Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Коммуникации и связь->Реферат
Графически отделим корни. Для этого данное уравнение запишем в виде . Строим графики функций и (рис. .1). Рисунок .1 Точный корень уравнения , отрезок...полностью>>
Коммуникации и связь->Реферат
Анализ  коммуникации  активно  осуществляется  на стыке со психологией и социологией, где были открыты многие интересные модели коммуникации, на сегод...полностью>>
Коммуникации и связь->Контрольная работа
В данном случае необходимо создание базы данных для хранения текстовой информации. Наиболее рационально использовать операционную систему Windows XP и...полностью>>
Коммуникации и связь->Курсовая работа
В настоящее время при наличии мощных электрических станций, объединённых в электрические системы, имеющих высокую надёжность электроснабжения, на мног...полностью>>

Главная > Контрольная работа >Коммуникации и связь

Сохрани ссылку в одной из сетей:

Симметричные вибраторы

Симметричный вибратор – это антенна в виде металлического провода или стержня, у которого в сечениях, симметричных относительно середины, продольные в. ч. токи равны по величине и имеют одинаковую фазу, т. е. обеспечивается равенство .

Для этого достаточно выполнить следующие условия:

- обе половины вибратора по своим размерам и форме должны иметь зеркальную симметрию относительно плоскости, проходящей через середину вибратора перпендикулярно его оси;

- симметричные участки вибратора должны быть на одинаковых расстояниях от окружающих предметов;

- питающий двухпроводной фидер должен подключаться к разрыву вибратора, расположенному в его середине, сам фидер должен быть симметричным, т. е. напряжения на его проводах в каждом сечении по отношению к телу нулевого потенциала должны быть равны по величине и противоположны по знаку.

Для изготовления вибраторов используются хорошо проводящие металлы. в диапазонах КВ и СВ в антеннах обычно применяются многожильные гибкие провода – антенные канатики. В диапазоне СВЧ – стержни или полные трубки.

Распределение тока на симметричном вибраторе

Расчет распределения тока вдоль проводов антенны при заданных напряжении на ее клеммах, частоте этого напряжения и геометрии антенны, т. е. задача о вынужденных колебаниях тока в вибраторе, является важной задачей в теории линейных антенн. Если распределение тока известно, то расчет всех характеристик излучения – ДН, КНД, входного сопротивления, поляризации – не представляет принципиальных затруднений.

Решение этой задачи довольно сложное, однако выражения для функции распределения тока по тонкому цилиндрическому вибратору показывают, что распределение тока зависит от относительной толщины вибратора , где - половина длины вибратора и - его радиус. В общем случае ток в различных сечениях вибратора имеет различную фазу и амплитуду, сложным образом зависящую от координаты вдоль вибратора.

Если , т.е. для очень тонких вибраторов, распределение тока является почти синусоидальным и симметричным относительно середины вибратора. Оно имеет вид стоячих волн с узлами на концах вибратора и в сечениях, отстоящих на расстояниях от концов (n - целое положит. число). Максимальное значение тока в стоячей волне есть значение тока в пучности – In.

(Ж)

Таким образом, выражение для амплитуды тока в произвольном сечении вибратора имеет вид :

,

где - волновое число.

Фаза тока во всех сечениях вибратора одинакова (синфазное распределение) или изменяется скачком на при изменении знака синуса. Соответственно мгновенные значения тока:

Распределение тока для вибраторов длиной - синфазное, а для вибратора длиной - переменно-фазное.

Распределение тока в вибраторах конечной толщины отличается от синусоидального и тем сильнее, чем толще вибратор. Наиболее существенные отличия: отсутствие чистых нулей, уменьшение расстояния между минимумами полуволн тока, эквивалентное укорочению длины волны, несинфазность тока по длине в пределах каждой полуволны. Распределение тока на вибраторе конечной толщины соответствует сложению чисто стоячей и бегущей волн, последняя характеризует потери главным образом на излучение.

Симметричный вибратор с емкостной нагрузкой на концах

Емкостная нагрузка выполняется в виде диска или системы проводов, перпендикулярных оси вибратора и используется при необходимости уменьшить длину вибратора с сохранением его основных характеристик излучения. Токи, текущие по проводам концевой части, практически не участвуют в излучении, однако, при емкостной нагрузке ток на конце вибратора отличен от нуля. На рис. (ж) показано распределение тока по вибратору длиной с нагрузкой на конце - здесь распределение тока на участке между клеммами и концевой нагрузкой такое же, как у вибратора длиной без нагрузки. Концевая нагрузка как бы "удлиняет" вибратор. При ее эффект в отношения распределения тока по вибратору такой же, как и эффект подключения емкости к концу разомкнутой двухпроводной линии ("емкостная нагрузка").

Распределение тока для этого случая описывается выражением:

где - кажущееся приращение длины вибратора – эквивалентная длина емкостной (концевой) нагрузки.

Распределение напряжения по симметричному вибратору

Напряжение в симметричном вибраторе определяется как разность потенциалов в симметричных относительно середины участках . Если вибратор имеет значительную электрическую длину , то электрические процессы в пространстве вокруг вибратора будут иметь волновой характер и понятие напряжения теряет смысл (из-за разности расстояний от излучателя до проводов фазы наводимых ЭДС в проводах будут заметно различаться - результирующая ЭДС в контуре будет отлична от нуля).

