метрические параметры дельта-трансформатора £ и С обычно подвергаются корректировке при настройке аитеииы и линии в целом по минимуму коэффициента стоячей волны.

Еще одним достоинством линии питания с дельта-трансформатором является то, что центр вибратора, имеющий нулевой потенциал, может служить местом крепления к мачте-опоре.

Другой шуитовой симметричной схемой согласования является Т-трансформатор. В диапазоне волн короче 10 м вибраторные антенны, как правило, выполняются из полых трубок, а линия питания к ним - в виде двухпроводной линии в ленточном изоляторе с волновым сопротивлением 2о=280...300 Ом.

На рис. 3.8 согласование вибратора с линией питания выполняется с помощью Т-трансформатора. Сразу скажем, что при настройке эта схема значительно удобнее, чем схема дельта-трансформатора. Однако практическая реализация схемы Т-трансформатора более трудоемкая, что обусловлено изготовлением большего числа (правда, не очень сложных) элементов.

Заметим, что предельное увеличение длины шлейфа I2 до размера вибратора h переводит линейный вибратор в петлевой Для расчета Т-трансформатора необходимо определить правильные соотношения между его геометрическими параметрами di, йг, h, h, еиХ, а также правильно выбрать емкости С (рис. 3.85). Для упрощения расчета обычно полагают, что di = d2; е=0,033; li = K-0,5X.

Длину шлейфа k и входное сопротивление антенны Za можно в принципе определить, пользуясь графиками на рис. 2.46. Однако более точные результаты можно получить, используя графики иа рис. 3.86, е и г. Из графика рис. 3.86 следует, что при lih, т. е. прн работе с петлевым вибратором н rfi = d2, входное сопротивление антенны /?а=276 Ом. Уменьшая k до значения ?2 = 0,475/i, увеличиваем Ra до значения J?a=680 Ом. Дальнейшее уменьшение h приводит к уменьшению Ra; так, например, при /2 = 0,25Ui ?а= = 60 Ом Из графика 3.8в видно, что при н при УкФО.Б

появляется реактивная составляющая Хд, причем в интервале 0,5Zi</2< 1,0/1 это сопротивление имеет емкостный характер, что несколько увеличивает резонансную частоту /р вибратора (см. рис. 3.8г) в пределах (1...1,08)/в В интервале значений 0</2<0,5/i реактивность носнт индуктивный характер, вследствие чего резонансная частота вибратора несколько снижается. На практике не используют шлейфы с малым значением kjh, так как в этом случае сильно искажается диаграмма излучения вибратора. Еще раз подчеркнем, что подбор значения h, при котором выполняется равенство Ra = Zo, еще не гарантирует настройку системы в целом. Полную настройку можно осуществить только в том случае, когда одновременно выполняются два условия: во-первых, Ra=Zo и, во-вторых, Ха=0, т. е. компенсация реактивной составляющей антенны, что достигается путем изменения длины вибратора.

Пример. Известны: резонансная частота вибратора /в = = 145 МГц, Я, = 2,07 м, di = d2=14 мм, J?a=70 Ом, Z()=300 Ом. Согласование можно получить, если /2/1 = 0,32 либо h/U=0,7, причем в nepBOiM случае резонансная частота у.меньшается более чем иа 15%, а в другом увеличивается на 8%. Это соответствует значению резонансной частоты /р= 1,08-/в= 156 МГц. Длина вибратора, который имеет резонанс на частоте /в, /=0,5-К-1,08Х. Значение коэффициента укорочения находим нз графика на рис. 2.80. Для слу чая, когда Л/й 150, получаем, что /(=0,94.

Еще раз отметим, что настройка линии с помощью Т-трансфор-матора достаточно трудоемка, так как каждое изменение длины шлейфа /г приводит к изменению резонансной частоты вибратора } , которая, в свою очередь, корректируется изменением длины вибратора li.

