11. Режимы работы пассивных вибраторов. Основные конструкции вибраторных антенн

(Богачков)

Д иаграмма направленности симметричного вибратора имеет два направления максимального излучения в плоскости его расположения. В действительных условиях работы антенны может оказаться целесообразным усилить интенсивность излучения в одном направлении за счет ослабления интенсивности в противоположном направлении. Одним из способов решения этой проблемы является применение пассивных вибраторов.

Пассивным называется вибратор, который непосредственно не связан с передатчиком (приемником).Ток в пассивном вибраторе наводится электромагнитным полем, излучаемым активным вибратором. Соотношения между амплитудами и фазами токов в антенне и пассивном вибраторе регулируются с помощью реактивного сопротивления, включенного в пассивный вибратор или регулировкой длины вибратора.

В качестве реактивного сопротивления может применяться короткозамкнутая линия К. Величина и знак реактивного сопротивления регулируются, путем передвижения короткозамыкателя К. В зависимости от режима работы пассивный вибратор может называться рефлектором или директором.

Рефлектор.

Волны, излучаемые антенной, как бы отражаются от рефлектора, расположенного позади антенны на расстоянии четверть длины волны. Для получения ДН в виде кардиоиды , амплитуды токов антенны и рефлектора должны быть одинаковы, а ток в рефлекторе должен опережать по фазе ток в антенне на π/2.При этом условии ДН системы антенна-директор будет иметь максимум в направлении директора и минимум в противоположном направлении и иметь подобный вид как и у антенны с рефлектором.

Основные конструкции вибраторных антенн:

1. Шлейф-вибратор Пистолькорса.

Два элемента вибратора одинакового диаметра закорачиваются на концах перемычками и к разрыву одного из них подключается двухпроводная линия. Токи в параллельных элементах вибраторf оказываются синфазными с максимумами в середине, и , т.к. расстояние между проводниками мало по сравнению с длиной волны, ДН петлевого вибратора совпадает с ДН простого полуволнового вибратора. Входное сопротивление петлеобразного вибратора может быть рассчитано исходя из баланса мощностей. Пусть действующее значение тока в пучности каждого вибратора равно I. Тогда полная излучаемая мощность составит .Также эта мощность может быть выражена через входное сопротивление . Отсюда входное сопротивление петлеобразного вибратора . При имеем ,что близко к волновым сопротивлениям двухпроводных линий,и согласующее устройство становится необязательным.

2. Вибратор шунтового питания.

Петлеобразный вибратор может быть снабжен дополнительными перемычками. Путем выбора длин L1 и L2 можно получить хорошее согласование входного сопротивления антенны с питающим фидером в небольшой полосе частот. При длине вибратора L1+2L3=λ/2 реактивная составляющая входного сопротивления получается весьма малой.

3. Диапазонный шунтовой вибратор.

Такой вибратор обеспечивает удовлетворительное согласование с питающим фидером в широком диапазоне волн.