Передающая антенна бегущей волны

Передающая антенна бегущей волны

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Класс 2.1 а, Рб

1 - р

Яо gg (gal

Ц, 19

АВТОРВНОЕ СВИДЕТЕЛЬСТВО HA ИЗОБРЕТЕНИЕ

ОПИСАНИЕ передающей антенны бегущей волны.

К авторскому свидетельству А. А. Пистолькорса, заявленному

30 ноября 1931 года (спр. о перв. № 98660).

О выдаче авторского свидетельства опубликовано 28,февраля 1933 года, Антенна. бегущей волны уже давно излзестна в технике приема длинных волн; последние годы она с успехом применяется также и для приема коротких волн.

Отличаясь хорошими направленными свойствами, эта антенна обладает в то

:же время тем преимуществом, что направленные свойства у нее сохраняются не для одной только волны, как во scez остальных типах, а на сравнительно широком диапазоне волн. Применение антенны бегущей волны для передачи наталкивается на следующее затруднение; чтобы обеспечить получение бегущей волны в антенне необходимо включить на ее конце омическое сопротивление, рав-ное волновому. Это сопротивление, есте. отвеяно, будет поглощать значительную мощность, что делает такую антенну не выгодной, Предметом настоящего изобретения является такая передающая антенна бегущей волны, устроенная в виде линии с равномерно распределенными излучателями, при которой указанные потери энергии устраняются.

Согласно изобретению, антенна питается йа обоих концах генераторами одинаковой частоты, величина э, д. с. в которых и сдвиг по фазе подобраны так, чтобы в сети получилась бегущая волна в желаемом направлении.

На чертеже фиг. 1 схематически изображает предлагаемую антенну; фиг. 2 служит для пояснения математических выкладок, обосновывающих изобретение.

Как производится необходимая регулировка генераторов, можно вйдеть на примере генераторов с чисто омическия внутренним сопротивлением. Полученные вы. .воды, однако, можно будет применить и для генераторов с комплексным сопротивлением. Для это нужно лишь нейтрали. зовать реактивную слагающую включе нием емкости или самоиндукции и за генератор считать всю вновь полученную схему. Сопротивление такого генератора будет чисто активным.

Пусть имеются два генератора 1, включенные в начале и в конце линии длиною 1 (фиг. 1), имеющей волновое сопротивление р и затухание j . Пусть R<— сопротивление первого. генератора, Rq— сопротивление второго генератора к пусть при этом оба эти сопротивления меньш.. волнового. Введем, наконец, величины Ь, и о,, 2б связывающие сопротивления R1 и R2 с волновым сопротивлением линии.1) — — Cth 5, 1 !

- -- = Ct h 52

После этого может быть определено напряжение, создаваемое в линии одним из генераторов, например, вторым. (Для этого генератора линия нагружена омическим сопротивлением R1(р). В этом случае можно написать (см. там же):

Ь х =.Бьь БЬ(1х+51)

1 где Vx — напряжение в точке х (фиг. 2), " Ф вЂ” напряжение на конце линии, т.-е. на зажимах первого генератора (создаваемое вторым).

Аналогичйо для напряжения в линии от первого генератора Ь (Y(1 x) + 52)

Ь2

Результирующее напряжение будет равно сумме двух найденных х Х+ х.

Пусть теперь второй генератор отрегулирован так, что напряжение У"ь имеет величину в р раз большую по сравнению с V1 и сдвинутую по фазе на угол 21, т.-е.

V ь — — Ф pej> тогда

Sh (Y(l — x)+ 52j

ЯЬ5, Sh (yx+ 5,) Sh 51 т! Sh(! l+ 52)Ch я — Ch("|1+52)Sh 1х

БЬ5, V и pe Sh yx Ch 51+ Ch ух Sh 51

+ Sh5, 1) См. Пистолькорс. О стоячих волнах токаи потенциала Т и Т бн М 41! стр. 125 †1.

