Главная
>
Очерк развития радиотехнологии 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
|