Основные электрические параметры антенн. Эффективная площадь антенны А, страница 57

где        - коэффициент укорочения, величина которого определяется по формуле (19).

В ряде случаев двухпроводной экранированный фидер выполняют из двух гибких коаксиальных кабелей, соединенных дополнительной защитной оболочкой (рис.12). Волновое сопротивление такого фидера

Оно получается в два раза большим волнового сопротивления коаксиального фидера. Двухпроводные экранированные фидеры дороги в производстве, сложны в эксплуатации и в ряде случаев их применение неудобно: нельзя обеспечить передачу мощности   во   вращающееся   антенное устройство.

Волноводы       нашли   широкое применение для передачи электромагнитной энергии в сантиметровом диапазоне волн. Б ряде случаев их используют также в нижней части дециметрового и, верхней   части миллиметрового диапазонов.

Наиболее широкое распространение получили прямоугольные волноводы с   волной типа   H₁₀. Эта волна удобна тем, что при правильно выбранных размерах исключается появление других типов волн. Наряду   с этим энергия волны  H₁₀ сравнительно слабо поглощается при распространении, а картине поля жестко связана с ориентацией   в пространстве стенок волновода.

Размеры стенок в поперечном   сечения должны удовлетворить неравенствам  <а<  и  b< . Выполнение этих неравенств гарантирует наличие в волноводе только одного типа волны - волны  H₁₀.

Критическая длина волны  = 2а. Прямоугольный волновод с волной типа  H₁₀ обладает минимальным затуханием, если длина волны   и стороны а  и b связаны соотношениями  а=2b; а=0,7; b=0,35. Размеры прямоугольных волноводов стандартизованы и данные о них приводятся   в с петельных справочниках.

Круглые волноводы используются, как правило, только в специальных случаях (вращающиеся сочленения, циркуляторы, облучатели зеркальных антенн и т.д.). Наиболее часто в круглых волноводах применяются волны типов   H₁₁  и   H₀₁ . Волна тина H₁₁  является основной для круглого волновода. Критическая длина волны     = 3,42а , где  а - радиус волновода. Условие существования в круглом волноводе только волны типа Н₁₁ определяется неравенством 0,29<а<0,38. . Типичная картина распределения электрического поля для волны этого типа Н₁₁ показана на рис.13.

Во вращающихся сочленениях широко используется волна типа  E₀₁ , так как ее структура симметрична относительно продольной оси волновода (рис.14). Критическая длина волны  =2,61а

Для подавления волн высших типов необходимо соблюдать неравенство 0,38<а<0,48. Однако следует отметить, что кроме волны типа E₀₁, в волноводе может также распространяться волна Н₁₁ . Для ее подавления в большинстве случаев используют резонансные кольца или другие специальные устройства.

СИММЕТРИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Для питания антенн на метровых и дециметровых волнах широко используется коаксиальный фидер. Однако непосредственное подключение такого несимметричного фидера к симметричной антенне приводит к нарушению симметрии токов в ней и к возникновению тока на наружной поверхности оболочки фидера. На самом деле при непосредственном подключении (рис.15) напряжение на

выходе коаксиального фидера приложено не только к зажимам вибратора, но действует также между правым зажимом вибратора и оболочкой фидера. В результате этого наряду с токами, замыкающимися с одной половины вибратора на другую (сплошные линии) возникает дополнительный ток, замыкающийся с правой половины вибратора на оболочку фидера (пунктирные линии) Следствием появления тока снаружи оболочки фидера является излучение им электромагнитных волн. Кроме того, нарушается симметрия токов в плечах вибратора. Вое это вызывает искажения ДН антенны.

Для питания симметричных антенн при помощи коаксиальных фидеров широкое применение находят специальные симметрирующие устройства, основная задача которых состоит в создании электрической симметрии плеч вибратора по отношению к оболочке фидера.

Рассмотрим симметрирующие устройства, наиболее широко применяемые на практике.