= V p Chpx(+pe ).+ Ь ((1+52) р Ь 52

+ V Sh yx ре СЙ 5

Если нужно получить бегущую волну от второго генератора к первому, надо положить1

Ы+ Ч+, Л =,ей Cth 5

Sh 52

Ch(у1+5 ) Ь 52 (2) откуда:

Ре (С1 h 51 — 1)=

Ch71Ch5 +Sh71ЯЬ5, % 2

+ ShylCh5g+ChylSh5, 2

Cth 52(Chyl+ Shyl)+Sh yl+Ch 11= (Sh Ct h 52+ 1)е,r

Пользуясь соотношениями (t), можно написать это условие иначе ре - 1 =е — +1 или

У1! (1а+ I1) 1 i + R2 ре =е р — R2 гР 1xl р1 R1 (р + 1 2) 2 (f Т1) Зная теперь требуемое соотношение .между Vr, H Vp и можно вычислить напряжение в начале линии для каждого генератора. Отсюда будет найдено и соотношение между амплитудами и фазами э. д. с. в генераторах.

Аналогичным путем можно подсчитать р и 1р для получения бегущей волны в обратном направлении. Для этого надо лишь переменить знак в правой или левой части выражения 2.

Следовательно, для того, чтобы условие для бегущей волцы было выполнено, нужно, чтобы

Применение антенн бегущей волны для передачи открывает новые перспективы в этой области. Прежде всего эта антенна, будучи антенной ненастроенной, позво-ляет - работать на ней, разными волнами, а не одной только волной, как в существующих системах. Таким образом, применение антенны бегущей волны уменьшит число антенн по сравнению с существующим положением, когда для каждой из волн суточного набора должна быть своя антенна. Мало того она позволит легко менять волну передатчика в зависимости от времени года или других обт стоятельств, что при существующих условиях связано с необходйаостью постройки новых антенн. ,Но помимо всего сказанного антенна бегущей волны позволит осуществить при соответствующем подборе волн работу несколькими -передатчиками одновременно, без потери направляющих свойств для каждого из них в отдельности. Эта,возможность параллельного включения нескольких передатчиков позволит получить дальнейшую экономию как в числе антенн, так и в отношении площади, занимаемой антеннами в передающем центре.

Что касается практического осуществления такой антенны, то, повидимому, удобнее всего питать оба конца антенны от одного переда чика> регулируя соотношение амплитуд э. д.-с. и сдвиг фаз с помощью соответствующих переходных контуров, включенных у концов антенны или в начале фидерных линий, идущих к концам, Излучатели, распределенные равномерно по длине линии (фиг. 1), могут быть выполнены в виде одиночных, на груженных на концах,или ненагруженных, проводов, связанных тем или иным способом с линией.

Коэфициент полезного действия описываемой антенны имеет тот же порядок, что и, в существующих системах, он определяется отношением внутреннего сопротивления генератора и линии (предполагая оба сопротивления активными). .Следовательно, к. п. д. возрастает с умень шением сопротивлений R1 и R2.

В заключение необходимо отметить, что описанные -антенны для, повышения направленности их действия могут быть соединены в системы из двух или более антенн. При этом, в виду того, что сама по себе антенна бегущей волны уже обладает направленными свойствами, расстояние между отдельными системами может быть взято достаточно большим.

Такие системы из антенн бегущей волны, при соответствующем выборе расстояния между ними, могут обслуживать широкий диапазон частот, ка1Ь и каждая антенна в отдельности.

Предмет изобретения.

1, Передающая антенна бегущей волны, устроенная в виде линии с равномерно распределенными излучателями, отличающаяся тем, что она питается на обоих концах генераторами одинаковой частоты, величина э д. с. в которых и сдвиг по фазе подобраны так, чтобы в сети получилась бегущая волна в желаемом направлении.

2. При передающей антенне по п. 1, для одновременной работй несколькими волнами, — параллельное включение нескольких пар соответственно подобранных генераторов,