Теория симметричных вибраторов
Рассмотрение диаграммы направленности симметричного вибратора. Определение коэффициента направленного действия вибратора. Характеристика входного сопротивления. Обзор особенностей строения и функциональных возможностей симметричного щелевого вибратора.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 14.08.2015 |
| Размер файла | 106,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Теория симметричных вибраторов
План
симметричный вибратор щелевой сопротивление
Введение
1. Диаграмма направленности симметричного вибратора
2. Коэффициент направленного действия симметричного вибратора
3. Входное сопротивление симметричного вибратора
4. Симметричный щелевой вибратор
Литература
Введение
Симметричный вибратор представляет собой прямолинейный проводник, у которого в симметричных (относительно середины) точках токи равны по величине и имеют одинаковое направление в пространстве. Симметричный вибратор (рис. 1) - простейшая и наиболее распространённая антенна. В наиболее простом варианте он представляет из себя прямолинейный проводник длиной радиуса , питаемый в середине от генератора токами высокой частоты.
Рис. 1 Структурная схема симметричного вибратора
1. Диаграмма направленности симметричного вибратора
Диаграмма направленности симметричного вибратора может быть получена с помощью метода, имеющего большое значение в теории и технике антенн и применяющегося для получения диаграмм направленности любых антенн. Метод предполагает распределение комплексной амплитуды тока по антенне известным. В основе метода лежит принцип суперпозиции или сложения.
Диаграмма направленности симметричных вибраторов с разным соотношением представлена на рисунке 2.
При выводе формулы диаграммы направленности антенна рассматривается как совокупность элементарных излучателей, поля от которых надлежит суммировать в текущей точке наблюдения, расположенной в дальней зоне на сферической поверхности радиуса .
Разберём указанный метод и выведем формулу для диаграммы направленности симметричного вибратора.
На рис.3 показан тонкий вибратор с выделенными на нём двумя симметрично расположенными диполями длиной dZ с координатами центров ±Z. Там же указана система координат для отсчёта положения точки наблюдения А и координат диполей с током.
Рис. 2 Диаграмма направленности симметричных вибраторов с разным соотношением
Рис. 3 Принцип суперпозиции (сложения) при выводе формулы поля симметричного вибратора
Поскольку точка наблюдения отнесена в дальнюю зону, то есть на достаточно большое расстояние >>2l, то все лучи, направленные в точку наблюдения от различных диполей, можно считать практически параллельными. Это значит, что, и связаны между собой соотношениями:
, (1)
где . Запишем поле от двух выбранных диполей, считая их достаточно тонкими (диаметр провода значительно меньше длины волны):
, (2)
Сравнивая поля от двух противоположных элементарных вибраторов, видим, что они только отличаются значением множителя , то есть амплитудами, обратно пропорциональными расстояниями r(Z), и фазами, прямо пропорциональными расстояниям:
. (3)
При условии r >> l отличие амплитуд будет настолько несущественным, что с хорошей точностью модули полей от всех диполей можно определять через одно и то же расстояние , соответствующее середине симметричного вибратора. Однако при оценке фазовых сдвигов полей с различием расстояний инельзя не считаться.
С учётом принятых допущений поле от пары диполей записывается в виде:
(4)
Чтобы получить значение полного поля и диаграммы направленности симметричного вибратора, необходимо просуммировать dEq от всех пар симметрично расположенных диполей, составляющих оба провода антенны.
Сложение бесконечного числа элементарных полей осуществляется путём интегрирования выражения (3.4) в пределах одного плеча вибратора. Результирующее поле оказывается равным:
(5)
В полученной формуле в квадратных скобках выделено произведение двух множителей, зависящих от q и представляет собой диаграмму направленности в меридиональной плоскости F(q). Каждому из множителей может быть приписан определённый физический смысл.
2. Коэффициент направленного действия симметричного вибратора
При известной величине мощности излучения легко может быть определен коэффициент направленного действия симметричного вибратора, т.е. отношение величины вектора Пойтинга в данном направлении к средней величине вектора Пойтинга на поверхности полной сферы, охватывающий вибратор (при одинаковых расстояниях в обоих случаях).
