симметричный вибратор
Автор Nijest задал вопрос в разделе Техника
Как работает симметричный вибратор? и получил лучший ответ
Ответ от Releboy[гуру]
Математически строго задача об излучении симметричного вибратора сводится к решению уравнений Максвелла, удовлетворяющих граничным условиям на поверхности вибратора при заданных сторонних токах, и условию излучения (поле на большом расстояние от вибратора должно представлять уходящую сферическую волну) . Если вибратор является идеально проводящим, то граничные условия на его поверхности сводятся к равенству нулю касательной составляющей напряженности электрического поля Eτ = 0 всюду, исключая точки приложения сторонней ЭДС. На участке действия генератора высокой частоты, т. е. в точках приложения сторонней ЭДС. , нулю равна сумма касательных составляющих сторонней ЭДС и напряженности электрического поля.
Существуют два метода строгого решения внутренней задачи, т. е. определения закона распределения излучающих токов на поверхности вибратора:
•метод интегро-дифференциального уравнения;
•метод собственных функций.
При инженерных расчетах обычно используется приближенная теория симметричного вибратора, базирующаяся на двух предположениях: 1. Симметричный вибратор в отношении распределения тока представляет собой двухпроводную линию с потерями, разомкнутую на конце; 2. Поле излучения вибратора есть сумма полей элементарных вибраторов, на которые может быть разбит симметричный вибратор. Таким образом, при решении внутренней задачи (определение распределения тока по антенне) может быть использована теория линий с волной Т. Вибратор при этом представляется в виде разомкнутой линии, каждый провод которой развернут на 90° в разные стороны.
Подробно здесь
симетрично))
Симметричный вибратор представляет собой прямолинейный проводник, у которого в симметричных (относительно середины) точках токи равны по величине и имеют одинаковое направление в пространстве. На рис. 3.1. показан пример распределения тока, характерного для симметричного вибратора. Здесь в симметричных точках Z и -Z выполняется условие Iz=I-z. Стрелки на рисунке показывают, что токи в указанных симметричных точках имеют одинаковое направление. Естественно, что это направление показано для некоторого момента времени.
На рис. 3.2. показаны диаграммы направленности симметричных вибраторов с разным соотношением L/l. Указанные фигуры представляют собой диаграммы направленности в плоскости, проходящей через ось вибратора. Пространственные диаграммы направленности представляют собой поверхности тел вращения, образуемых при вращении каждой кривой вокруг оси вибратора.
Рассмотрение рис. 3.2. показывает, что пока полная длина вибратора (2L) не превосходит длины волны (или точнее 1,25l), максимум диаграммы излучения получается в направлениях, перпендикулярных оси вибратора. При 2L<=l в диаграммах отсутствуют боковые лепестки. Когда L становится большим, чем l, в диаграмме появляются боковые лепестки, а уже при 2L=3/2l направления максимума диаграммы излучения получаются не в направлениях, перпендикулярных к оси вибратора, а под углом к ней, примерно равным 400. При значительном увеличении отношения l/L максимум диаграммы прижимается к оси провода. Излучение вдоль оси вибраторов отсутствует при любых длинах. На практике часто используются антенны, состоящие из большого числа идентичных вибраторов – многовибраторные антенны. Многовибраторная антенна представляет собой так называемую решетку излучателей. Решетки же из вибраторов (многоэтажная синфазная антенна и антенна "волновой канал") являются достаточно простыми.
Равенство токов при питании антенны обеспечивается симметрирующим устройством. Симметрирующее устройство представляет собой четырехполюсник с одной парой несимметричных (коаксиальный вход) и одной парой симметричных клемм. На симметричных клеммах напряжения по отношению к экрану (в том числе и по отношению к экрану коаксиального кабеля – его наружной оболочке) равны по величине и обратны по знаку (противофазны) .