длиной ШО, нагруженный сопротивлением Кг (равным сопротивлению антенны), обладает входным сопротивлением Ъхъ активная (Kr) и реактивная {Х) составляющие которого определяютсяпо ф-лам (98.VI). Следовательно, схему рис. 5а.VII можно заменить эквивалентной схемой, показанной на рис. 56.VII. Из электротехники известно, что пос-



ледовательное соединение активного и реактивного сопротивлений можно заменить эквивалентным параллельным соединением активного (R) и реактивного (х) сопротивлений. Поэтому эквивалентной схемой рис. 5а.Vn может быть схема, приведённая на рис. 5e.Vn.

Активная и реактивная составляющие входного сопротивления в точках ШШ, как это видно из рис. 18.VI, изменяются при изменении длины отрезка ШО. Поэтому будут изменяться Rex. При некоторой длине отрезка ШО активное сопротивление R можно получить равным р; реактивное же сопротивление х, численно равное некоторой величине, получается индуктивным или ёмкостным. Если в точках ШШ подключить чисто реактивное сопротивление х (рис. 5г.УП), численно равное х и противоположное ему по знаку, то ветви из реактивных сопротивлений х и х образуют параллельный контур, настроенный в резонанс. Так как сопротивление идеального настроенного параллельного контура равно бесконечности, то входное сопротивление в точках ШШ будет равным R = P0-

Практически точки ШШ выбирают такими, чтобы х было ёмкостным, и подключают индуктивное сопротивление шунта Хш, осуществляемое в виде отрезка фидера, замкнутого на конце накоротко подвижным мостиком М и называемого индуктивным шлейфом. Шлейф может быть и ёмкостным, но включённым в других точках фидера, в которых х носит индуктивный характер. Ёмкостный шлейф не находит широкого применения потому, что он должен иметь длину, большую Х/4, а индуктивный шлейф может иметь длину, меньшую Х/4, если применять в качестве шлейфа отрезок линии, короткозамкнутой на конце. В условиях же эксплуатации удобно применять именно такой отрезок линии, так как передвижением короткозамыкающего мостика легко изменять длину шлейфа, а следовательно, и его входное сопротивление.

Опуская математический анализ (из-за некоторой громоздкости его), приводим окончательные формулы, справедливые при применении индуктивного шлейфа.

Расстояние х (рис. 5(3.УП), отсчитываемое от пучности напряжения (от точек ПП) до точек ШШ подключения индуктивного шлейфа, вычисляется на основании формулы

ctgax = ]/, (40.VI1)

где - естественный коэффициент бегущей волны на питающем фидере, т. е. к, получаемый при отсутствии согласующего устройства.

Длина индуктивного шлейфа, обладающего волновым сопротивлением рф, рассчитывается на основании формулы

-У, (41.УП)

где М - длина мостика (расстояние между проводами шлейфа). 286



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 [ 94 ] 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193 194 195 196 197 198 199 200 201 202 203 204