Коэффициент направленного действия в максимальном направлении поля излучения:
(6)
(7)
(9)
(10)
в направлении , Подставив в выражение для формулу (6) и , получим расчетную формулу:
(11)
Обратим внимание на три характеристичные цифры
По известным значениям коэффициента направленного действия и сопротивлению излучения можно найти действующую длину вибратора, приведенную к входному току.
(12)
Действующая длина вибратора определяется равновеликой площадью входного тока.
3. Входное сопротивление симметричного вибратора
Мощность, подведенная от генератора к симметричному вибратору делится на излучаемую, теряемую в самом вибраторе (омические потери, потери в изоляторах, окружающих металлический проводник и в земле). Излучаемая мощность характеризуется сопротивлением излучения .
4. Симметричный щелевой вибратор
На основании принципа двойственности поле, создаваемое симметричной щелью, можно найти, если известно поле, создаваемое симметричным электрическим вибратором, имеющим одинаковую форму и размеры со щелью. Щелевой вибратор обладает направленными свойствами в своей меридиальной плоскости.
Диаграмма направленности щелевого вибратора зависит от и совпадает с диаграммой направленности симметричного вибратора.
Вдоль оси щелевой вибратор не излучает. Максимум диаграммы направленности наблюдается вдоль нормали к оси щели.
Рис. 4 Симметричный щелевой вибратор
При в экваториальной плоскости щель не обладает направленными свойствами. Щель обладает резонансными свойствами и излучает в одну сторону.
Литература
1. http://www.vitex.kiev.ua/index.php?page=Typeant (дата обращения 16.02.2010)
2. Ерохин Г.А., Чернышев О.В., Козырев Н.Д., Кочержевский В.Г. Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн. - М. Радио и связь. 1996.-486с.
3. Кочержевский Г. Н. и др. АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ УСТРОЙСТВА. Учебник для вузов. - М.: Радио и связь, 1989 г., 352 стр.
4. Антенно-фидерные устройства: Методические указания для студентов-заочников специальности «Радиосвязь, радиовещание и телевидение», Владивосток 2004
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Геометрические параметры антенны. Определение оптимального сопротивления активного вибратора. Определение расстояний между вибраторами. Построение диаграммы направленности антенны. Расчет коэффициента направленного действия и входного сопротивления.
курсовая работа [177,3 K], добавлен 24.10.2013Симметричный электрический вибратор в свободном пространстве. Мощность излучения симметричного вибратора. Система из двух связных вибраторов, направленные свойства. Расчёт тока в пассивных вибраторах. Директорные антенны, питание вибраторных антенн.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 27.10.2011Характеристика основных составляющих элементов антенны: активного полуволнового вибратора, рефлектора и директора. Процесс проектирования многоэлементной антенны типа "Волновой канал". Применение и принцип работы петлевого вибратора Пистолькорса.
контрольная работа [1,1 M], добавлен 09.02.2012Симметричная вибраторная антенна, построенная из симметричных вибраторов. Удобство при монтаже, обеспечение широкого рабочего диапазона частот. Описание конструкции антенны, результаты ее исследования. Влияния длины второго вибратора на согласование.
контрольная работа [942,7 K], добавлен 14.01.2017Создание модели антенны и оптимизация ее конструкции. Свойства антенны горизонтальной поляризации с учетом свойств поверхности земли в направлении максимального КНД и влияние диаметра проводников симметричного вибратора на рабочую полосу частот.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 23.02.2016Форма, размеры, конструкция, направленность и разновидности антенн. Системы фиксированного радиодоступа. Персональные беспроводные сети. Практическое определение волнового сопротивления линии передачи. Закономерности излучения полуволнового вибратора.
доклад [1,9 M], добавлен 30.05.2015Методика расчета уголковой антенны, петлевого вибратора, коллинеарной антенной решетки. Выбор размеров уголковой антенны, расчет параметров элемента решетки с учетом уголкового рефлектора, ширины диаграммы направленности. Схема распределения мощности.
