7 Линейные антенны

К линейным антеннам (ЛА) относят излучающие системы, малых по сравнению с длиной волны поперечных размеров, в которых направление протекания тока совпадает с осью системы. По характеру распределения тока ЛА можно разделить на два типа: антенны стоячих волн (АСВ) и антенны бегущих волн (АБВ). К первому типу относятся, например, вибраторные и щелевые антенны, а ко второму – спиральные антенны и диэлектрические стержневые.

7.1 Электрический вибратор

Электрическим вибратором называется излучатель электромагнитных волн в виде линейного цилиндрического проводника радиуса а с длиной плеч l₁ и l₂, между внутренними торцами которых, т.е. в зазоре, приложена постоянная (по координате z) ЭДС. Ось z направлена вдоль оси вибратора и имеет начало в зазоре. Вибраторы могут быть симметричными, если l₁ = l₂ = l, и несимметричными в виде штыря высотойh    , установленного над экраном (землей). Возбуждение симметричных вибраторов осуществляется симметричным фидером (противофазной двухпроводной линией) или через симметрирующее устройство несимметричным фидером (коаксиальной линией). Вибраторы широко применяются как в качестве самостоятельных антенн, так и в сложных антенных системах; являются, например, элементами антенных решеток или облучателями зеркальных и линзовых антенн. В последних случаях для получения однонаправленного излучения они используются вместе с рефлектором. Наибольшее распространение вибраторные антенны получили в КВ и УКВ диапазонах.

Распределение тока, эффективная длина

Вследствие того, что постоянная ЭДС приложена вдоль оси вибратора между его внутренними торцами и вибратор предполагается тонким, электрический ток имеет только одну составляющую . При теоретическом анализе в цилиндрической системе координат, , zсначала решают внутреннюю задачу теории антенн, т.е. находят распределение тока на вибраторе. Это распределение в пространстве создает электромагнитное поле, которое можно описать одной продольной составляющей электрического потенциала

, (7.1)