Антенна бегущей волны
Для приема коротких волн, как правило используются диапазонные антенны, в том числе горизонтальный симметричный вибратор, относящийся к слабонаправленным антеннам, ромбические антенны РГ и РГД и антенны бегущей волны, обладающие значительной направленностью.
Рис. 31. Принципиальная (а) и эквивалентная (б) схемы антенны бегущей волны и ориентация волны относительно антенны (в)
Антенна бегущей
волны (рис. 31, а)
состоит из двухпроводной линии АВ, CD,
которая в начале соединяется с входом
приемника, а в конце замкнута на активное
сопротивление, равное волновому
сопротивлению линии R =
,
и
симметричных вибраторов, подключенных
к двухпроводной линии на равном расстоянии
через конденсаторы
.
Половина длина одного вибратора равна
.
Антенна расположена горизонтально на
высоте h над землей.
Одиночная антенна
бегущей волны такого вида обозначается
,
где БЕ означает «Бегущая емкостная».
Антенны бегущей волны с емкостной
связью, в которых для усиления
направленности используются два
параллельно включенных полотна,
обозначаются
.
Здесь h,
l
и l1
выражены в метрах,
— в
пикофарадах.
Электромагнитные
волны, пересекая симметричные вибраторы
1; 2; 3;...; N, возбуждают в них соответственно
Э.Д.С.
.
Поэтому в эквивалентной схеме антенны
(см. рис. 29, б)
вибраторы заменены источниками Э.Д.С.
входными
сопротивлениями
(между
).
Каждый источник Э.Д.С. вызывает в линии
одну бегущую волну напряжения и тока в
направлении к сопротивлению R, а другую
— в направлении к приемнику. Так как R
=
,
то первая волна полностью поглощается
в нагрузке и не имеет влияния на Э.Д.С.
,
поступающую в приемник.
Расстояние между
проводами линии значительно меньше
длины волны. В связи с этим Э.Д.С.,
индуктируемые непосредственно в
симметричных сечениях линии (например,
в
и
),
равны по величине и по фазе, и так как
они направлены навстречу друг другу,
то линия не участвует в создании Э.Д.С.
на входе приемника. Роль линии заключается
лишь в том, чтобы подвести Э.Д.С. от всех
вибраторов к приемнику, поэтому линия
и называется собирательной.
Антенна бегущей волны имеет остронаправленное действие. Процесс появления Э.Д.С. на входе приемника можно представить состоящим из возбуждения Э.Д.С. в вибраторах и распространения этих Э.Д.С. по собирательной линии в виде бегущих волн от вибраторов до входных зажимов приемника.
Допустим, что
фазовая скорость электромагнитных волн
одинакова как в собирательной линии,
так и вне ее. Если при этом условии
электромагнитная волна П приходит (см.
рис. 31, в)
со стороны сопротивления R и направлена
вдоль линии
,
то сначала э.д.в.
будет индуктироваться в вибраторе N.
Когда же а.д.с.
будет
передана по линии к вибратору N — 1, то
в этом вибраторе будет индуктироваться
дополнительная Э.Д.С.
,обусловленная
электромагнитными волнами, которые
распространяются независимо от линии.
Теперь от вибратора N — 1 по линии
передается удвоенная Э.Д.С. Когда эта
Э.Д.С. достигнет вибратора N — 2, то на
его зажимах появится Э.Д.С. поскольку
электромагнитные волны, идущие от
передатчика, пересекают в этот момент
вибратор N — 2. Таким образом, каждый
вибратор антенны усиливает волну
напряжения, бегущую от нагрузки к
приемнику, и амплитуда Э.Д.С. на входе
приемника
получается в N раз больше амплитуды
Э.Д.С.
,
подводимой от одного вибратора.