курсовая работа [968,3 K], добавлен 21.03.2011Излучатель антенной решетки. Выбор конструкции вибратора и схемы питания. Антенная решетка системы излучателей. Расчет диаграммы направленности и геометрия антенной решетки. Расчет параметров решетки при заданном максимальном секторе сканирования.
контрольная работа [250,6 K], добавлен 03.12.2010Волновое сопротивление диполя. Длина плеча вибратора. Сопротивление диполя для трех длин волн. Максимально допустимая мощность, пропускаемая фидером. Диаграмма направленности антенны. Определение нулевых направлений излучения. Высота подвеса над землей.
курсовая работа [621,2 K], добавлен 14.01.2011Конструкция антенны и схема питания. Расчет диаграммы направленности и коэффициента усиления антенны. Расчет дальности приема на всех каналах. Определение входного сопротивления и коэффициента стоячей волны. Расчет низкочастотного фильтра прототипа.
курсовая работа [644,3 K], добавлен 06.01.2012Расчет основных параметров и характеристик антенны. Выбор питающего волновода. Определение фазовых ошибок. Расчет коэффициента направленного действия и коэффициента усиления. Диаграммы направленности рупора. Замечания к конструкции.
курсовая работа [43,5 K], добавлен 21.03.2011Требования, предъявляемые к спутниковым антеннам. Общие сведения и принцип действия зеркальной антенны. Расчет пирамидального облучателя и диаграммы направленности. Определение коэффициента направленного действия. Геометрические размеры зеркала.
курсовая работа [102,3 K], добавлен 15.05.2014Расчет КПД фидера. Выбор типа и схемы питания приемной антенны, определение ее геометрических размеров и коэффициента усиления. Расчет диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях, коэффициента ее направленного действия.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 27.10.2011Выбор типа и геометрических размеров линзы. Расчет диаграммы направленности в плоскостях E и H, коэффициента направленного действия, коэффициента усиления антенны. Выбор типа фидера, расчет затухания и его КПД. Построение эскиза рассчитанных конструкций.
курсовая работа [206,9 K], добавлен 15.12.2011Принцип действия рупорных антенн, расчет диаграммы направленности рупорной антенны на заданной частоте. Освоение методики измерения диаграммы направленности, поляризационной диаграммы рупорной антенны и коэффициента стоячей волны в фидерной линии.
контрольная работа [330,4 K], добавлен 04.03.2011Общие сведенья о многовибраторной синфазной решетке. Структура антенны с настраиваемым и апериодическим рефлектором. Расчет коэффициента направленного действия. Использование симметрирующе-согласующиго устройства. Расчет входного сопротивления антенны.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 26.05.2010Характеристики и параметры спиральных антенн, их геометрические размеры. Диаграмма направленности и коэффициент направленного действия. Зависимость усиления и ширины диаграммы направленности спиральной антенны от количества витков, согласование с фидером.
курсовая работа [1019,4 K], добавлен 06.09.2014Параметры симметричного кабеля МКС-4х4-1,2 с медными жилами и кордельно-полистирольной изоляцией. Сопротивление цепи постоянному току. Индуктивность симметричного кабеля. Первичные и вторичные параметры коаксиальной пары. Коэффициент распространения цепи.
контрольная работа [180,5 K], добавлен 16.05.2014Выбор и обоснование трассы линии связи Кемерово - Ленинск-Кузнецкий: определение числа каналов, системы передачи и типа кабеля. Конструктивный расчет параметров передачи симметричного кабеля. Расчет опасного влияния ЛЭП, молниезащита магистрали; смета.
курсовая работа [569,5 K], добавлен 13.11.2013История разработки первых антенн, их роль в системе приема-передачи информации. Основные параметры современных антенных комплексов, коэффициент направленного действия, спектр и диаграммы модуляции сигнала. Расчет КНД и схема направленности антенны.
курсовая работа [708,1 K], добавлен 19.05.2014
