Диапазонные вибраторы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

 Комментарии к статье

Антенна, конструкция которой ясна из рисунка, вполне удовлетворительно работает на всех 12-ти телевизионных каналах. Ее можно изготовить как из медной проволоки диаметром 5 мм, так и из медных трубок диаметром от 10 до 20 мм. Она не требует согласующих и симметрирующих устройств.

От редакции. Мы попросили хорошо известного нашим читателям специалиста по антеннам, кандидата технических наук К.П. Харченко высказать свое мнение об антенне т. Гаспаряна. В публикуемой ниже статье К.П. Харченко описывает различные типы антенн, работающих в широком диапазоне волн. В частности, он указывает, что антенна, предложенная т. Гаспаряном, представляет собой разновидность неоднородного симметричного вибратора плоскостного типа, и приводит правильную конструкцию ее (в своей заметке т. Гаспарян допустил неточности, говоря о размерах антенны, диапазоне со рабочих воли, и ошибочно указал, что она не требует симметрирования и согласования).

Проблема создания диапазонной антенны сравнительно простой конструкции возникла давно. Частично свое практическое разрешение она получила уже в 1937 году, благодаря усилиям С. И. Надененко. Предложенная им конструкция симметричного диапазонного вибратора, схематично показанная на рис. 1, выдержала испытание временем и широко применяется до сих пор.

Рис.1

При изучении характеристик направленности симметричного вибратора было установлено, что при длинах плеч вибратора, лежащих в пределах от нуля до 0,65 l, (где l - длина волны), направление главного излучения перпендикулярно оси вибратора.

Следовательно, требование о неизменности направления главного излучения, предъявляемое к диапазонным антеннам, выполняется для симметричного вибратора в очень широком диапазоне волн. Входное сопротивление симметричного вибратора зависит от отношения L/l и от величины волнового сопротивления вибратора Zв. Последняя зависимость отдельно для активной (Rвх) и реактивной (Хвх) составляющих показана на рис. 2,а и 2,б. Из них видно, что при уменьшении Zв колебания Rвх и Хвх становятся меньше. Уменьшения волнового сопротивления добиваются увеличением диаметра D вибратора.

Рис.2

Для снижения ветровых нагрузок и веса вибратора его плечи выполняют из отдельных проводов, располагаемых по образующим цилиндра. При шести-восьми проводах волновое сопротивление такого вибратора приближается к волновому сопротивлению вибратора, плечи которого выполнены из цилиндра со сплошной поверхностью.

Для лучшего согласования в диапазоне волн входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением фидера последнее должно быть правильно выбрано. Режим работы фидера целиком определяется величиной коэффициента бегущей волны К, который зависит от соотношения между Zв и Zф, где Zф, - волновое сопротивление фидера. На рис.3 приведены кривые, показывающие, как будет меняться К в зависимости от различных L/l, Zв и Zф. Если при Zв=300 ом и Zф=200 ом (кривая 1) во всем диапазоне волн режим фидера можно считать удовлетворительным, то при Zв=1000 ом и Zф=600 ом (кривая 3) фидер будет работать с весьма низким к.п.д. Таким образом, для нормальной работы фидера необходимо, чтобы и в начале диапазона, когда Rвх невелики (см. рис.2), и в середине его, когда Rвх максимальны, значение Zф ненамного отличалось как в большую, так и в меньшую стороны от значения Rвх.

Рис.3

При расчете симметричных диапазонных вибраторов для работы на коротких волнах выбирают пределы и значения параметров вибратора и фидера по следующим формулам:

4L>l>1,56p;

D=0,03lмакс;

Zф=200 ом.

На волнах длиннее 4L нарушается условие согласования антенны с фидером, а на волнах короче 1,56L - раздваивается диаграмма излучения в главном направлении.

В качестве диапазонных антенн используют и так называемые шунтовые вибраторы, разработанные Г. 3. Айзенбергом.