Для коротких вибраторов поле вблизи вибратора - потенциальное, как в поперечном сечении двухпроводной линии, и распределение напряжения аналогичное двухпроводной линии .

Для вибраторов большой длины – определяется напряженность нормальной к поверхности вибратора составляющей электрического поля, которая пропорциональна поверхностной плотности заряда (рис.). Наиболее опасными с точки зрения эл. пробоя являются участки вибратора вблизи пучностей или максимумов распределения заряда.

Поле излучения симметричного вибратора

Напряжение электрического поля, создаваемого симметричным вибратором в некоторой точке М окружающего пространства, может быть определена как векторная сумма полей, создаваемых в этой точке всеми бесконечно малыми участками вибратора длиной . Т.к. длина участка может быть сколь угодно малой, то распределение тока на этом участке можно считать равномерным, т.е. симметричный вибратор можно считать состоящим из непрерывно распределенных диполей Герца длиной .

М – элементарное поле – сумма симметричных участков ,

- в дальней зоне.

Напряженность поля, создаваемую вибратором в точке М, можно найти интегрированием по всем элементам:

- величина поля и его зависимость от полярного угла определяются распределением комплексных амплитуд тока по вибратору и длиной вибратора.

Прямолинейный вибратор имеет только меридиональную составляющую электрического поля , поэтому магнитное поле имеет только составляющую (волновое сопротивление среды).

Величина интеграла слабо зависит от вида функции , поэтому действительное распределение тока можно заменить синусоидальным:

Тогда:

Симметричный вибратор имеет фазовый центр, расположенный в середине вибратора (фаза поля не зависит от угловых координат, а множитель описывает сферическую волну).

Вычисление интеграла производится заменой произведения тригонометрических функций их суммой; получаем:

,

где - ток в антенне.

Диаграмма направленности симметричного вибратора

ДН определяется множителем в выражении для амплитуды поля Е , зависящим от угла

Нормированная ДН получается умножением на нормирующий множитель, равный величине, обратной . При ДН имеет один максимум, перпендикулярный оси. Для этого случая (), имеем: . Нормированная ДН запишется в виде:

, при .

При , необходимо определить направление максимального излучения и затем вычислить нормирующий множитель.

Пространственные ДН получаются вращением этих кривых вокруг оси z. При увеличении ДН сужаются. Однако уже при в ДН появляются побочные лепестки, затем главный лепесток расщепляется на несколько. Чем больше (), тем уже каждый лепесток и тем больше их число. Короткие вибраторы () имеют такую же ДН, как и диполь Герца.

Для полуволнового вибратора () ненормированная и нормированная ДН совпадают:

.

Действующая длина симметричного вибратора

Для вибраторов с одним максимумом ДН действующая длина, отнесенная ко входу антенны, равна:

,

или:

Напряженность электрического поля в максимуме ДН рассчитывается через действующую длину по формуле:

.

Действующая длина полуволнового вибратора одинакова при отсчете как к току в пучности, так и к току на входе, т.к. пучность тока совпадает со входными клеммами: .

Для коротких вибраторов (): ,

- половина геометрической длины.

Сопротивление излучения симметричного вибратора рассчитывается по известному полю в дальней зоне. Отметим две характерные точки: для



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Радиолокация. Радиолокационные цели. ЭПР

    Реферат >> Промышленность, производство
    ... поэтому должны рассматриваться как тактические параметры.Исключительно ... симметричной функцией. Благодаря характеристике такого вида ... отражатель (или вибратор) антенны так, что ось ... Существуют также другие специфические факторы, снижающие точность ...
  2. Мобильный офис с антенной решеткой стандарта GSM-

    Дипломная работа >> Коммуникации и связь
    ... . Поэтому пакет имеет специфическую структуру. Сначала передается ... симметричные и несимметричные вибраторы, часто с одним или несколькими рефлекторами (например, в виде ... излучатели, так как полосковая структура позволяет изготовить антенну с заданными ...
  3. Грузовые автомобильные перевозки (1)

    Книга >> Транспорт
    ... должны размещаться симметрично относитель­но его продольной ... вида транспорта необходимо учитывать как общехозяйственные, так и специфические ... наклоном цистерны и включением вибраторов, пневматическая - с ... больших габари­тов антенны. Способы организации ...
  4. Основы построения и принципы систем радиолокации

    Курсовая работа >> Коммуникации и связь
    ... поэтому должны рассматриваться как тактические параметры. Исключительно ... симметричной функцией. Благодаря характеристике такого вида ... отражатель (или вибратор) антенны так, что ось ... Существуют также другие специфические факторы, снижающие точность ...
  5. Компоненты электронной техники

    Лекция >> Физика
    ... электроника, как раздел технической ... хранении. Специфическими параметрами переменных ... и объемного видов. Пленочные ... Симметричные катушки индуктивности применяются в симметричных ... между антенной (или антенным фидером) ... в нем вибратора. Кварцевый резонатор ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0018730163574219