При разработке аппаратуры обычно много времени и сил требуется для того, чтобы правильно подобрать местоположение и форму подобных кожухов. Это следует иметь в виду при эксплуатации антенн с такими облучателями и ни в коeм случае не допускать замены вышедших из строя кожухов какими-либо случайными.
5. Биконические рупорные антенны
Существует еще одна разновидность электромагнитных рупоров — так называемые биконические рупоры. Одна из возможных конструкций их показана на рис. 36.
Возбуждение биконической антенны осуществляется посредством коаксиального кабеля, центральный провод которого соединяется с верхним конусом, а оболочка — с нижним. Участок центрального провода, находящийся между конусами служит вертикальным возбуждающим вибратором. При таком способе возбуждения антенна излучает (принимает) вертикально поляризованные волны.
Для получения горизонтально поляризованных волн биконические рупоры возбуждаются горизонтальной кольцевой синфазной антенной с равномерным (или близким к нему) распределением тока, как это показано на рис. 37.
В большинстве случаев длина окружности такой кольцевой антенны оказывается не только сравнимой с длиной волны, но может ее даже превышать. Поэтому для получения нужного распределения тока кольцевую антенну приходится разбивать на ряд одинаковых участков и питать их в параллель.
На рис. 38 дано сечение биконического рупора, возбуждаемого кольцевой антенной, разделенной, на пять синфазных участков, и показано направление и распределение токов в кольцевой антенне. Число участков может быть и другим. Это зависит от длины окружности кольцевой антенны.
Резко выраженные направленные свойства биконические антенны имеют в вертикальной плоскости. Примером этому может, служит рис. 39, воспроизводящий экспериментальную диаграмму направленности биконической антенны, имеющей L = 5,7lи j = 35°.
В горизонтальной плоскости антенна обладает круговой диаграммой направленности. Поэтому она применяется для связи с произвольно расположенными корреспондентами (радиомаяки, связь с самолетами, циркулярная связь и т. д.). Биконические рупоры, подобно другим рупорным антеннам, достаточно хорошо сохраняют свои направленные свойства в большом диапазоне частот.
IV. ЗЕРКАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ
1. Основные свойства антенн с параболическими зеркалами
Вкачестве антенн, обладающих узкими диаграммами направленности и высокими коэффициентами усиления, наибольшее распространение получили параболические зеркала различного типа.
Выбор параболических зеркал в качестве антенн объясняется их следующими особенностями. Как известно, парабола является геометрическим местом точек, отстоящих от фокуса F(рис. 40) на таком же расстоянии, как и от фиксированной линии, именуемой директриссой (линия A''D", т. е. AF=АА"; BF = ВВ"; CF = СС"; DF = DD" и т. д.).Кроме того, касательная линия, проведенная к любой точке параболы (для примера точка В), образует равные углы j с линией, проведенной от этой точки обратно к фокусу F, и с линией, идущей из этой точки параллельно оси параболы. Уравнение параболы в обозначениях, имеющихся на рис. 40, имеет вид у2 = 4 fz, где f — фокусное расстояние, равное OF. Расстояние от фокуса до директриссы равно удвоенному фокусному расстоянию и носит название параметра па-раболы (р =2f).
Если поместить в фокусе металлического параболического зеркала точечный источник электромагнитных колебаний, то радиоволны, падающие на параболическую поверхность, отразятся от нее в виде параллельного пучка лучей в соответствии со вторым свойством параболы.
Из первого свойства параболы следует, что длины путей всех лучей идущих из фокуса параболы до произвольной прямой A'D' перпендикулярной этим лучам, будут равны расстоянию до директриссы (FA-+- Л А' — FB -\- ВВ' --FC-\-CC' — A'A" и т. д.); следовательно, в силу равенства путей всех лучей и одинакового изменения фазы при отражении от поверхности параболы линия A'D' будет линией равной фазы. Иначе говоря, сферическая волна, исходящая из фокуса параболы, после отражения превращается в плоскую. Однако если в фокусе зеркала поместить источник, равномерно излучающий во все стороны, то на поле, отраженное зеркалом, будет налагаться поле прямого излучения самого источника (лучи, показанные в правой части рис. 40 пунктиром).
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.