Полуволновой вибратор с симметрирующим шлейфом.

По этой схеме плечи вибратора параллельно подключены к разомкнутому концу симметриующего четвертьволнового шлейфа на двухпроводной линии. Входное сопротивление шлейфа в точке подключения вибратора бесконечное. Изменением длины симметриующего шлейфа, при необходимости, можно компенсировать реактивное входное сопротивление вибратора.

Коаксиальная линия, питающая вибратор, подключена к симметрирующему шлейфу в точке соответствующей требуемому входному сопротивлению. Распределение напряжения и тока вдоль шлейфа соответствует стоячей волне и входное сопротивление антенны при изменении точки подключения кабеля к шлейфу изменяется по закону , R_x – входное сопротивление в точке подключения кабеля к шлейфу, R_A - входное сопротивление вибратора на его клемах, x – координата точки подключения кабеля, отсчитываемая от клем вибратора.

Лабораторный макет антенны (рис.15) позволяет смещать точку подключения вибратора к шлейфу путем перестановки отсоединяемой части его плеча, принимать форму V-образного вибратора с углом при вершине от 180⁰ до 80⁰. Макет антенны позволяет изменять длину симметрирующего шлейфа и положение точки подключения кабеля к шлейфу – координата x. Волновое сопротивление кабеля Z_в=50 Ом.

Симметрирующее устройство щелевого типа

С имметрирующе устройство щелевого типа (рис.16 ) является аналогом шлейфового симметрирующего устройства (его конструктивной разновидностью), которое используется в антеннах дециметрового и сантиметрового диапазонов волн. В этом устройстве на конце наружного проводника жесткой коаксиальной линии выполняется продольная прорезь длиной λ/4. Эта прорезь разделяет наружный проводник на два проводника, образующих замкнутую на конце двух проводную линию. К проводникам двухпроводной линии подсоединяются плечи вибратора, а центральный проводник коаксиальной линии подсоединен своим концом к одному из этих проводников. Таким образом, осуществляется возбуждение отрезка двухпроводной линии, к которому подсоединены плечи симметричного вибратора. Длина щели L_щ определяет реактивное сопротивление короткозамкнутой двухпроводной линии, параллельно подключенной к вибратору. Этот размер регулируют при настройке антенны по согласованию.

- образная схема согласования вибратора

-образная схема подключения вибратора к коаксиальному фидеру реализует двух контурную схему широкополосного согласования и широко используется в конструкциях различных вибраторных антенн. Это возбуждение может быть осуществлено как по симметричной схеме (тогда требуется симметрирующее устройство) так и по несимметричной схеме, когда возбуждение вибратора осуществляется согласующим контуром, связанным с одним из его плеч (рис.17). Синусоидальное распределение тока по вибратору, при несимметричном возбуждении, поддерживается в рабочей полосе частот за счет его резонансных свойств.

Достоинство конструкции таких антенн в том, что оба плеча вибратора выполняются одним неразрезанным проводником длиной 2l, закрепленным к штанге или стойке в холодной точке. Коаксиальная линия по стойке выводится в холодной точке на вибратор и подключается к согласующему контуру. Такая антенна имеет монолитную прочную и простую конструкцию по сравнению с вибратором с симметрирующим шлейфом. Согласующий LC контур выполняется в виде короткозамкнутого шлейфа на двухпроводной линии длиной меньше , подключенного к коаксиальному кабелю через емкость, реализованную коротким отрезком коаксиальной линии (рис.17). Параметры согласующего контура и величина его связи с вибратором определяют характеристику согласования антенны [1].

Эквивалентная схема широкополосного согласования вибратора (Рис.17), в конструкции может быть реализована по разному. Один из распространенных вариантов реализации этой схемы приведен на (рис.18). В этой конструкции отрезок разомкнутого на конце коаксиального кабеля 1 длиной менее четверти длины волны соответствует емкости согласующего последовательного контура: его входное сопротивление ; а отрезок замкнутой на конце двухпроводной линии 2 соответствует индуктивности . Эти элементы включены последовательно и потому их соединение эквивалентно последовательному контуру. Сам вибратор на этой схеме представлен параллельным колебательным контуром. Расширение полосы согласования по этой схеме обеспечивается за счет частичной компенсации реактивного входного сопротивления вибратора реактивностью согласующего контура.

Лабораторный макет вибратора (рис.17) позволяет регулировать параметры согласующего контура LC и и производить настройку антенны по характеристике широкополосного согласования.