double arrow

Длинноволновые и средневолновые антенны

Сопротивление потерь при рабочей длине волны l и собствен­ной длине волны антенны lо

, (3.1.)

где А - коэффициент, зависящий от качества заземления.

Индуктивность удлинительной катушки , (3.2)


где Z в.a - волновое сопротивление вертикального вибратора, Ом; h - его высота, м.

Емкость укорачивающего конденсатора, пФ:


. (3.3)


Действующая высота рамочной антенны


, (3.4)

где N - число витков рамки; S - площадь, ограниченная контурами рамки.

Сопротивление излучения рамочной антенны, Ом:


(3.5)

Резонансная длина волны lо Т-образной антенны определяется по формуле


, (3.6)

где h - высота антенны; l г - длина горизонтального провода антенны; Z в.в, Z в.г - волновое сопротивление вертикального и горизонтально­го проводов антенны соответственно.

Размер l’ г вертикального вибратора, эквивалентного горизон­тальной части Т-образной антенны, определяется выражением


(3.7)

Аналогично для Г-образной антенны имеют место следующие соотношения:


(3.8)

Амплитуды напряжения и тока в точках А, В, С Г-образной антенны (рис. 1) при амплитуде тока в основании I m0 соответст­венно равны


(3.9)


Полная длина вертикального вибратора, эквивалентного Т-образной антенне:

(3.10)

Статическая емкость п параллель­ных проводов радиусом r и длиной l каждый, которые расположены на вы­соте h в одной плоскости на расстоя­нии а один от другого (рис.3):

. (3.11)

Рис.3

При вертикальном расположении проводов

Рис. 1.
(3.12)

В формулах (3.11), (3.12) емкость и линейные размеры антенны выражены в сантиметрах.

Амплитуда ЭДС, индуктируемой в рамке при амплитуде на­пряженности поля Еm:

(3.13)

где j - угол между направлением принимаемой волны и плоско­стью рамки.

Задачи

3.1. Почему длинноволновым антеннам придают форму вертикальных заземленных проводов с сильно развитой горизонтальной частью? Какие функции выполняют в этой антенне вертикальные и горизонтальные провода?

3.2. Во сколько раз увеличится сопротивление излучения верти­кального заземленного провода, длина которого значительно мень­ше длины волны λ, если антенну снабдить горизонтальной частью, при которой ток в вертикальном проводе распределится равномерно?

3.3. Как производится настройка в резонанс вертикального вибратора при удлинении и укорочении резонансной длины волны вибратора?

3.4. Определить КПД антенны в виде вертикального зазем­ленного вибратора высотой h =60 м при длине волны λ =1200м. собственной длине волны λ о=900 м и удовлетворительном зазем­лении (A =3 Ом).

3.5. Определить мощность, подводимую к антенне в виде вер­тикального заземленного вибратора высотой h=30 м, если длина волны λ =1500 м, собственная длина волны антенны λ 0=1000 м, излучаемая мощность P å ==100 Вт и заземление удовлетворитель­ного качества (A =2,5 Ом).

3.6. Определить индуктивность удлинительной катушки, пред­назначенной для настройки вертикального заземленного вибратора, имеющего высоту 150 м и волновое сопротивление 500 Ом, в резо­нанс на волну λ =800 м.

3.7. Определить емкость укорачивающего конденсатора, необ­ходимую для настройки вертикального заземленного вибратора, имеющего высоту 100 м и волновое сопротивление 450 Ом, в резо­нанс на волну λ =250 м.

3.8. Вертикальный заземленный вибратор, имеющий высоту 100 м и волновое сопротивление 400 Ом, настраивается в резонанс на рабочую волну 800 м. Требуется определить.характер и размер элемента настройки вибратора.

3.3. Определить сопротивление потерь Г-образной антенны с длиной пути тока l= 100 м при длине волны λ= 1200 м и хорошем заземлении (A =1 Ом). Волновой коэффициент k= 5.

3.4. Определить КПД Т-образной антенны с длиной пути тока l =120 м, действующей высотой h д=40 м и хорошим заземле­нием (A =2,5 Ом), если длина волны λ =1600 м, а волновой коэф­фициент k= 6.