Схематично шунтовой вибратор показан на рис. 4. Активная составляющая входного сопротивления такого вибратора с размерами, приведенными на рис. 4, изменяется

Рис.4

в рабочем диапазоне частот от 90 до 340 ом. Если заменить шунтовой вибратор эквивалентной двухпроводной линией, то она будет иметь схему, показанную на рис. 5. Как видно из него, в эквивалентную схему входит разомкнутая на конце линия 1-5- 2-6, состоящая из двух частей 1-3 - 2-4 и 3-5-4-6 с неодинаковыми волновыми сопротивлениями, и шунт 3- 7-4. Между шунтом и участком линии 1-3-2-4 имеется значительная распределенная электромагнитная связь, не отраженная на эквивалентной схеме.

Рис.5

Наличие в вибраторе двух ветвей (разомкнутой и замкнутой) создает благоприятные условия для того, чтобы входное сопротивление менялось возможно меньше. Это позволяет, подбирая размеры вибратора, достигнуть хорошего согласования его входного сопротивления и волнового сопротивления фидера в широком диапазоне частот. Наличие шунта приводит к трансформации входного сопротивления в сторону его повышения. Это обстоятельство можно считать преимуществом, когда есть необходимость набирать синфазные решетки из шунтовых вибраторов и использовать высокоомные симметричные фидеры. При питании антенны коаксиальным фидером со сравнительно более низким волновым сопротивлением, наоборот, оно является недостатком.

На основании исследования свойств неоднородной длинной линии с потерями автор этих строк показал возможность построения диапазонного вибратора с относительно меньшими, чем у описанных ранее, парусностью и весом. Общий вид такого вибратора дан на рис. 6, а его эквивалентная схема, выполненная в виде неоднородной двухпроводной линии,- на рис. 7. Здесь участок неоднородной линии с Z"b можно рассматривать как своеобразный трансформатор с потерями (это полезные Потери, обусловленные излучением энергии), преобразующий Rвх и Xвх в сторону улучшения согласования с низкоомными фидерами.

Рис.6

Рис.7

Сказанное иллюстрирует рис.8, на кривой 1 которого показана зависимость Rвх от L/l для однородного вибратора (диаметр плеча одинаковый на всей его длине), а на кривой 2 - неоднородного вибратора (диаметр плеча по его длине неодинаков). При этом значения параметров (см. рис.1 и рис.6) и L для обоих вибраторов были взяты одинаковыми, а для неоднородного вибратора, кроме того, l/L=0,47; D/d=9.

Рис.8

Кривые рис. 8 показывают, что эквивалентное волновое сопротивление неоднородной антенны меньше по сравнению с однородной в 1,3-1,4 раза (для приведенных соотношений). Одновременно при изготовлении неоднородной антенны сокращаются примерно вдвое ее вес и парусность по сравнению с описанными выше вибраторами как объемного, так и плоскостного типов ввиду существенного уменьшения поперечных размеров их конечных участков.

Несколько видоизмененный вариант неоднородного симметричного вибратора плоскостного типа, предложенный радиолюбителем из г. Батуми А Гаспаряном, показан на рис. 9.

Рис.9

Вибратор состоит из двух трубок 1 длиной L=0,22-0,24lмако где lмакс - максимальная длина волны рабочего диапазона. Диаметр трубок выбирают таким, чтобы вибратор был механически прочен. На них монтируют проволочную или трубчатую структуру 2, которая должна иметь между своими элементами и трубками 1 гальванический контакт. Эта структура выполняет роль согласующего трансформатора. Для прокладки фидера и механического закрепления вибратора на мачте используется шунт 3 (выполненный из таких же трубок), который в точках в, г тоже имеет с трубками 1 гальванический контакт. Кабель (фидер) может быть проложен либо по трубкам шунта сверху (подвязан к ним), либо внутри них, как показано на рис. 9 пунктиром В точке б к трубке 1 припаивают оплетку кабеля, а в точке а - его центральный проводник. Для установки вибратора может быть применена мачта из любого материала.

