Вибратордың электромагниттік өрісіне экранның әсері

Айнадағы суреттер әдісі. Мұнда өткізуші экранның вибратордағы электромагниттік өріске немесе сәулеленуге әсерін анықтаймыз. Айлдымен нүктелік заряд А-ны қарастырайық, оның электрлік өрісі бос кеңістікте барлық бағытта радиалды болады. Егер жақын жерде идеалды өткізгіш жазықтық PP’ болса сурет (2.5-сурет), онда электрлік күштік линиялардың формасы өзгереді: олар PP’ жазықтығымен тіктөртбұрышты бұрыш құрайды, бұл шекаралық шарттан тұратын талаптан шығады. Осындай конфигурация, біз білетін, бір-біріне тең және таңбалары қарама-қарсы A және A’ зарядтары арасындағы электростатикалық өріске сәйкес келеді. Сондықтан былай қарағандай A зарядына A’ заряды айнадағы шағылысу суреті түрінде көрсетуге болады. Мұндағы айнамыз PP’ идеалды өткізгіш жазықтығы.

Жоғарыда айтылған жағдай вибратордағы токка да қатысы бар (2.6-сурет)

Егер вибратор экранға қатысты параллель болмаса, онда оның горзонталь және вертикаль ток құраушысы болады.

Физикалық тұрғыдан айналық суреттер әдісінде вибратордан шыққан электромагниттік толқындар экран бетіне түсіп, онда токтар қыздырады, осының арқасында шағылған толқындар пайда болады, олар айналық суреттегі вибратор толқындарына эквивалентті болады. Мысалы, горизонталды вибратор А-ның толқындары (2.7а-сурет) М нүктесінде екі жолмен келеді:тура ADM және шағылып ABM, сонымен бірге B нүктесінде түсу бұрышы шағылу бұрышына тең. Экран идеалды және толқын поляризация горизонталды болса, онда шағылу коэфициентінің модулі p=1, ал аргументі . Басқаша айтқанда, шағылу моментінде өріс кернеулігінің амплитуда өзгеріске ұшырамайды, ал фазасы қарама-өарсы өзгереді.

Егер вертикалды орналасқан болса вибраторымыз (2.7б –сурет) онда өріс кернеулігінің амплитудасы мен фазасы экраннан шағылу моментінде өзгермейді. Себебі шын және жалған вибратордағы токтар бағыты бірдей болады, сонымен бірге шағылған беті идеалды өткізгіш болса және толқын поляризациясы вертикалды болса, онда шағылу поляризациясы вертикалды болса, онда шағылу коэффициентінің модулі p=1 және аргументі: тең болады.

Горзионталды экранның горизонталды вибраторға әсері

Егер OM=r тең болса, онда AM вибратор мен M нүктесі арасындағы қашықтық:

Ал жалған вибратор суретінен M нүктеге дейін қашықтық:

Мұнда -еңкейкі сәулелену бұрышы ( жергілікті бұрыш), ол зениттік бұрышқа қосымша болып келеді.

Жалғыз горизонталды вибратордың вертикалдық жазықтықта бағытталу қасиеті жоқ болады, бірақ ондай шын және жалған вибраторлардың жол айырмасы

- =- h бұрыш

2.8-суретте h биіктікке байланысты бағытталу диаграммасы өзгеретінін байқаймыз. Жапырақшалардың саны вибраторды биіктеткен сайын арта береді.

М нүктесіндегі мәні осы формулармен табылады.

- тура толқынның өріс кернеулігі, егер жазықтық эваториялды болса, вибратордың ортасынан өтетін болса онда тең.

Жалған вибратордан келетін өріс кернеулігі осы формуламен анықталады:

Жалғыз вибратордың амплитудасы мен фазаның бұрышын

көрсетейік

және белгілі тригонометриялық формуланы қолданайық:

M- нүктесінде нәтижелі электр өрісінің кернеулігін табайық:

Немесе

Мұнда

нәтижелі өрістің амплитудасы.

