 |
§ 7. 10. Расчет полного сопротивления излучателя в решетке с учетом взаимодействия
|
|
|
|
§ 7. 10. РАСЧЕТ ПОЛНОГО СОПРОТИВЛЕНИЯ ИЗЛУЧАТЕЛЯ В РЕШЕТКЕ С УЧЕТОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ
Эффект взаимного влияния вибраторов полностью учитывается с помощью комплексных (полных) наведенных сопротивлений-" наведенных импедансов". Активная составляющая этих сопротивлений рассматривалась выше. Реактивные составляющие проявляются в изменении резонансных свойств вибратора.
Рис. 7. 20. К расчету полного сопротивления
излучателя в решетке: 1 и 2 – излучатели
В работе В. В. Татаринова " КВ направленные антенны" показано, что комплексные наведенные сопротивления могут быть выражены через активные составляющие наведенных сопротивлений для синфазной работы вибраторов и для работы со сдвигом фаз 
.
Пусть имеется система из двух полуволновых вибраторов (рис. 7. 20), полное сопротивление которых обозначено через 
и 
:
где 
и 
- собственные сопротивления на зажимах первого и второго уединенных вибраторов;
- наведенное сопротивление со стороны второго вибратора в первый.
Отношение токов обоих вибраторов запишем в виде
где 
- отношение амплитуд токов;
- сдвиг фаз между токами.
Тогда для напряжений, приложенных к зажимам первого и второго вибраторов, можно записать
(7. 20)
Очевидно, что 
пропорционально току 
, а 
– току 
. Если наведенные сопротивления при равных по амплитуде и синфазных токах обозначить через 
, то можно записать 
и аналогично - 
, где – взаимное сопротивление между вибраторами. Оно равно наведенному сопротивлению при 
и 
.
Подставив наведенные сопротивления в уравнения (7. 20), получим
|
|
|
(7. 21)
В общем случае все фигурирующие здесь сопротивления являются комплексными:
; 
; 
и т. д.
Подставив эти значения в уравнения (7. 21), для составляющих входного сопротивления первого и второго вибраторов соответственно получим
;
.
Можно также показать, что наведенные сопротивления выражаются следующим образом:
где 
при , 
- синфазная работа;
при , 
- работа в “квадратуре”.
Определим, к чему стремится полное наведенное сопротивление при 
, , для полуволновых вибраторов, т. е. найдем собственное сопротивление полуволнового вибратора:
Из графиков (рис. 7. 19) следует, что 
Ом, а 
Ом. Отсюда 
Таким образом, входное сопротивление полуволнового вибратора, питаемого в пучности тока, является комплексным. Величина входного сопротивления, полученная по методу наведенных э. д. с., совпадает со значением, вытекающим из строгой теории симметричного вибратора.
При наличии некоторого числа N взаимодействующих полуволновых вибраторов, входное сопротивление любого вибратора определяется выражением
§ 7. 11. РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК АНТЕНН С ДИРЕКТОРАМИ И РЕФЛЕКТОРОМ
Рассмотренные ранее синфазные антенны обладали двумя направлениями максимального излучения. Для создания однонаправленного излучения, характеризующегося наличием одного главного максимума в ДН, применяются сложные антенны, в состав которых входят " направленные элементы", получившие название директоров и рефлекторов (рис. 7. 21, а).
Рис. 7. 21. Антенны с директорами и рефлектором: а-упрощенная схема антенны;
б-к расчету ДН антенны с директором
Директором называется система проводов, аналогичная антенне, помещенная вблизи антенны и уничтожающая (ослабляющая) излучение в направлении директор - антенна. При этом излучение в противоположном направлении (антенна - директор) возрастает.
|
|
|
Рефлектором называется система проводов аналогичная антенне, располагаемая вблизи антенны и уничтожающая (ослабляющая) излучение в направлении антенна - рефлектор. При этом излучение в обратном направлении (рефлектор - антенна) возрастает. Как директор, так и рефлектор могут быть активными и пассивными, т. е. получать или не получать питание от генератора.
Наиболее эффективными для уничтожения поля в обратном направлении являются активные элементы. Однако в эксплуатации наиболее простыми являются антенны с пассивными элементами.
Для получения однонаправленного излучения активные направляющие элементы должны питаться со сдвигом фаз токов относительно тока антенны. Сдвиг фаз зависит от расстояния между излучателями. Расчет антенны с пассивными элементами сложнее, чем с активными.
|
|
|
