жением и током. Входное сопротивление может быть изображено эквивалентной схемой:

-0 0-

Рис. 2.1 Эквивалентная схема входного сопротивления антенны.

В случае, когда антенна запитывается в точке соответствующей максимуму тока, активная часть входного сопротивления определяется как сумма сопротивления излучения и сопротивления потерь:

R = Rrad + Rioss (2.6)

Эта формула справедлива для вертикальных антенн с физической длиной меньшей или равной А/4 (90 ), а также для кратной А/4. При этом сопротивление излучения определяется по формуле:

где у)-электрическая длина излучателя в градусах. В таблице даны значения сопротивления излучения вертикала в зависимости от электрической длины для <р < 90 .

Таблица 2

Если длина вертикала больше четверти волны, запитка антенны производится в точке не соответствующей максимуму тока и активная часть входного сопротивления определяется по формуле:

R = Ro + Rioss (2.8)

где Rq-отношение напряжения к току в точке запитки антенны. Значение Ro зависит от электрической длины антенны, отношения физической и электрической длин, а так-

же диаметра вертикального излучателя. На рис. 2.2 приведен график зависимости Ro от электрической длины антенны.

400 350 .400 250 200 150 100 50 О

90* 100* ПО 120- 130- 140 190 200* 210* 220* 230 240* 250 260 270* Рис. 2.2 Зависимость R0 от электрической длины излучателя (р(<рО)

Отсутствие зависимости R() на участке 140< <р< 190 объясняется тем, что Ro зависит от диаметра излучателя, и в указанной области имеет сильный разброс параметров.

Для расчета КПД вертикалов с электрической длиной большеА/4 необходимо использовать значение сопротивления излучения. Зависимость Rrad от (р для таких антенн показана на рис. 2.3.

90- 100* 110* 120* 130- 140 150* 160* 170* 180* 190* 200* 210* 220* 230* 240 250 260 270

Рис. 2.3. Зависимость Rrad от электрической длины излучателя <р{<р> 90)

Приведенная методика расчета активной части входного сопротивления справедлива для случаев, когда электрическая и физическая длина вертикала совпадает, т.е. для антенн, не содержащих в своем составе реактивных элементов. Расчет R для антенн с реактивными элементами будет приведен в главе 4.

Для определения реактивной части входного сопротивления X, вертикальный излучатель рассматривается как длинная линия, разомкнутая на конце. Одним из проводников такой линии является вертикал, а вторым-его мнимое зеркальное отображение в земле . Реактивную часть входного сопротивления вертикала можно считать равной входному сопротивлению эквивалентной линии с электрической длиной, равной длине вертикала. Существует зависимость между волновым сопротивлением длинной линии Zo, ее электрической длиной и входным сопротивлением. Зная геометрические размеры вибратора, можно определить характеристическое сопротивление эквивалентной линии по формуле:

Zo=60[ln()-1] (2.9)

где I-длина излучателя, метры; d-средний диаметр из-, лучателя, метры. Реактивная часть входного сопротивления определяется по формуле:

Х = -1 (2.10)

где X-реактивная часть входного сопротивления, Ом; (р-электрическая длина антенны, градусов. В случае, если электрическая длина вертикала 0° < у? < 90 - X имеет емкостной характер (принимает отрицательное значения), а для 90 < < 180-индуктивный (значения X положительны).

Для расчета реактивной части входного сопротивления можно воспользоваться упрощенной методикой. На рис. 2.4 показана зависимость волнового сопротивления эквивалентной линии Zo от отношения диаметра излучателя d к его длине I.