где р= {Wjp/W-l)/(Wrp/W+l) - коэффициент отражения от скачка волнового сопротивления; е = 2я/трД - электрическая длина трансформатора; /тр -длина трансформатора. В соответствии с (23.1) требуемое значение р2= l + 2sin2e(l -Г2)/Г2 -

-)/[1+25ш2е(1-Г=)/Г2р-1, (23.6)

откуда следует

Wrp-WlV(l-KY + 4KsmQ±{l~K)]/(2 fKsmQ). (23.7)

Из (23.5) находим (для случая Wtp<W)

Фи=Зл/2 -е-arctg[p2sin2e/(l-p2cos2e)]. (23 8)

В узле напряжения ф = -я. При смещении в сторону генератора на расстояние / ф = -я-2р/. Из (23.1) с учетом (23.8) находим, что трансформатор должен быть смещен от узла напряжения в сторону генератора на расстояние

1= [K/iin)] {я/2-8-arctg [psin 29/(1 - р cos 28)]), (23.9)

где р определяется (23.6).

Изменение волнового сопротивления последовательного трансформатора можно осуществить путем поднесения к проводам фидера металлической поверхности или решетки из продольных проводов, соединенных между собой. Приближение металлической поверхности к проводам фидера снижает его волновое сопротивление. Передвижение этой поверхности вдоль проводов фидера з-меняет точку подключения трансформирующего участка.

Надежность описанных выше контактных короткозамкнутых шлейфов при работе с передатчиками большой мощности из-за наличия скользящих контактов с фидером оказывается недостаточной. Кроме того, подстройка с помощью короткозамкнутых шлейфов связана с необходимостью значительного снижения мощности передатчика.

От указанных недостатков свободны устройства бесконтак-ной настройки, выполненные на основе применения последовательных трансформаторов постоянной длины.

Следует отметить, что снижение волнового сопротивления фидера на участке настройки за счет приближения металлической поверхности приводит к уменьшению электрииеской прочности Поэтому для настройки фидера на бегущую волну используют два последовательных шлейфа, имеющих постоянные волновое сопротивление и геометрическую длину. Перемещая вдоль фидера два последовательных трансформатора (т. е. две металлические поверхности, расположенные на определенном расстоянии от проводов фидера) и меняя расстояние между ними, можно настраивать фидер на бегущую bothv в достаточно широком интервал? естественных значений КБВ в рабочем диапазоне антенны.

Бесконтактные системы настройки фидера на режим бегущей волны, так же как и короткозамкнутые контактные шлейфы, снабжаются системой дистанционного управления.

23.4. Настройка фидера на режим бегущей волны на нескольких рабочих частотах

Пгпользуя две компенсирующие неоднородности, можно настроить фидер одновременно при двух значениях длин волн h и Х2, если по крайней мере одна >из неоднородностей не создает отражений на одной из рабочих длин волн. Пусть первая неоднородность не создает отражений для волны h- В этом случае настройку на волне %2 производят с помощью второй неоднородности, после чего настройка на (волне h производится с помощью первой неоднородности.

Настройку удобнее осуществлять, если каждая из неоднородностей создает отражения только на одной волне и не создает на другой. В этом случае определоння коэффициентов отражения компенсирующих неоднородностей и места их включения в фидере можно производить независимо в соответствии с приведенными выше формулами.

В качестве таких неоднородностей можно использовать комбинированные шлейфы (рис. 23.4). При указ-нном на рисунке выборе длин шлейфов каждый из них на одной из рабочих частот представляет собой весьма большое сопротивление и не изменяе! р€Ж!1ма работы фидера. На другой частоте подбор требуемых параметров шлейфа производят Г изме4ением соотношения дли i 1 его ветвей При кратных длинах волн одну из ветвей шлейфа можно выполнить разомкнутой Возможны и другие варианты комби нирозанных шлейфов. При изменении рабочих частот необходимо производить перенастрой.чу фидера.

Обычно набор рабочих частот, на которых предполагается использовать данную антенну, ограничен и заранее известен. В этом случае целесообразно обеспечить режим постоянной настройки фидера на рабочих частотах.

Для настройки фидера на нескольких фиксированных частотах можно использовать электрические неоднородности, создающие небольшие коэффициенты отражения, включенные на расстоянии 0,5К друг от друга. Известно, что электрические неоднородности, расположенные на фидере с равными интервалами, например фидерные опоры, создают большое отражение на частоте, для кото-

Рис. 23.4

рой расстояние между соседними неоднородностями равны 0,51, и незначительные отражения на других частотах.

В качестве электрических неоднородностей удобно использовать небольшие емкости, выполненные в виде металлических проволочных рамок (рис. 23.5)*.

Для настройки на бегущую волну рамки располагают на расстоянии половины длины волны настройки друг от друга. Обычно используют от пяти до семи пар рамок. Положение рамок на фидере выбирают в соответствии с формулами (23.2) и (23.4). При этом необходимо учесть, что включение емкостных рамок через 0,5Х эквивалентно включению суммарной емкости =пСи где п - число пар рамок; Ci - емкость одной пары рамок. Система рамок настраивает фидер в узкой полосе частот. Вне этой полосы система рамок почти не вносит дополнительных отражений и практически не влияет на режим работы фидера. Это позволяет использовать одновременно несколько систем рамок для независимой настройки фидера на нескольких частотах (до 4-5 частот).

Оптимальное расстояние между неоднородностями, при котором отраженные ими волны складываются в фазе, d = (Х/2) [ 1 - (1 /л) arcsin р],

где р - модуль коэффициента отражения от одной неодородности.

Ближайшая к нагрузке неоднородность устанавливается на расстоянии /= (V8)[l -(2/я) arcsin р] от узла напряжения в сторону генератора. При указанном расстоянии между неоднородностями результирующий коэффициент отражения Sn = = (1-?)/(1+?), где 9= (1-p)/(l-fp); iV -число неоднородностей. При изменении длины волны Sii jpsin(iVp/)/sin(p/).

Периодическая неоднородность, настроенная на длину волны ll, может дать сильное отражение на волне Я,/2, поскольку при этом расстояние между неоднородностями близко к длине волны. Ввиду этого настройку следует начинать с максимальной длины волны.

* Применение для согласования фидера с антенной нескольких малых неоднородностей в виде рамок, разнесенных на 0,5Х, предложено Л С. Казанским.