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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Gamma vibratori. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Antenne HF L'antenna, il cui design è chiaro dalla figura, funziona in modo abbastanza soddisfacente su tutti i 12 canali televisivi. Può essere realizzato sia con filo di rame con un diametro di 5 mm, sia con tubi di rame con un diametro da 10 a 20 mm. Non richiede dispositivi di abbinamento e bilanciamento.
Dall'editor. Abbiamo chiesto a uno specialista di antenne, ben noto ai nostri lettori, candidato di scienze tecniche K.P. Kharchenko per esprimere la sua opinione sull'antenna del compagno Gasparyan. Nell'articolo pubblicato di seguito, K.P. Kharchenko descrive vari tipi di antenne che operano in un'ampia gamma di onde. In particolare, fa notare che l'antenna proposta dal compagno Gasparyan è una specie di vibratore simmetrico disomogeneo di tipo planare, e ne dà la corretta progettazione (nella sua nota, il compagno Gasparyan ha fatto delle imprecisioni, parlando delle dimensioni dell'antenna, della portata della volontà operativa, ed erroneamente sottolineato che non necessita di bilanciamento e riscontro). Il problema di creare un'antenna a banda di un design relativamente semplice è sorto molto tempo fa. In parte, ha ricevuto il suo permesso pratico già nel 1937, grazie agli sforzi di S. I. Nadenenko. Il progetto di un vibratore a gamma simmetrica da lui proposto, schematicamente rappresentato in fig. 1 ha superato la prova del tempo ed è ancora ampiamente utilizzato oggi.
Studiando le caratteristiche di direttività di un vibratore simmetrico, è stato riscontrato che con le lunghezze dei bracci del vibratore che vanno da zero a 0,65 l, (dove l è la lunghezza d'onda), la direzione della radiazione principale è perpendicolare all'asse del vibratore . Pertanto, il requisito dell'invarianza della direzione della radiazione principale, imposto alle antenne di banda, è soddisfatto per un vibratore simmetrico in un intervallo di lunghezze d'onda molto ampio. L'impedenza di ingresso di un vibratore simmetrico dipende dal rapporto L/l e dall'ampiezza dell'impedenza d'onda del vibratore Zв. L'ultima dipendenza separatamente per i componenti attivi (Rin) e reattivi (Хin) è mostrata in fico. 2a e 2b. Da loro si può vedere che con una diminuzione di Zv, le oscillazioni di Rin e Xin diventano più piccole. La riduzione della resistenza dell'onda si ottiene aumentando il diametro D del vibratore.
Per ridurre i carichi del vento e il peso del vibratore, i suoi bracci sono realizzati con fili separati posti lungo le generatrici del cilindro. Con sei o otto fili, la resistenza dell'onda di un tale vibratore si avvicina alla resistenza dell'onda di un vibratore i cui bracci sono costituiti da un cilindro con una superficie solida. Per un migliore abbinamento nel range di onde dell'impedenza di ingresso dell'antenna con l'impedenza caratteristica dell'alimentatore, quest'ultimo deve essere selezionato correttamente. La modalità di funzionamento dell'alimentatore è interamente determinata dal valore del coefficiente dell'onda in movimento K, che dipende dal rapporto tra Zv e Zf, dove Zf è l'impedenza d'onda dell'alimentatore. La figura 3 mostra le curve che mostrano come K cambierà a seconda di vari L / l, Zv e Zph. Se a Zv=300 ohm e Zf=200 ohm (curva 1) nell'intero range d'onda il feeder mode può considerarsi soddisfacente, allora a Zv=1000 ohm e Zph=600 ohm (curva 3) il feeder funzionerà con un bassa efficienza d. Pertanto, per il normale funzionamento dell'alimentatore, è necessario che sia all'inizio del range, quando Rin è piccolo (vedi Fig. 2), sia al centro, quando Rin è massimo, il valore di Zf differisca leggermente sia in salita che in discesa dal valore Rin.
