Несимметричный вибратор
Несимметричный вибратор может быть образован из любого симметричного вибратора, если последний рассечь идеально проводящей плоскостью, проходящей через точку нулевого потенциала перпендикулярно его оси. Каждая половина такой антенны вместе с проводящей плоскостью может рассматриваться как несимметричный вибратор. Параметры такой антенны могут быть определены из аналогичных параметров симметричного вибратора методом зеркального изображения. Питание такой антенны удобнее всего осуществить несимметричной линией, центральный проводник которой подключается к плечу вибратора, а наружный проводник к проводящей плоскости.
Конструктивно несимметричный вибратор состоит из плеча вибратора (токонесущего провода или системы проводников) и противовеса (проводящего экрана, плоскости, системы проводников).
Согласно метода зеркального изображения поле излучения несимметричного вибратора расположенного над проводящей плоскостью и его входное сопротивление, могут быть определены из аналогичных характеристик симметричного вибратора, образованного несимметричным вибратором и его зеркальным изображением в проводящей плоскости на которой он расположен (рис ). Согласно этого метода, поле излучения и диаграмма направленности несимметричного вибратора совпадает с полем излучения симметричного вибратора в полупространстве над этой плоскостью.
Величина
входного сопротивления несимметричного
вибратора Zнес,
согласно метода зеркального отображения,
может быть определена как
и
равна половине входного сопротивления симметричного вибратора Z
Zнес = Zвх / 2
Таким образом, например, входное сопротивление четверть волнового вибратора (длина плеча вибратора λ/4) составит 36,6 +j21) Ом.
Для согласования низкого входного сопротивления несимметричного вибратора с фидером в конструкциях несимметричных вибраторов часто используют схему верхнего питания (рис.6). При этом входное сопротивление резонансного вибратора с синусоидальным распределением тока в раскрыве зависит от точки подключения фидера hх
где R∑вп - сопротивление излучение вибратора с верхним питанием.
Добротность антенны
Частотная характеристика резонансной антенны при небольшой расстройке от резонансной частоты подобна характеристике колебательного контура. Поэтому полоса пропускания простых антенн (в том числе настроенных резонансных симметричного и несимметричного вибраторов) может быть определена по аналогии с полосой пропускания колебательного контура. (Рис.5). Широкополосные свойства таких резонансных нагрузок характеризуются параметром Q, который называется добротностью антенны. При условии, что на центральной частоте антенна идеально согласована (Кст = 1.) величина этой добротности обратно пропорциональна относительной ширине полосы согласования антенны по уровню Кст = 2,6.
Добротность полуволнового вибратора без учета потерь может быть определена из соотношения
Q = 4R (13)
Из этого уравнения следует, что чем меньше эквивалентное волновое сопротивление вибратора и больше его сопротивление излучения, тем меньше добротность антенны и больше полоса согласования.