Страница:Радио всем 1928 г. №09.djvu/10

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


Инж. А. Н. Попов.

ЭЛЕМЕНТЫ РАДИОТЕХНИКИ.

Колебания в антенне.

В предыдущей беседе *) мы познакомились, с процессом колебаний в простейшей антенне, состоящей из заземленного вертикального провода. Оказалось, что в нашей антенне будет стоячая волна тока и напряжения, при чем по длине провода уложится почти 1Д

лы тока (I) и напряжения (Е) вдоль провода.

Как всегда, сила тока у вершины нуль и постепенно (по синусоиде) возрастает книзу до точки А, которая соответствует началу катушки. Далее сила тока постоянна (конечно, по амплитуде только) вплоть до земли. Это объясняется тем, что в ка-

длины волны. Это—так называемая собственная длина волны антенны.

Хо = 41

Где 1—длина вертикального провода. Мы уже оговорились, что рассмотренный случай чисто теоретический. Подойдем теперь ближе к действительности.

Совершенно очевидно, что нам необходимо как-то подвести к антенне энергию высокой частоты. Этим передающим звеном служит обычно катушка самоиндукции. Ее включают в низ антенны, у заземления, как показано на рис. 1,и связывают посредством взаимоиндукции (см. «Р. В.» № 2, стр. 33) с последней цепью передатчика. На том же рисунке показано распределение си-

1) См. „Р. В.“ № 8.

2) В наших приближенных рассуждениях мы не принимаем во внимание емкость между витками; но и она не проявляет себя как распределенная емкость провода.

3) Напряжение н» катушке по отношению к ее заземленному концу

Е = Jb>L, где I — сила тока в катушке (постоянна', а> — круговая частота тока (постоянна), L — самоиндукция.

Для однослойной катушки, например, L = К1, где К — некоторая постоянная величина, 1 — длина катушки. (См. „Р. В.“ № 7, стр. 182.)

тушке (не говоря уже о том, что ее длина ничтожна по сравнению с длиной антенны) самоиндукция сосредоточена, а распределенной емкости и вовсе нет 2). Поэтому в катушке не образуется стоячей волны.

Напряжение достигает наибольшей величины у вершины, затем по синусоиде уменьшается до точки Ai и прямолинейно опускается до нуля в точке BL (конец катушки и земля). Возрастание напряжения по прямой линии от Вх до Ai объясняется тем, что самоиндукция возрастает с увеличением длины катушки именно по такому закону а).

Повлияет ли включение катушки на длину волны, с которой будет колебаться антенна? Да. В этом случае мы получаем увеличение длины волны. Ближе мы осветим этот вопрос, когда будем говорить о колебательных контурах и вернемся к антенне с несколько иной точки зрения. Однако и сейчас мы можем составить себе некоторое представление ч том, что здесь происходит.

Как уже говорилось, провод, будь то горизонтальный иди вертикальный, обладает распределенной самоиндукцией. Включение катушки добавляет к нему еще самоиндукции, на ней, правда, стоячей волны не будет, но на колебания в проводе она оказывает свое действие. Получается так, как будто удлинили провод, лишивши его, однако, емкости. Наглядно это показано на рис. 2. На длине провода 1 укладывается не V* длины волны, а меньше, в зависимости от величины приключенной самоиндукции. Чтобы уложить полную

X

- , нужно мысленно продолжить

провод. (Стоячая волна тока продолжена до пучности пунктиром).

Теперь мы можем объяснить назначение катушки в антенне еще с другой стороны. Геометрические высоты передающих антенн в большинстве случаев бывают меньше 'Д рабочей длины волны. Самые высокие мачты передающих станций не превосходят 250 метров; как будет указано ниже, сюда прибавляется еще горизонтальная часть в Г и Т- образных антеннах. Со всем этим собственная длина волны не может превосходить даже в лучшем случае 600— 700 м. Между тем коммерческие станции работают на длинах волн в 10 000 и 12 000 м. Во всех этих случаях волна удлиняется приключением катушки, которая поэтому обычно называется удлинительной.

В редких случаях приходится укорачивать длину волны антенны. Тогда для этой цели служит конденсатор. Его включают, как показано на рис. 3. Мы видим, что узел напряжения передвигается кверху, так же, как и пучность тока. Нужно заметить, что ко включению конденсатора прибегают лишь в исключительных случаях, главным образом потому, что его трудно осуществить так, чтобы он не вносил значительных потерь в антенну.

Когда антенна кроме вертикальной части имеет и горизонтальную, то стоячая волна тока и напряжения укладывается на обеих частях, как показано на рис. 4 для Г-образной антенны. Картина получается такой, что будто бы мы просто перегибаем вертикальный проводник с его током и напряжением. Конечно, все предыдущие рассуждения об удлинительной катушке остаются в силе (см. рис. 5).

При работе с короткими волнами (от 10 до 100 я) применяют антенш ■