Основные электрические параметры антенн. Эффективная площадь антенны А, страница 56

Открытые     проволочные     фидерные линии  находят широкое применение в диапазонах длинных, средних и коротких волн. Применение таких фидеров в метровом диапазоне и на более коротких волнах оказывается нецелесообразным из-за возрастания потерь на излучение, уменьшение же расстояния между проводами для снижения этих потерь приводит к уменьшению пропускаемой по фидеру мощности и к росту, потерь в проводах и диэлектрике фидера.

Волновое сопротивление двухпроводного фидера (рис.8) случае, когда

d «А  определяется выражением

Иногда провода фидера окружают слоем пластмассы (полихлорвиниловый пластикат), тогда получается двухпроводный ленточный фидер (рис.9) с волновым сопротивлением порядка 200 - 300 Ом. Так, например, кабель КАТВ обладает следующими данными: волновое сопротивление Z₀= 300 Ом, затухание = 0,105дб/м на f=50 Мгц, погонная емкость С = 13 пф/м.

          Коаксиальные  фидеры  нашли широкое применение фидеры  нашли широкое применение в радиотехнике в связи с освоением метровых и дециметровых волн (двухпроводные открытые фидеры при достаточной электрической прочности обладают большим антенным эффектом). В настоящее время они используются в диапазоне коротких и даже длинных радиоволн. Коаксиальный кабель (рис.6) состоит из цилиндрического внутреннего проводника и цилиндрической металлической оболочки. Оболочка на радиочастотах служит хорошим экраном, так как ее толщина, как правило, значительно превосходит глубину проникновения тока в оболочку (явление скин-эффекта).

Волновое сопротивление коаксиального фидера рассчитывается при помощи формулы

Коэффициент укорочения  зависит от диэлектрика, которым заполнен промежуток между оболочкой и центральной жилой коаксиального кабеля. Если заполнение является оплошным, то . При несплошном заполнении

где А= (- объем диэлектрика, - объем пространства между оболочкой и центральной жилой кабеля).

При больших пошлостях используют жесткие коаксиальные кабели с воздушным диэлектриком. Крепление центральной жилы осуществляют диэлектрическими шайбами (рис.10) или металлическими

изоляторами (рис.11), характерными для волн дециметрового диапазона

На практике наиболее широко применяются гибкие коаксиальные кабели с диэлектрическим заполнением. Специфичным является

выход из строя коаксиального кабеля: при непрерывном режиме работы в отличие от других типов фидерных линий здесь с увеличением мощности вначале плавится диэлектрик из-за сильного нагрева   центральной жилы, а потом уже наступает пробой. Ввиду этого для увеличения мощности, передаваемой по кабелю, вместо полиэтилена в качестве диэлектрика применяют более теплостойкий материал - фторопласт (его температура плавления примерно   в 5 раз превышает температуру плавления полиэтилена).

Если режим работы является импульсным, то главную роль играет не нагрев, а пробой промежутка между оболочкой и центральной жилой. Выбор коаксиального кабеля зависит от режима работы. Бели режим непрерывный, то следует выбирать кабель из условия минимальных потерь. 6 коаксиальном кабеле имеют место потери в диэлектрике и металле. Потери в диэлектрике на зависят от соотношения диаметров фидера   D и  d, потери же в металле жестко с ним связаны: они минимальны, если = 3,6.

Исходя из этого, пользуясь формулой (18), получаем, что

и с учетом применяемых диэлектриков оптимальными оказываются значения волновых сопротивлений порядка 50 - 75 Ом.

Для импульсной работы оптимальным оказывается соотношение диаметров   = , что дает для волнового сопротивления фидера формулу

Таким образом, для импульсной работы   Z₀20 + 30 Ом.

Коаксиальные кабели успешно используйся   при работе с несимметричными  заземленными) антеннами. При питании же симметричной антенны необходимо применение специальных симметрирующих устройств.

Для питания симметричных антенн в ряде случаев используются     двухпроводные     экранированные фидеры      (рис.7). Волновое сопротивление такого фидера