70 Ом и длину %14. Таким образом, в точке В (или в точке С) сопротивление равно 35 Ом. Переключатель соединен с четвертьволновым отрезком кабеля, имеющего волновое сопротивление 50 Ом, который трансформирует сопротивление в точке В (или С), равное 55 Ом, в сопротивление 71,5 Ом в точке Е, к которой подсоединена линия питания в виде кабеля с волновым сопротивлением 70... 72 Ом. В такой системе коэффициент стоячей волны меньше, чем 1,05.

l2 Li

Z =70BM Zg=7aOM

Ls Z =7U0M

Рис. 6.50. Схема для изменения поляризационных характеристик излучения крестообразных антеин

Рис. 6.51. Схема для изменения поляризационных характеристик излучения крестообразных аитеин

Чтобы получить сдвиг фаз между обоими полями точно 90°, необходимо точно выполнить длину секции Lz и тщательно уравнять длину секций Li и L. Изменение направления вращения круговой поляризации осуществляется переключением реле из положения В в положение С. Отметим, что данная схема мало пригодна для работы с одним диполем; так, в этом случае появляется значительное рассогласование (/Ссти>2).

На рис. 6.51 приведена схема антенны, которая позволяет осуществить работу уже в трех режимах поляризации: вращающейся правой, вращающейся левой и линейной горизонтальной. Необходимый режим работы устанавливается с помощью переключателей Pi, Рг и Рз. Читатель, разобравшись в работе этих двух антенн, сможет сконструировать антенную систему с четырьмя режимами поляризации: два с круговой поляризацией и два с линейной.

6.6. Рефлекторные антенны

Между антенными системами и рефлекторными (зеркальными) антеннами имеется существенная разница. В первом случае форма диаграммы направленностн определяется размещением элементов антенной системы, амплитудами и фазами токов в каждом элементе. Во втором случае источник излучения создает сферическую волну, а рефлектор (зеркало) преобразует ее в плоскую волну, причем форма диагра.ммы направленности определяется как формой рефлектора, так и направленными свойствами первичного источника излучения, называемого облучателем.

Для анализа работы рефлекторных антенн можно пользоваться различными методами. Наибольшее развитие получил метод геометрической оптнки, основные законы которого известны из оптикн.

Построение рефлектора. Теория и практика показывают, что для отражения электромагнитной волны, падающей на поверхность рефлектора, ие обязательно использовать сплоишые зеркала. Так, например, если падающая иа рефлектор волна линейно поляризована, то для эффективного отражения достаточно иметь рефлектор в виде набора линейных проводников, ориентированных вдоль направления вектора Е падающего поля. Если же падающая волна имеет круговую поляризацию, то рефлектор может быть выполнен в виде набора проводников, линейно ориентированных в двух ортогональных направлениях. Можно также использовать сетчатые рефлекторы, которые обычно и применяют на практике.

Энергия падающей на рефлектор волны должна быть переотражена с минимальными потерями. Потери могут быть обусловлены потерями иа поверхностное сопротивление, потерями из-за частичного прохождения волны за рефлектор.

Потери на поверхностное сопротивление зависят от проводимости металла, из которого выполнен рефлектор. В случае использования сетчатого рефлектора большое влияние на потери этого вида оказывает качество стыков сетки.

Потери, обусловленные прохождением волны через поверхность рефлектора, характеризуются коэффициентом прохождения (коэффициентом проницаемости)

р = £пр/£пад, (6.7)

где £пад - амплитуда падающей волиы; Епр - амплитуда волиы, прошедшей за рефлектор.

Значение параметра р определяется геометрическими размерами сетки, из которой выполняется рефлектор:

Р = {1 -Ь 1Я./2* Ig (ft/J)]*}-/, (6.8)

где b - длина ячейки сетки; d - диаметр провода (рис. 6.52).

Если в качестве допустимого уровня просачивания принять р= =0,1, что соответствует прохождению за рефлектор 1% падающей на рефлектор мощности, то можно получить следующее соотношение, связывающее параметры сетки с длиной волны, при котором выдерживается принятое условие:

K = 20blg(b/nd). (6.9)

Если читателю затруднительно проводить необходимые расчеты по приведенной формуле, то он может воспольаоваться графиками, представленными на рис. 6.52. Методику пользования графиками

поясним на примере. Предположим, что =70 см и диаметр провода d=3 мм. Находим точку пересечения кривой, соответствующей Л = 70 см, с горизонтальной прямой, соответствующей Я=70 см, с горизонтальной прямой, соответствующей диаметру 3 мм. Из точки пересечения кривой и горизонтальной прямой опускаем перпендикуляр на ось абсцисс и получаем размер стороны ячейки 6=30 мм При Я=2 м и d=3 мм получим, что 6 = 56 мм.

Рис. 6.52.

3 и S е е 10 10 so j soeo so wo график для определения максимальных размеров ячеек рефлектора

Антенны с уголковым рефлектором. Антенны с уголковым рефлектором достаточно просты в изготовлении и по этой причине раньше пользовались у радиолюбителей большой популярностью. Эти антенны имеют усиление, сравнимое с усилением, которое обеспечивает антенна Уда-Яги, но по сравнению с последними требуют применения большего количества материалов.

Схема уголковой антенны (так иногда называют рассматриваемые антенны) приведена на рис. 6.53. Излучающим элементом обычно служит полуволновый диполь. Обычно этот элемент выполняют с малым отношением Ijd, что способствует расширению диапазона рабочих частот. Уголковый рефлектор выполняется из набора диполей длиной Я0,6Х, размешенных на расстоянии О = 0,1Я друг от друга. Длина стороны рефлектора L зависит от расстояния S между вибратором и вершиной отражателя, а также от угла раскрыва уголкового рефлектора.

Рассмотрим процесс отражения волны от уголкового рефлектора. Волна, падающая в точку А рефлектора, после отражения распространяется параллельно оси рефлектора. Волна, падающая на рефлектор выше или ниже точки А, после отражения распространяется под некоторым углом к оси рефлектора (см. рис 6 536).

Для рефлектора с углом раскрыва а=90° длина стороны рефлектора достигает значения 3S. В этом случае точка А находится