Quando si calcolano i vibratori a gamma simmetrica per il funzionamento su onde corte, i limiti e i valori dei parametri del vibratore e dell'alimentatore vengono selezionati in base alle seguenti formule: 4L>l>1,56p; D=0,03lmax; Zf=200 ohm. A onde più lunghe di 4L, la condizione di corrispondenza antenna-alimentatore viene violata e a onde inferiori a 1,56L, il diagramma di radiazione nella direzione principale si biforca. I cosiddetti vibratori shunt sviluppati da G. 3. Eisenberg sono utilizzati anche come antenne a banda. Il vibratore shunt è schematicamente mostrato in fig. 4. Il componente attivo della resistenza di ingresso di un tale vibratore con le dimensioni mostrate in fig. 4, cambiare
nella gamma di frequenza operativa da 90 a 340 ohm. Se sostituiamo il vibratore shunt con una linea a due fili equivalente, avrà il circuito mostrato in Fig. 5. Come si evince da esso, il circuito equivalente comprende una linea 1-5-2-6 aperta all'estremità, costituita da due parti 1-3 - 2-4 e 3-5-4-6 con impedenze d'onda disuguali e shunt 3 - 7-4. Esiste un significativo accoppiamento elettromagnetico distribuito tra lo shunt e la sezione di linea 1-3-2-4, che non si riflette nel circuito equivalente.
La presenza di due rami nel vibratore (aperto e chiuso) crea condizioni favorevoli affinché la resistenza di ingresso cambi il meno possibile. Ciò consente, selezionando le dimensioni del vibratore, di ottenere un buon abbinamento tra la sua impedenza di ingresso e l'impedenza d'onda dell'alimentatore in un'ampia gamma di frequenze. La presenza di uno shunt porta alla trasformazione della resistenza di ingresso nella direzione del suo aumento. Questa circostanza può essere considerata un vantaggio quando si ha la necessità di raccogliere griglie in fase da vibratori shunt e utilizzare alimentatori simmetrici ad alta resistenza. Quando l'antenna è alimentata da un alimentatore coassiale con un'impedenza d'onda relativamente inferiore, al contrario, è uno svantaggio. Basandosi sullo studio delle proprietà di una linea lunga disomogenea con perdite, l'autore di queste linee ha mostrato la possibilità di costruire un vibratore di gamma con una deriva e un peso relativamente inferiori rispetto a quelli descritti in precedenza. La vista generale di un tale vibratore è data in Fig. 6, e in fig. 7. Qui, un tratto di una linea disomogenea con Z "b può essere considerato come una specie di trasformatore con perdite (si tratta di perdite utili dovute alla radiazione di energia), che converte Rin e Xin nella direzione di migliorare l'accoppiamento con bassa resistenza alimentatori.
Ciò è illustrato dalla Fig. 8, la cui curva 1 mostra la dipendenza di Rin da L/l per un vibratore omogeneo (il diametro del braccio è lo stesso per tutta la sua lunghezza), e la curva 2 mostra un vibratore non uniforme ( il diametro del braccio lungo la sua lunghezza non è lo stesso). In questo caso i valori dei parametri (vedi Fig.1 e Fig.6) e L per entrambi i vibratori sono stati presi gli stessi, e per un vibratore non uniforme, inoltre, l/L=0,47; G/g=9.
Curve fig. 8 mostrano che l'impedenza d'onda equivalente di un'antenna non uniforme è 1,3-1,4 volte inferiore a quella di un'antenna omogenea (per i rapporti dati). Allo stesso tempo, nella fabbricazione di un'antenna non uniforme, il suo peso e la sua deriva sono ridotti di circa la metà rispetto ai vibratori sopra descritti di tipo sia volumetrico che planare a causa di una significativa riduzione delle dimensioni trasversali delle loro sezioni terminali . Una versione leggermente modificata di un vibratore simmetrico non uniforme di tipo planare, proposta da un radioamatore di Batumi, A. Gasparyan, è mostrata in fig. 9.
Il vibratore è costituito da due tubi 1 con lunghezza L=0,22-0,24lmako dove lmax è la lunghezza d'onda massima del campo di lavoro. Il diametro dei tubi è scelto in modo che il vibratore sia meccanicamente robusto. Su di essi è montata una struttura a filo o tubolare 2, che deve avere un contatto galvanico tra i suoi elementi e i suoi tubi. Questa struttura funge da trasformatore di adattamento. Per la posa dell'alimentatore e il fissaggio meccanico del vibratore sull'albero si utilizza lo shunt 1 (costituito dagli stessi tubi), che presenta anche 3 contatto galvanico con i tubi nei punti c, d. Il cavo (alimentatore) può essere posato sia attraverso i tubi di derivazione dall'alto (legati ad essi) che al loro interno, come mostrato in Fig. 1 linea tratteggiata Nel punto b, la treccia del cavo è saldata al tubo 9 e, nel punto a, al suo conduttore centrale. Per installare il vibratore è possibile utilizzare un albero di qualsiasi materiale. Letteratura
Autore: Can. tecnico. Scienze K. Kharchenko; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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