Вибратора от относительной длины при двух значениях его

Входное и волновое сопротивления проволочного одиночного вибратора

Составляющие входного сопротивление вибратора соответственно равны активному и реактивному сопротивлениям, отнесенным к входным зажимам вибратора. Зависимость сопротивлений R_вхА, Х_вхА симметричного вибратора от его относительной длины l/λ показана на рисунке 7.29.

При l=λ/2, λ, 3λ/2, …, что соответствует разомкнутой линии в два раза меньшей длины (λ/4, λ/2, 3λ/4,...), имеет место резонанс. Тогда Х_вхА=0 и Z_вхА=R_вхА, причем величина R_вхА зависит от того, каков резонанс: последовательный или параллельный.

Рисунок 7.29 – Зависимости входного сопротивления симметричного

диаметра 2 а

Когда длина симметричного вибратора l ≈λ/2, 3λ/2, 5λ/2, …, на его входе получается пучность тока и узел напряжения. Тогда имеет место последовательный резонанс: активная составляющая входного сопротивления минимальна и равна полному активному сопротивлению антенны R_вхА, отнесенному к пучности тока. С небольшой погрешностью считают, что для таких вибраторов , так как, когда длина вибратора близка, а тем более превышает λ/4, то можно пренебречь сопротивлением активных потерь в вибраторе по сравнению с его сопротивлением излучения, т е. считать, что .

Если же симметричный вибратор имеет длину , то на его входных зажимах получаются пучность напряжения и узел тока, и так же, как при параллельном резонансе, активная составляющая входного сопротивления максимальна, и по аналогии с разомкнутой линией, настроенной на резонанс токов, имеем

, (7.51)

где Z_вА – волновое сопротивление вибратора (антенны).

Если длина симметричного вибратора , то активную составляющую входного сопротивления можно определить по формуле , а реактивную составляющую, как для соответствующей разомкнутой линии, по формуле . Отсюда полное входное сопротивление вибратора

(7.52)

При нельзя определить сопротивление излучения через действующую длину, а нужно найти точное значение по графику на рисунке 7.27 и пересчитать его к входным клеммам вибратора по формуле . В итоге получим

. (7.53)

При длине вибратора l«λ, когда поле вблизи него существенно не отличается от поля двухпроводной линии, волновое сопротивление вибратора Z_ВА может быть определено по ее погонным параметрам.

Более точное значение Z_ВА получается, когда учитывается длина l (или λ) и радиус а вибратора:

. (7.54)

Важно, что с утолщением вибратора (увеличением а) возрастает его погонная емкость, а волновое сопротивление Z_ВА соответственно уменьшался. Тонкие симметричные вибраторы имеют Z_ВА =800...1200 Ом.

Для симметричного вибратора характерно, что его резонансные кривые по мере увеличения диаметра все более притупляются и резонансная длина вибратора уменьшается. Если первый резонанс наступает в разомкнутой линии при ее длине l=λ/4, что соответствует длине симметричного вибратора l=λ/2, то при большом диаметре вибратора его резонансная длина сокращается до 0,45λ. Этот эффект укорочения объясняется тем, что с увеличением диаметра уменьшается волновое сопротивление, а с ним и добротность вибратора, достигая в ряде случаев нескольких единиц. Подобно тому, как в обычном колебательном контуре значительное уменьшение добротности сопровождается изменением резонансной частоты, в данном случае изменяется (уменьшается) резонансная длина вибратора.

Входное и волновое сопротивления несимметричного вибратора в два раза меньше, чем симметричного вибратора соответствующей длины, так как для получения в обоих вибраторах равных токов необходимо на входе несимметричного вибратора создать в два раза меньшее напряжение.

Наибольшую из резонансных волн вибратора называют его основной волной или первой гармоникой. Для симметричного и несимметричного вибраторов основная волна – это λ₀=2l и λ₀=4h.

Дата добавления: 2017-02-01