О расчете питания активного вибратора

 

Питание активного вибратора может осуществляться по последовательной (рис. 10.3‚а) и параллельной (рис. 10.3‚б) схемам. Танк как входное сопротивление вибратора в антенне «волновой канал» мало и составляет

Рис. 10.3. Возможные варианты питания активного вибратора.

 

20-30 ом, а волновое сопротивление стандартных фидеров лежит в пределах от 30 до 300 ом в зависимости от типа фидера, то в обеих схемах необходимо согласование этих сопротивлений.

 

В последовательной схеме необходимо применение специальных согласующих устройств типа четвертьволнового или экспоненциального трансформаторов. Крепление активного вибратора к стреле 5 (см. рис. 10.1 и рис. 10.3) в этой схеме возможно только с помощью опорного элемента, выполненного из изолятора. В этом - недостаток последовательной схемы.

В параллельной схеме не требуется специальных согласующих устройств, так как в ней подключение фидера производится не в пучности тока, а к точкам вибратора с входным сопротивлением, соответствующим выполнению условия согласования. Расчет положения точки подключения  производится по формуле [ЛО 4]

 

 ,                                    (10.27)

 

где  - волновое сопротивление фидера;  - волновое сопротивление вибратора;  - входное сопротивление вибратора, рассчитанное по формуле (10.18).

Длина согласующего участка  выбирается из конструктивных соображений

 

 .                                         (10.28)

 

Вторым преимуществом параллельной схемы питания является возможность крепления неразрезанного активного вибратора к стреле без изолятора в средней точке, так как в ней напряжение равное нулю.

Часто для увеличения входного сопротивления в качестве активного вибратора используют шлейф-вибратор (рис. 10.3‚в)‚ который также крепится к стреле без изолятора в средней точке. Расчет токов в вибраторах в случае активного шлейф-вибратора существенно усложняется по сравнению с расчетом, изложенным в § 10.2 для случая одиночного активного вибратора.

Если в качестве фидера используется не симметричная, а коаксиальная линия, то во всех схемах питания необходимо применение симметрирующих устройств типа четвертьволнового стакана или U-колена.

 

 

Порядок расчета антенны

 

Целью расчета является подбор расстояний между элементами антенны и определение собственных сопротивлений элементов для получения заданной диаграммы

направленности. Обычно стремятся достигнуть максимального отношения величины излучения в прямом направлении  к величине излучения в обратном направлении . Расчет целесообразно вести в следующем порядке.

1. Задаемся числом директоров и расстоянием между ними.

2. Задаемся собственными сопротивлениями активного вибратора и директоров:

 ;

 

рекомендуется брать  в пределах   ом.

3. Определяем по таблицам взаимные сопротивления

 

 .

 

4. Рассчитываем токи в вибраторах без учета рефлектора по формулам (10.3) - (10.5).

5. Определяем с помощью формулы (1024) отношение амплитуды поля, излучаемого вперед  ‚ к амплитуде поля, излучаемого назад .

 

 .

 

6. Задаемся другими значениями собственных реактивных сопротивлений вибраторов в указанных в п. 2 пределах, меняя их примерно на 10 - 15 ом,  и производим расчеты, указанные в п.п. 4 и 5, считая взаимные сопротивления неизменными. На основании полученных расчетов строим график  как функцию  и останавливаемся на том значении , при котором отношение  максимально.

7. Переходим к расчету антенны с рефлектором при выбранном значении . Задаемся собственным реактивным сопротивлением рефлектора  в пределах   ом, причем его полное сопротивление

 

 

и его расстоянием от активного вибратора.

8. Определяем взаимные сопротивления рефлектора и других вибраторов антенны  .

9. С помощью формул (10.9) и (10.10) находим коэффициенты  и  .

 

10. С помощью формул (10.11) - (10.1З) находим коэффициенты
 путем последовательного расчета ‘коэффициентов  и  ,  и  и т. д.

11. Находим ток ‚в рефлекторе‚ по формуле (10.14).

12. При помощи формулы (10.7) находим токи в остальных вибраторах.

13. Проверяем отношение .

14. Находим оптимальное значение  по максимуму отношения  .

15. Для определения расстояния между вибраторами, при которых отношение  достигает максимума, рекомендуется проделать вышеприведенный расчет (по пп. 2 - 14) для нескольких значений расстояний между вибраторами (как между директорами и активным вибратором, так и между активным вибратором и рефлектором). Сравнивая полученные значения  для разных расстояний, останавливаемся на тех‚ расстояниях, при которых  максимально.

16. Остановившись.на оптимальном варианте антенны, рассчитываем диаграмму направленности по формулам (10.21) - (10.25).

17. Рассчитываем к. н. д. антенны по формуле (10.26).

18. Рассчитываем входное сопротивление антенны по формуле (10.17).

19. По формуле (10.16) находим длину директоров и рефлекторов.

20. По формуле (10.20) находим длину активного вибратора.

21. Далее рассчитываем питание активного вибратора (последовательного или параллельного) и фидер (к. п. д.‚ согласование с антенной), а также проверяем антенну и фидер‚ на пропускаемую мощность.