3.11. Изобразить распределение амплитудных значений напря­жения и тока в вертикальном заземленном вибраторе с удлинением и укорочением резонансной длины волны.

3.5. Изобразить распределение амплитудных значений напря­жения и тока в Г-образной антенне при удлинении и укорочении резонансной длины волны.

3.13. Изобразить распределение амплитудных значений напря­жения и тока в Т-образной антенне при удлинении и укорочении резонансной длины волны.

3. 14.* Рассчитать резонансную длину волны и параметры эле­мента настройки Т-образной антенны, имеющей волновое сопро­тивление вертикального провода Z в.в=550 Ом, волновое сопротив­ление горизонтального провода Z в.г=400 Ом, высоту h= 50 м и длину горизонтальной части l г=120 м. Рабочая длина волны l=900 м.

3.15.* Определить статическую ем­кость и волновое сопротивление Г-образной антенны, в которой как горизонталь­ная часть, так и снижение состоят из четырех (n =4) параллельных проводов, расположенных в одной плоскости (рис.4). Длина горизонтальной части l Г=90 м, высота антенны h =60 м. Ра­диус проводов r =3 мм. Расстояние меж­ду проводами а =80 см.

3.16. Рассчитать статическую емкость и волновое сопротивление Г-образной антенны, имеющей длину горизонтальной части l г=80 м, высоту h =40 м, радиус проводов r =3мм, причем как горизонтальная часть, так и снижение антенны состоит из шести проводов, распо­ложенных в одной плоскости на расстоянии а =90 см.

3.17.* Определить амплитудные значения напряжения и тока в точках А, В, С Г-образной антенны (см. рис. 3), имеющей вол­новые сопротивления Z в.г=450 Ом, Z в.в=550 Ом, длину горизон­тальной части l г=80 м и высоту h= 60м, если длина волны λ =720 ми амплитуда тока в основании антенны I m0=10 A.

3.18. Определить амплитудные значения напряжения и тока в характерных точках Т-образной антенны, данные которой приве­дены в задаче 3.15. В основании антенны амплитуда тока рав­на 5 А.

3. 13.* Какое максимальное напряжение может быть подведено к входным клеммам антенны, рассчитанной по данным предыду­щей задачи, если эта антенна возбуждается амплитудно-модулированными колебаниями с коэффициентом модуляции m =1? Крити­ческое значение напряжения в антенне составляет U mкр=100 кВ.

3.20. Доказать, что действующая высота антенны с верхней частью выражается формулой

где l оe - высота эквивалентного вертикального вибратора; h - высота антенны.

3.21.* Определить коэффициент полезного действия Г-образной антенны с высотой эквивалентного вибратора l оe= 177,5 м и высо­той антенны h= 50 м при наличии удовлетворительного заземления (A =3 Ом ), собственной длине волны λ 0 =639 м и длине волны λ =900 м.

3.22. Рамочная антенна состоит из 30 витков провода, образую­щих прямоугольную рамку со сторонами m =40 см и h= 1м, при­нимает радиоволны длиной λ =400 м. Определить действующую высоту и сопротивление излучения антенны.

3.23. По данным задачи 3.22 определить амплитуду ЭДС, ин­дуктируемой в рамочной антенне, если плоскость рамки совпадает с направлением приема вертикально поляризованных волн, магнит­ное поле которых имеет амплитуду напряженности Нт= 10-8А/м.

3.24. Какой будет амплитуда ЭДС в рамочной антенне (см. задачу 3.23), если плоскость ее расположена относительно направ­ления принимаемой волны под углом j=30°?

3.25. Определить сопротивление излучения круглой рамочной антенны, имеющей диаметр 40 см и состоящей из 20 витков про­вода. Длина волны равна 800 м. Какова амплитуда ЭДС, индук­тируемой в рамке, если волна поляризована вертикально и имеет амплитуду напряженности электрического поля 10 мВ/м?

3.26. Какие необходимы дополнения к рамочной антенне, что­бы получить диаграмму направленности в виде кардиоиды? Изоб­разите графически такую диаграмму.


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  



Сейчас читают про: