Similar presentations:
Проектирование антенно-фидерных и сверхвысокочастотных устройств
1.
Центр дистанционного обученияПроектирование
антенно-фидерных и
сверхвысокочастотных
устройств
Раевский Георгий Петрович
e-mail: [email protected]
Online-edu.mirea.ru
online.mirea.ru
2.
Центр дистанционного обученияЛ3
2. СИММЕТРИЧНЫЙ ВИБРАТОР
Общий вид
online.mirea.ru
3.
Центр дистанционного обученияЛ3-2
Эпюры нормированного напряжения, тока и
входного сопротивления нагруженной линии
Эпюры напряжений, тока и входного
сопротивления в короткозамкнутой
линии
Эпюры напряжения, тока и входного
сопротивления в разомкнутой линии
online.mirea.ru
4.
Центр дистанционного обученияЛ3-1
• 2.1 Распределение тока по вибратору
Размеры вибратора соизмеримы с длиной волны: амплитуда
и фаза тока меняются по длине вибратора
В качестве основной расчетной модели симметричного вибратора
используется представление его в виде двухпроводной длинной линии
с потерями, оборванной на конце - холостой ход. Провода линии
разводятся в стороны на 900
online.mirea.ru
5.
Центр дистанционного обученияРаспределение тока и напряжения представляется в виде стоячей волны
соответственно с нулем тока на свободных концах вибратора. Причем в
следствие потерь на излучение в узлах стоячей волны значения тока и
напряжения становятся ненулевыми
Л3-2
Представление симметричного вибратора в виде суммы диполей Герца
Распределение тока вдоль вибратора записывается в виде I 0 I п sin (l z )
где γ = α-jβ — комплексная постоянная распространения волны тока вдоль
эквивалентной двухпроводной линии;
l — длина одного плеча вибратора;
Iп — ток в пучности стоячей волны, связанный с током на входе вибратора I0
соотношением I 0 I п sin l
online.mirea.ru
6.
Центр дистанционного обученияЛ3-3
Распределение тока и напряжения (потенциала) по
вибратору: —без учета затухания; ---с учетом затухания.
Падающая и отраженная волны тока распространяются по проводнику
вибратора со скоростью света в свободном пространстве Vф=С и
пространственный период стоячей волны составляет λ
online.mirea.ru
7.
Центр дистанционного обученияЛ3-4
К расчету ДН симметричного вибратора
I I П sin k (l z I 0
Модель расчета ДН
симметричного вибратора
I П sin k (l z
sin kl
Симметричный вибратор
представляется в виде непрерывной
последовательности элементарных
диполей, амплитуда и фаза питающих
токов которых учитывает реальное
распределение тока вибратора в каждой
точке его излучающей поверхности. .
В удаленной точке пространства (в дальней зоне) учитывается результат
наложения полей всех элементарных вибраторов.
online.mirea.ru
8.
Центр дистанционного обученияДН симметричного вибратора
Л3-5
I п e jkr0
cos(kl cos ) cos kl
E jW0
sin
kr0
sin 2
Каждый множитель имеет определенный физический смысл. В квадратных
скобках выделено произведение двух множителей, зависящих от угла θ и
представляющее собой диаграмму направленности в меридиональной
плоскости F(θ).
Первый множитель sinθ представляет собой диаграмму направленности
элементарных источников, то есть диполей, из которых образована антенна.
Второй, дробный, множитель cos(kl cos ) cos kl
sin 2
определяет результат интерференции полей всех элементарных излучателей.
В нем учитываются два основных фактора:
а) закон распределения тока по длине вибратора sin k (l z )
определяющий амплитудное распределение токов, питающих диполи, т.е.
распределение интенсивности полей;
online.mirea.ru
9.
Центр дистанционного обученияЛ3-6
определяющий амплитудное распределение токов, питающих диполи, а
следовательно, и распределение интенсивности полей;
б) фазовый сдвиг между полями как результат разноса элементарных диполей
в пространстве в пределах размеров антенны:
cos k z cos
Его принято назвать комбинационным или множителем комбинирования. Он
имеет осциллирующий характер, что связано с периодическим изменением
фазовых соотношений между интерферирующими полями вибраторов по
координатам пространства. Направление, в котором имеет место синфазное
сложение полей определяет положение лепестков ДН – главного или
боковых.
Число осцилляций Eθ(θ) зависит от электрической длины вибратора kl=2πl/λ,
играющей также роль частоты. С увеличением электрической длины
вибратора частота осцилляций возрастает.
online.mirea.ru
10.
Центр дистанционного обученияДН вибратора длиной l / 4
online.mirea.ru
11.
Центр дистанционного обученияЛ3-7
ДН симметричного вибратора различной электрической длины в полярной
системе координат: а – ДН вибратора, распределение тока вдоль вибратора
Характерным фактом с точки зрения интерференции является нулевое
излучение вибратора длиной l / 1
в его экваториальной плоскости (θ=90°). Он может рассматриваться как
состоящий из двух полуволновых с равными амплитудами и противофазными.
ДН в экваториальной плоскости вибратора не зависит от угла φ поскольку в
плоскости, перпендикулярной оси вибратора его ДР определяется как сумма
полей одиночных элементарных диполей.
online.mirea.ru
12.
Центр дистанционного обученияЗависимость ДН симметричного вибратора от его электрической длины
online.mirea.ru
13.
Центр дистанционного обученияЛ3-8
Среди вибраторов разной длины один из них длиной