Короткий вібратор з навантаженням у вигляді спіралі

Короткий вібратор з навантаженням у вигляді спіралі, який містить джерело живлення, підключене до прямолінійних стержнів, які знаходяться у горизонтальній площині, який відрізняється тим, що до стержнів підключені спіральні випромінювачі, що лежать у вертикальній площині. (19) (21) u201001019 (22) 01.02.2010 (24) 10.08.2010 (46) 10.08.2010, Бюл.№ 15, 2010 р. (72) ІЛЬНИЦЬКИЙ ЛЮДВІГ ЯКОВИЧ, ЩЕРБИНА ОЛЬГА АЛІМІВНА, МИХАЛЬЧУК ІННА ІВАНІВНА (73) НАЦІОНАЛЬНИЙ АВІАЦІЙНИЙ УНІВЕРСИТЕТ (НАУ) 3 д i 51971 0 cos k cos sin 60 r cos k  L cos kL де  - довжина стержня 2(3); L - довжина проводу в спіралі 4(5); - меридіальний кут, що відраховується від осі 0z; 0 r0 (6) - орт сферичної системи ко де 0 0 f L, 0 , a, , , азимутальний множник; f(L, cos sin sin sin z 0 cos , (2) z 0 sin cos cos sin cos sin . cos 0; 0; (7) cos sin2 cos2 ; sin sin ; sin cos cos2 sin2 cos2 cos cos2 cos sin2 cos2 ; . (8) Формули (8) дають можливість характеристику спрямованості спіралі 4(5) (3) представити як функцію координатних кутів основної сферичної системи координат. Щоб визначити орієнтацію вектора в основній системі координат, необхідно с орт r 0 x 0 sin cos y 0 sin sin z 0 cos . (4) Аналогічний вираз записуємо для власної системи координат y 0 sin cos cos ) - характе орти прямокутної системи координат ( x 0, y 0 , z 0 ) cos ikr e y 0 cos cos2 ничний вектор r 0 може бути визначений через x 0 sin sin kL sin cos cos sin sin sin sin 0. З отриманої системи рівнянь визначаємо зв'язок між координатами власної системи і основної сферичної системи координат ристика спрямованості спіралі 4(5); 0 - початковий радіус спіралі 4(5); а - швидкість згортання спіралі 4(5). Щоб використати вираз (1) для визначення поля випромінювання антени, необхідно формулу (3) представити в основній сферичній системі координат ( r, , ).В основній системі координат оди r0 (5) sin sin sin - азимутальний кут власної системи; , x 0 sin sin sin sin (3) 0 , a, cos sin k cos sin З векторного добутку правих частин рівнянь (4) і (6) заходимо, що ординат; - струм в пучності; k = 2 / - хвильове число; - довжина хвилі. Для спіралі 4(5) поле випромінювання у власній сферичній системі координат (r, ', ') можна записати у загальному вигляді так c 4 представити як функцію ортів 0 Виходимо з представлення орта системі координат , 0 0 i в прямокутній x 0 sin y 0 cos . 0 (9) Використовуючи зв'язки між власними системами координат і головною системою, одержуємо де x 0 , y 0 , z 0 - орти власної прямокутної системи координат; x 0 = z 0 , y 0 = x 0 і z 0 = y 0 . Отже, вираз (5) в основній прямокутній системі координат набуває вигляду 0 cos x0 2 cos 2 sin 2 cos2 cos cos 2 2 sin2 cos2 cos x0 z0 0 sin sin z0 cos Для переходу в сферичну систему координат враховуємо, що 0 r 0 sin cos sin cos 2 0 cos . (10) cos 0 sin , r 0 cos 0 sin . Вираз (10) остаточно набуває вигляду sin2 sin 2 0. cos sin 0 cos 2 2 sin cos 2 . (12) (11) 5 51971 Можна показати, що спіраль 4(5), довжина якої L менша половини довжини хвилі, при обтіканні її стоячою хвилею струму, матиме таке поле випромінювання 0 cos2 sin2 cos2 J1 ka sin c де e , 0 , ikr , (13) , 0 cos2 cos Розглянемо поле в площині =0. Отже, значення правої частини рівняння (14) набуває вигляду cos2 J1 ka e ikr . (15) Підставляючи в формулу (1) вирази (2) і (15), отримаємо вираз для лінійно поляризованої хвилі. Напруженість симальна при дорівнює нулю при =90 і мак=0 . В цих же напрямках прямолі с нійні стержні 2 і З створять поле напруженістю д , яке приймає максимальне значення при =90 і дорівнює нулю при =0 . Отже, змінюючи відношення L/ можемо створити більш менш рівномірну діаграму спрямованості в площині =0. При =90 напруженість поля спіралі 4(5) з виразу (14) дорівнює 2 0 sin c 0 cos J1 ka cos e ikr , (16) Підсумовуючі напруженості стержня 2(3) і спіралі 4(5), отримаємо для поля спіралі 4(5) в напрямі = 0° __ __ 'c "c 2 0 J1 ka e і для поля стержня 2(3) ikr (17) 6 де - амплітудний множник, який залежить від довжини спіралі 4(5), обчисленої в частках довжини хвилі (L/ ), відстані r та значення струму у спіралі 4(5); а - середній радіус спіралі 4(5). Використовуючи формули (8) і (10), отримаємо значення напруженості поля спіралі 4(5) у точці спостереження J1 ka cos2 sin2 cos2 sin2 sin ; , e ikr , (14) cos sin . . д =0. (18) Отже, в напрямі осі стержня 2(3) інтенсивність поля в цій площині не падає до нуля. В напрямі =90 __ __ 'c "c J1 0 e 0 ikr 0 (19) д =max (20) При =90 і довільних значеннях , тобто в екваторіальній площині sin J1 ka cos e ikr (21) Отже, поле лінійно поляризоване і нерівномірність розподілу визначається як c 0 д max min 2 max д max 2 2 , c (22) тобто залежить від частки проводів спіралі 4(5) в загальній довжині провода. Джерела інформації 1. Авторское свидетельство СССР № 1753427, МПК6 Н01Q 09/00, 1989. 2. Деклараційний патент на корисну модель Україна № 13483, МПК6 H01Q 09/00, 2006. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 51971 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601