Литература

1. Радио, № 10 1970 г., c.30-32

Автор: Канд. техн. наук К. Харченко; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Антенны КВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Тающие айсберги создают новые оазисы жизни на дне океана 30.06.2026

Глобальное потепление активно меняет облик нашей планеты, и одним из наиболее заметных его проявлений становится ускоренное таяние ледников в полярных регионах. Этот процесс не только приводит к подъему уровня Мирового океана, но и вызывает цепную реакцию в морских экосистемах, порой создавая неожиданные и парадоксальные последствия. Массовое высвобождение айсбергов из Гренландии - яркий пример того, как климатические изменения перестраивают жизнь в самых глубоких и удаленных уголках океана. Из-за повышения температуры количество айсбергов, откалывающихся от гренландских ледников, стремительно растет. Ученые проанализировали данные за последние 40 лет и установили, что с 2000 года поток ледяных глыб через пролив Фрама увеличился в четыре раза. Об этом сообщает Futurism со ссылкой на исследование специалистов из Технического университета Дании. Такое беспрецедентное нашествие айсбергов представляет серьезную опасность для международного судоходства. Одновременно оно радикально тра ...>>

Робот-тьютор Optio, помошник школьника 30.06.2026

Икусственный интеллект и робототехника все активнее помогают учителям и ученикам, делая обучение более персонализированным и увлекательным. Гуманоидные роботы, способные взаимодействовать с людьми естественным образом, открывают новые возможности для школ, особенно в условиях нехватки педагогических кадров и растущего интереса к технологиям. Одна из таких инновационных инициатив стартовала в американском штате Нью-Йорк. Компания Realbotix запустила своего помощника учителя на базе искусственного интеллекта под названием Optio в Центральном школьном округе Саламанки. Робот выступает в роли тьютора, предлагая персонализированное репетиторство, многоязычную помощь с домашними заданиями и круглосуточную академическую поддержку. По данным Interesting Engineering, проект направлен на повышение вовлеченности учащихся и внедрение передовых технологий в учебный процесс. В рамках пилотной программы школы округа планируют интегрировать человекоподобных роботов в классы. Изначально Optio буд ...>>

Биопрепараты повышают питательную ценность органической гречихи 29.06.2026

В органическом земледелии особое внимание уделяется не только урожайности, но и качественному составу продукции. Потребители все чаще выбирают продукты с высоким содержанием полезных веществ и без следов химических веществ. Исследования показывают, что применение биологических препаратов может существенно улучшить минеральный состав зерновых культур, делая их более ценными с точки зрения питания. В результате полевых экспериментов, проведенных в 2023-2025 годах, ученые установили, что использование биопрепаратов способствует активному накоплению макроэлементов, в частности фосфора и калия, в зерне органической гречихи. Об этом сообщила Леся Крупак из Белоцерковского национального аграрного университета в своей работе "Экологичность и производительность". Наиболее заметный эффект наблюдался при применении гумата калия. В этом случае содержание калия в зерне увеличивалось на 19-21 процент по сравнению с контрольными участками. Такой результат свидетельствует об улучшении работы тра ...>>

Случайная новость из Архива Система компьютерной защиты Protect на основе индекса пользовательского доверия 05.07.2016 Компания DriverPack представила систему DriverPack Protect, которая помогает защитить компьютер от вредоносных и рекламных программ и плагинов, с отсевом которых часто не справляются антивирусы и средства блокировки рекламы. В основу DriverPack Protect легла база рекламных и вредоносных плагинов и программ, которую собрали разработчики из компании DriverPack. Однако по-настоящему эффективной систему сделал новый алгоритм, действующий на основе показателя пользовательского доверия. Чтобы узнать, какое именно ПО обычно "не любят", разработчики DriverPack научились отслеживать Uninstall Rate, то есть находить те программы, которые пользователи удаляют чаще других. Кроме того, Protect сообщает о ПО, которое давно не используется, но занимает место в памяти, а также о процессах, которые автоматически прописываются в автозагрузке и увеличивают время запуска компьютера, не принося никакой практической пользы. Рейтинг удаления программ отличается максимальной наглядностью и объективностью, так как он основан на мнениях миллионов пользователей и позволяет "защитнику" DriverPack бороться именно с теми программами, которые "коллективный разум" уличил в бесполезности или причинении вреда.

Другие интересные новости:

▪ Мука из банановой шкурки

▪ Комариный звон

▪ Судьба рукописного письма

▪ Харизматичные люди обладают крепким иммунитетом

▪ Контроллер высокой мощности с КПД более 90%

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Основы первой медицинской помощи (ОПМП). Подборка статей

▪ статья Манкурт. Крылатое выражение

▪ статья Почему мы носим обручальные кольца на безымянном пальце? Подробный ответ

▪ статья Персик обыкновенный. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Диско-конусная антенна. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Откуда что взялось? Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026