Полуволновой вибратор

Некоторое представление об излучении и распространении радиоволн можно получить из закона электромагнитной индукции. Для этого обратимся к простейшей антенне - полуволновому вибратору. Полуволновый вибратор представляет собой четвертьволновую разомкнутую линию, концы которой разведены на 180°.

Переменный ток, проходящий по проводнику(рис. 3.52), создает в пространстве переменное магнитное поле Н,, которое согласно закону электромагнитной индукции создает переменное электрическое поле Е в более удаленных точках. Поле Е связано с полем Н и создает переменное магнитное поле Н' в еще более удаленных точках, которое в свою очередь создает электрическое поле Е' и т. д. Эти периодически изменяющиеся поля распространяются в пространстве со скоростью света.

Чтобы антенна эффективно излучала электромагнитную энергию, размеры ее должны быть сравнимы с длиной волны.

Рис. 3.52. Поле излучения вблизи антенны.

Полуволновый вибратор — направленная антенна. Разрез пространственной характеристики направленности показан на рисунке 3.53. Из рисунка видно, что характеристика направленности полуволнового вибратора представляет собой поверхность тороида с внутренним радиусом, равным нулю. Такая форма характеристики направленности обусловлена распределением тока в вибраторе. Для удобства рассмотрения характеристик введем понятие о плоскостях Е и H. Плоскостью Е будем называть плоскость, в которой лежат электрические силовые линии поля антенны, а плоскостью H – плоскость, в которой лежат магнитные линии антенны. Плоскости E и H взаимно-перпендикулярны. В плоскости E расположен вибратор, плоскость H перпендикулярна оси вибратора и проходит через его середину. В плоскости H вибратор не обладает направленностью. Во всех равноудаленных точках, лежащих в этой плоскости, напряженность поля одинакова и максимальна.

В плоскости E вибратор обладает направленностью. Вдоль своей оси вибратор не излучает; максимально он излучает в направлении, перпендикулярном оси вибратора.

Угол излучения полуволнового вибратора в плоскости E равен 78°2’. КНД полуволнового вибратора равен 1,65.

Рис. 3.53. Пространственная характеристика направленности полуволнового вибратора.