Горизонтальные симметричные вибраторы

3.20. Описать особенности антенн декаметровых (коротких) волн (KB). Почему коротковолновые КВ-антенны желательно иметь диапазонными? Почему луч КВ-антенны должен иметь определенный наклон и в ее ДН боковые и задний лепестки должны быть сведены к минимуму?

3.21. Обосновать целесообразность преимущественного применения на KB горизонтальных, а не вертикальных вибраторов и систем разнесенных антенн.

3.22. Из каких соображений выбираются длина и высота подвеса симметричного горизонтального вибратора (ВГ)?

3.23. Какую длину должен иметь тонкий ВГ для работы в диапазоне волн λ _min = 20 м, λ _max = 50 м?

Решение. Вибратор ВГ при длине l может работать в диапазоне волн 0,8 l < λ < 4 l, но так как в данном случае требуется меньший коэффициент перекрытия диапазона λ _max / λ _min =50 / 20 = 2,5, то можно улучшить согласование вибратора с фидером, установив  м.

3.24. Тонкий ВГ имеет длину 15 м. В каком диапазоне волн может работать этот вибратора?

Решение. Вибратор может работать в диапазоне волн

м, м.

Более эффективно вибратор работает на волнах λ = (1,5 – 3,5) l = 22,5 – 52,5 м.

3.25. Определить угол наклона луча δ _max и дальность связи Д в случае применения ВГ, расположенного на высоте h = λ /2, при отражении волн от ионизированного слоя, находящегося на высоте Н = 300 км.

Решение. Угол наклона луча определяется выражением

sin δ _max = λ /4 h = 0,5, откуда δ _max =30°.

Дальность связи согласно выражению

км.

3.26. На какой высоте h должен быть подвешен ВГ, чтобы при отражении электромагнитной волны от ионизированного слоя высотой 350 км и длине волны λ = 40 м обеспечить связь на расстояние Д= 1000 км?

Ответ: h = 17,4 м.

3.27. Описать схему параллельного питания симметричного вибратора.

3.28. Описать диполь Надененко (рис. 3.4), его принципиальные особенности и конструктивное выполнение.

3.29. На каком расстоянии х от середины ВГ, волновое сопротивление которого равно 570 Ом, следует включить концы двухпроводного фидера, имеющего волновое сопротивление 600 Ом, если согласование вибратора с фидером производится по схеме параллельного питания на волне λ = 30 м?

Ответ: х = 0,06 λ, = 1,8 м.

3.30. Какое должно быть установлено соотношение между радиусом вибратора и длиной волны, чтобы волновое сопротивление вибратора было равно 300 Ом?

Решение.

Волновое сопротивление вибратора рассчитывается по формуле

.

Учитывая, что  Ом, получим ; ; .

Значит, диаметр вибратора 2 r должен составлять примерно 0,02 от длины волны λ. Например, при λ = 60 м диаметр 2 r = 0,02 60 = 1,2 м.

Такие толстые вибраторы используются для работы в широком диапазоне волн. Диполь Надененко, например, изготовляется не сплошным, а в виде параллельных проводов, расположенных по образующим цилиндра большого диаметра.

3.31. Имеется диполь Надененко ВГД ; стороны которого образованы восемью проводами диаметром 2 r' = 3 мм. Определить волновое сопротивление диполя.

Решение.

I. Расшифровываем обозначение диполя ВГД : вибратор горизонтальный диапазонный с длиной одного плеча l = 20 м, со средней высотой подвеса над землей h = 15 м и диаметром вибратора 2 r = 2 м.

2. Находим эквивалентный радиус диполя Надененко (r _э – это радиус сплошного вибратора, имеющего такое же волновое сопротивление , как диполь Надененко). Расчет r _э производится по формуле

Рис. 3.4

 

где п –число проводов в цилиндре, принято равным восьми; r ′ –радиус проводов, расположенных по образующим цилиндров диполя; r –радиус цилиндрической поверхности вибратора.

3. Волновоесопротивление диполя

=2761g(λ /π r) – 120 = 2761g(40/2·0,58) = 304,3 Oм.

3.32. Диполь Надененко длиной 30 м изготовлен из шести проводов радиусом 1,5 мм, расположенных по образующим цилиндра радиусом 0,75 м. Каково волновое сопротивление диполя?

Ответ.  = 287 Ом.