видно, что замена проволочного вибратора сплошным дилЙя радиуса Яж приводит к качественно близким результатам, однако, вблизи точки питания ошибка становится заметной.

При проволочном исполнении провода вибратора вблизи точкв питания постепенно сближаются и сводятся в один жгут (см рис. 10.11). При этом отсутствуют плоские торцевые поверхности и связанная с ними дополнительная емкость между плечами вибратора, ухудшающая его согласование с питающей линией. Отсутствие плоских торцов позволяет получить хорошее совпадение между расчетными и экспериментальными результатами, не вводя в рассмотрение токи на торцевых поверхностях (см. § 11.2, рис. 11.4).

Умазанные геометрические соотношения являются достаточно типичными для применяемых на практике вибраторов. Как следует из кривых входного сопротивления (см. рис. 10.12), питание вибраторов этого типа целесообразно осуществлять фидером с волновым сопротивлением близким к 300 Ом.

10.10. Петлевые вибраторы

Петлевой вибратор, предложенный А. А. Пистолькорсом, представляет собой систему из двух параллельных короткозамкнутых на концах проводников (или системы проводников), расположенных на небольшом относительно длины волны расстоянии друг от друга (рис. 10.14,а). Генератор включается в центре проводника /. При длине проводников, образующих петлевой вибратор, равной Я/2, проводники 1 и 2 возбуждаются синфазно, а на их концах имеют место узлы тока. Распределение тока вдоль проводников

петлевого вибратора показано на рис. 10.14,а штриховой линией. Приведенное на рис. 10.14,а распределение тока можно объяснить, если рассмотреть закороченную на конце двухпроводную линию длиной V2 (рис. 10.14,6) и, постепенно деформируя ее, перейти к петлевому вибратору.

Входное сопротивление петлевого вибратора является функцией отношения диаметров проводников 1 и 2. Подбором диаметров этих проводников можно добиться необходимого согласования вибратора с питающим его фидером в заданном рабочем диапазоне. Диапазонность петлевого вибратора по входному сопротивлению может быть несколько расширена включением дополнительных перемычек между проводниками (рис. 10.14,в). Вибраторы этого типа принято называть шунтовыми (ВГДШ). В середину проводника 2 может быть включено комплексное, реактивное или активное сопротивление (рис. 10.14,г). В последнем случае можно получить существенное расширение рабочего диапазона вибратора по входному сопротивлению. Однако ввиду низкого КПД такие антенны применяются только в качестве приемных.

В тех случаях когда длина проводов петлевого вибратора отлична от Я/2, нули тока на концах вибратора отсутствуют, а распределение токов вдоль проводов 1 и 2 различаются, т. е. провода возбуждаются не в фазе, как это имело место при длине проводников, равной Я/2.

Анализ петлевых вибраторов можно проводить на основе теории несимметричных линий путем разделения токов в проводниках вибратора на синфазные и противофазные составляющие (рис. 10.14,г).

Ввиду малости расстояния между проводами вибратора излу-чением противофазной составляющей тока можно пренебречь. При расчете дальнего поля петлевой вибратор обычно заменяют симметричным вибратором с соответствующим эквивалентным радиусом, по которому протекает суммарный синфазный ток /о=/с1-Ь +/с2, где /с1 и /с2 - амплитуды синфазных токов, протекающих соответственно по проводам 1 и 2.

Входное сопротивление петлевого вибратора с различным диаметром проводников 1 к 2 и включенной в середину проводника 2 нагрузкой может быть вычислено по формуле [12]

(Ze-f ZH)-f iWnptgpZ >

где k - коэффициент трансформации петлевого вибратора, определяемый радиусами проводников п, Г2 и расстоянием между ними d; k={l+Ny/m, где N = \п-/\п-; Zbx - входное сопротивление обычного симметричного вибратора с эквивалентным радиусом /?3k=(r2d) ; I - длина плеча вибратора; Wp - волновое

сопротивление петлевого вибратора по противотактной i ределяемое 100 ф-ле 1Г п=1201п =4=- .

Б частном случае, когда сопротивление нагрузки равно нулю,. (10.13) принимает вид

Для вибратора с длиной плеча / = 0,25Я входное сопротивление 2вх.ш=А2 . (10.15)

Достоинствами петлевого вибратора являются более высокое входное сопротивление и возможность его регулировки путем соответствующего подбора радиусов проводов. В ряде случаев, например, при использовании вибратора в качестве элемента антенной решетки или антенны ВГД-2У (см. § 10.11) геометрические размеры вибраторов ограничены в связи с необходимостью достаточного близкого их расположения. При Я 0,25 входное сопротивление обычного симметричного вибратора составляет приблизительно 75 Ом. Реализация фидера с таким волновым сопротивлением связана с определенными конструктивными трудностями, тогда как при использовании петлевого вибратора при тех же era размерах питание может осуществляться типовым фидером с волновым сопротивлением 300 Ом.

В петлевых и шунтовых вибраторах в середине проводника 2 (см. точку О на рис. 10.14,а) имеет место узел потенциала, поэтому в этой точке вибратор может крепиться без изолятора к любой опоре. В районах с повышенной грозовой опасностью важное значение имеет возможность заземления точки нулевого потенциала.

Вибраторы этого типа могут выполняться как в проволочном, так и в жестком варианте. В последнем случае их в основном используют в качестве элементов антенных решеток. При этом их диапазонность по входному сопротивлению увеличивается.

Пример конструктивного выполнения жесткого шунтового вибратора, предложенного Г. 3. Айзенбергом, показан на рис. 10.15,а Шунт выполняют из металлических труб, с помощью которых вибратор крепится к мачте без изолятора.

Эквивалентная схема шунтового вибратора, поясняющая era диапазонные свойства, показана на рис. 10.15,6. Наличие в вибра-