Cтраница 4
Механическая прочность таких вибраторов и их грозозащита обеспечивалась металлическими изоляторами из отрезков длинных линий. [46]
Это замечательное свойство четвертьволновой замкнутой накоротко на одним конце линии находит широкое применение в технике метровых и сантиметровых волн. На более длинных волнах характер зтого явления сохраняется, но металлический изолятор оказывается слишком длинным и практически неприменим. Даже на коротких волнах четверть волны составляет несколько метров. [47]
При использовании полуволнового вибратора в качестве антенны УКВ практический интерес представляет система крепления и питания вибратора. Для уменьшения потерь в антенне и увеличения ее механической прочности целесообразно применить металлический изолятор. [48]
Волновой вибратор состоит из двух полуволновых вибраторов, выполненных из труб небольшого диаметра и поддержанных за середину металлическим изолятором. Диаметр вибратора принимают определенной величины, чтобы не ухудшать показатели антенны. Очень гибкие вибраторы способны колебаться при ветре, что может привести к их поломке. Питание от главного фидера к антенне подводят к торцам полуволновых вибраторов, обращенных друг к другу. Число этажей таких волновых вибраторов доходит до 24 и даже более, что значительно повышает эффективность антенны. Секция антенны с волновыми вибраторами показана на рис. 11.8. Такие телевизионные антенны, имеющие большое распространение, например в Германии и Франции, работают обычно на частотах около 200 Мгц, когда вибраторы могут быть выполнены в виде простых труб. При более длинных волнах конструкция вибратора усложняется. Применяя различные комбинации по числу таких вибраторов и расположению смежных плоскостей из групп вибраторов под разными углами, можно получить любую форму диаграммы антенны в горизонтальной плоскости. При размещении антенн на невысокой опоре, сооруженной на горе, вибраторы закрывают сплошными щитами из диэлектрика, например пенистого полистирола. Это делают для защиты от обледенения, наблюдаемого часто в горах. [49]
На рис. 10 - 23 показана фотография антенны дециметровых волн со сплошным рефлектором. Антенна смонтирована в алюминиевом ящике, задняя стенка которого является рефлектором, и к ней крепится полотно антенны при помощи четвертьволновых металлических изоляторов. Изоляторы представляют собой стержни, присоединяемые к вибраторам в узлах напряжения. Переход от однопроводного фидер а к двухпроводному осуществляется при помощи однопроводного U-колена, присоединяемого к секциям в их середине. К однопроводной линии подводится питание от коаксиального кабеля, оболочка которого присоединяется к экрану. [50]
Если на левый диод подано прямое напряжение, а на правый - обратное ( знаки полярности без скобок), то левый диод имеет малое сопротивление, а правый - большое. Поэтому сигнал из линии / будет практически проходить только в линию 3, а четвертьволновый отрезок левой линии, замкнутый почти накоротко диодом, будет играть роль металлического изолятора. [51]
Волновое сопротивление ответвления может отличаться от волнового сопротивления главной линии. Для увеличения широкополосности металлического изолятора желательно его волновое сопротивление иметь большим ( тонкий внутренний проводник), чем волновое сопротивление линии. Металлический изолятор не создает отражений только в узком диапазоне частот, прилегающих к номинальной частоте. В этом случае рассогласование тракта во всем диапазоне между этими двумя частотами весьма мало, если разность между ними не превышает 10 % рабочей частоты. Расширение полосы пропускания достигнуто здесь применением четвертьволновых отрезков с пониженным волновым сопротивлением, включенных в центральный проводник линии по обе стороны от опоры. [52]
При конструировании антенн стараются избегать применения в конструкциях керамических изоляторов, которые могут быть легко повреждены при прямом попадании молнии в антенну. По мере возможности, керамические изоляторы заменяются металлическими изоляторами, состоящими из отрезков корот-козамкнутых линий, длиной в / 4 длины волны. Применение металлических изоляторов создает очень надежную грозозащиту, так как все элементы антенны оказываются надежно соединенными по постоянному току с телом мачты. [53]
Коаксиальные линии с металлическими изоляторами свободны не только от потерь на излучение, но и от диэлектрических. Эти линии являются единственными из двухпроводных линий, которые успешно работают на сантиметровых волнах. За пределами диапазона УКВ коаксиальные фидеры с металлическими изоляторами не применяются, ибо на более длинных волнах размеры изолятора становятся чрезмерно большими. [54]
![]() |
Частотные характеристики [ IMAGE ] Металлические изоляторы диссипативного и реактивного сопро . [55] |
Наряду с Этим резонансные свойства волновых двухполюсников находят и другие применения. Например, четвертьволновый отрезок линии, обладая высокой добротностью, имеет резонансное сопротивление (7.114) порядка сотен килоом и мегаом. При столь большом сопротивлении он используется в качестве металлических изоляторов. Такие четвертьволновые изоляторы применяют для крепления проводов двухпроводного фидера ( рис. 7.29, а) и внутреннего провода коаксиального фидера. Однако длину стакана делают несколько больше четверти длины волны ( / А. [56]
Металлический изолятор представляет собой ответвление от основной линии ( рис. 7 - 68) длиной четверть длины волны, замкнутое на конце. Входное сопротивление такого ответвления очень велико и практически не оказывает влияния на работу линии. Такие изоляторы применяются в жестких коаксиальных линиях для центровки центрального проводника. Недостатком металлического изолятора является его узко-полосность. [57]
![]() |
Колебательные системы с распределенными параметрами. [58] |
Возникающие в четвертьволновом отрезке линии стоячие волны имеют в точках а и б пучность напряжения и узел тока, что равнозначно включению между этими точками очень большого сопротивления. В результате энергия из основной линии почти не ответвляется в короткозамкнутый четвертьволновый отрезок, а сам он служит прочной механической опорой для основной линии в диапазоне СВЧ. Недостатком металлического изолятора является уменьшение его входного сопротивления при изменении частоты колебаний в линии. [59]
![]() |
Диско-конусная антенна. [60] |