Волновое сопротивление симметричного вибратора Wв

Существует несколько упрощенных формул для определения волнового сопротивления симметричного вибратора Wв, действующих при определенных условиях, все они приводятся в [Л6.4].

Тонкий вибратор (когда ) имеет относительно большое волновое сопротивление порядка 1000 Ом. Та­кой вибратор является узкополосным и позволяет под­водить к нему относительно небольшие мощности. Для расширения рабочей полосы и возможности работать с большими мощностями применяют вибрато­ры с пониженным волновым сопротивлением. Для уменьшения волнового сопротивления необходимо уве­личивать погонную емкость и уменьшать погонную ин­дуктивность вибратора, что возможно при увеличении его радиуса. Таким может быть биконический вибратор, т. е. вибратор, в котором каждое плечо выполнено в виде конуса. Такими же свойствами обладает вибратор, выполнен­ный из плоской широкой металлической пластины. Вибраторы с пониженным волновым сопротивлением выполняются также из системы проводов, расположен­ных по образующим конусов или цилиндров. Такие ви­браторы легче сплошных и создают меньшую ветровую нагрузку на мачты.

Входное сопротивление симметричного вибратора

Рисунок 2.6 - Эквива­лентные схемы вход­ного сопротивления симметричного виб­ратора в зависимости от его относительной длины.

Короткий вибратор имеет комплексное входное сопротивление емкостного харак­тера. Величина реактивной составляющей входного со­противления тем больше, чем короче вибратор и чем больше его волновое сопротивление, т. е. меньше диаметр вибратора.

Полуволновый виб­ратор является резонансным, так как его реактивное со­противление равно нулю. Малое и чисто активное вход­ное сопротивление позволяет сравнительно просто со­гласовать полуволновый вибратор с коаксиальной лини­ей, имеющей волновое сопротивление 75 Ом. Полувол­новый вибратор широко применяется, особенно в метро­вом и дециметровом диапазонах волн, как самостоя­тельная антенна или как элемент телевизионных антенн.

Симметричный вибратор с длиной плеча 0,25<L<0,5 (электрическая длина 0,5<ka<) име­ет комплексное входное сопротивление индуктивного характера.

Одноволновый симметричный вибратор длиной име­ет чисто активное входное сопротивление и является резонансным.

Для одиночного симметричного одноволнового вибратора = 200 Ом. Если вибратор находится в системе из­лучателей или вблизи рефлектора, то за счет их взаим­ного влияния сопротивление излучения может су­щественно измениться. Пучности напряжения и узлы тока у одноволнового симметричного вибратора располага­ются на конце и на входе. Поэтому его входное сопро­тивление велико, у тонкого вибратора Wв =800-1000 Ом и Rа = 3200—5000 Ом. Одноволновый симметричный вибратор лучше согласуется с симметричными линиями. Волновой симметричный вибратор применяется как самостоятельная антенна, а также как элемент сложных антенн для телевизионного и звукового вещания в различных диапазонах волн.

Симметричный вибратор с плечом 0,5<L<0,75 имеет комплексное входное сопротивление емкостного характера. Если размер плеча лежит в пределах 0,75<L<5, входное сопротивление имеет индуктивный характер.

Наличие реактивной составляющей во входном со­противлении вибратора затрудняет согласование его с фидером, поэтому на практике стремятся использовать резонансные вибраторы - одноволновый или полуволновый, — либо работать на частотах, близких к резонансным.

В большинстве практических расчетов используют упрощенные формулы, они приводятся в [Л6.4].