На практике чаще используется схема, приведенная на рис. 3.8д. В данном случае вибратор, имеющий длину /j = KX/2, возбуждается с помощью шлейфа постоянной длины kX/S. Шлейф подключается

1, = И-Чг

С=0,0дЗХ

лятор

иная с Z,=200. .6000м

1,0 0,9

Vfrlh

I k/ll

-ll-1 i 1 I L

6ffP

400 ZOO

0 0.2 0.4

0,2 0,4 0,6 0,8 1,0

C=8nflM

0.6 0,8 1,0

0,48 S)

ix.OM

-200

0,2 0,4

та] Линия с Zo= 240 ..3000м dz=0,25d e=4d,

k/l,

,06 0,8 у

I, = к- % ж)

0,48

h S 0,dli

или Х-

грузом

Рис. 3.8. Согласование с использованием Т-трансформатора: а - схема соединения двухпроводной линии с вибраторной антенной с помощью Т-траисформатора; б - зависимость активной составляющей входного сопротивления R вибратора от отношения UlU; в - зависимость реактивной составляющей входного сопротивления X вибратора от отношения IJU; г -зависимость резонансной частоты вибратора jjj (/ - резонансная частота вибратора с Т-трансформатором, - резонансная частота одиночного вибратора) от отношения UU; д - схема компенсации индуктивности шлейфа Т-трансформатора; е -схема питания с использованием двух коаксиальных кабелей, внешние экраны которых соединены между собой; ж - пример монтажа переменных подстроенных конденсаторов;

/ - изоляционная пластина; 2-переменные подстроечиые конденсаторы, С=(3... 30) пФ; 3 - двухпроводная линия в леиточиой изоляции

к линии питания с волновым сопротивлением Zo = 240...300 Ом через два конденсатора С, емкости которых примерно равны 8пФх0м. Шлейф выполняется из проволоки или трубки диаметром d2 = 0,25di и укрепляется на расстоянии e = 4dt от вибратора. Настройка антенны в резонанс достигается изменением емкостей С. Обратим внимание на то, что конденсаторы С подбираются на рабочее напряжение не меньше 1500 В. Для того чтобы конденсаторы С не пробивались атмосферным электрическим зарядом, центр вибратора обычно заземляют. Рекомендуется также заземлять оба провода линии с помощью специальных дросселей.

Возможный вариант питания вибратора линией с использованием Т-трансформатора изображен на рнс. З.Ве. Здесь в качестве линии питания используются два коаксиальных кабеля, внешние экраны которых соединены между собою. Такая линия имеет сопротивление 2X75=150 Ом. Пользуясь графиками на рис. 3.86, найдем, что /2 = 0,8/1. Из графика рис. 3.8в определим, что в этом случае антенна имеет большое значение реактивной составляющей входного сопротивления (J 300 Ом), носящей индуктивный характер. Эту реактивность можно скомпенсировать дополнительными емкостями, значения которых можно определить по графику на рис. 3.38а. В диапазоне 144 МГц эти емкости составляют 2X3,6 = = 7,2 пФ.

Достоинствами данной схемы трансформации являются, во-первых, возможность заземления средней точки вибратора, во-вторых, экранирование линии питания.

Шунтовые асимметричные схемы согласования. Большинство приемных и передающих устройств имеют асимметричные входы и выходы. Симметричные линии питания нельзя напрямую подключить к таким устройствам без использования симметрирующих устройств. Аналогичные устройства могут быть использованы и в другой ситуации, а именно - для возбуждения симметричной антенны несимметричной линией питания.

Гэм.ма-трансформатор. Этот тип трансформатора можно рассматривать как модификацию Т-трансформатора. Схема гам-ма-траисформатора приведена на рис. 3.9а. Отметим сразу, что эта схема на практике используется значительно чаще, чем схема Т-трансформатора. Это объясняется, во-первых, более простой конструкцией, во-вторых, возможностью выполнения линии питания в виде коаксиального кабеля. Часто такой способ питания применяют для возбуждения направленных антенн, состоящих из активного вибратора и пассивных диполей. В этом случае входное сопротивление вибратора имеет малую величину (20...30 Ом), а гамма-трансформатор предназначен для согласования этого сопротивления с сопротивлением коаксиальной линии (50...75 Ом). Как в предыдущем случае, гамма-трансформатор вносит в схему большую индуктивность, поэтому для ее компенсации используется емкость.

Обратим внимание на то, что питание вибратора с помощью гамма-трансформатора не приводят к с и.м метрита ом у возбуждению.

днако реальная асимметрия возбуждения незначительна и ею можно пренебречь. Дополнительное уменьшение асимметрии возбуждения диполя достигается перемещением соединительной перемычки с одновременным незначительным увеличением длины вибратора.

Изменяя три параметра - /2, С и h, можно получить удовлетворительное значение коэффициента стоячей волны в схеме. На 5HC. 3.96 приведены графики, с помощью которых можно правнль-