Қорытынды:

1. Экранның үстінде орналасқан горизонтальды вибратор сияқты, орталық нүктеден фазалық центрден сфералық қума толқындарын шығарады (2.7а-сурет) Бұл қорытынды көбейтіндісінен шығады, мұнда белгілі бір қашықтықта толқынның фазасы тұрақты және бұрыштық координаттарға тәуелді емес екенін көрсетеді. амплитудасы қашықтыққа кері пропорционал.

2. Егер нәтижелі өріс кернеулігін жалғыз вибратордың амплитудасына бөлсе, онда бізде интерференциялық көбейтіндісі шығады. Ол горизонталды вибратордың вертикалдық жазықтықтағы бағытталу диаграммасы формасының экранға қатысты әсерін көрсетеді: Осы теңдеу арқылы жасалған бағытталу диаграммалары 2.8суретте көрсетілген

3. Горизонталды вибратордың кез келген биіктігінде h экран бетінде сәулелену жүргізілмейді.

4. Горизонталды вибраторға қатысты қарастырылған бағытталу диаграммаларында жапырақшалардың максимумы және минимумдары бір-біріне тең , егер h биіктігі жартылай толқындарға дискретті өзгеріп отырса.

Горизонталды экранның вертикалды вибраторға әсері

Бұл жағдайда осы формуламен анықталады.

Егер , онда тригонометриялық формуланы қолданамыз:

Нәтижелі өріс кернеулігі:

Үшінші лекциядағы формуланы қолданып:

Ондағы мен ауыстырмаыз. Себебі енгіземіз, осыдан құралған толқынның амплитудасын табамыз:

Және лездік мәні

Өріс кернеулігінің амплитудасы

Егер -ге бөлсе ,интерференлық көбейтінді шығады.

Осы формуладана көретініміз вертикалды вибратордың бағытталу қасиеттірң вертикалдық (меридиандық) жазықтықта айқын осы функциясын өрнектеледі:

Мұндағы бірінші көбейтіндісі жалғыз вирбратордың бағытталуын көрсетеді, екінші көбейтіндісі экранның әсерін есепке алады, басқаша айтқанда шын және жалған вибраторларының толқындақ интерференциясынан туындайды, егер екеуі бағытталмаған болса.

2.9-суретте жоғарыдағы формула бойынша бағытталу диаграммалары көрсетілген.

Енді горизонталдық экранның вертикалдық және горизонталдық вибраторларға тигізетін әсерін салыстырайық:

1. Горизонталдық вибратор экран беті бойында сәулелендіру жүргізбейді, ал вертикалдық вибраторда сол бағытта максималды сәулелену жасалады.

2. Бағытталу диаграммасындағы жапырақшалардың максимумдары вертикалдық вибраторды бірдей емес, ал горизонталдық вибраторда керісінше бірдей болуы мүмкін.

3. Вертикалдық және горизонталдық вибраторды биіктеткен сайын жапырақшалар саны артады.

4. Горизонталдық және вертикалдық вибраторда фазалық бұрыш - қашықтыққа байланысты және ол вибраторлар арасындағы орталық нүктеден 0-ден саналады.

5. Горизонталдық вибраторда бір көбейтінді бар, ал вертикалдықта екеу болады.

Бір типті вибраторлардың санын арттыраййық, мысалы төртке дейін 1,2,3,4 (2.10-сурет)

Осы сурет бойынша фазалық центрі О-нүктесіне келетініне көзімізді жеткізуге болады.

Практикада көптеген антенналардың экраны болып, жер қолданылады. Әрине жер идеалды өткізгіш болмағасын, оның шағылу коэффициентінің модулі 1-ден кіші болады осының арқасында оның максимумдары идеалды өткізгішке қарағанда аз болады.Жерге жақын жапырақшаның горизонталдық вибраторда бағытталу диаграммасы жердің өткізгіштігіне аз тәуелді болып келеді, мысалы, аз бұрыштарда шағылу коэффициенті бірге жақын болады.

№6 лекция