1. 8. Питание вибраторных антенн.
Для питания антенн в диапазоне ультракоротких волн открытые линии из-за антенного
эффекта обычно не используются, а большей частью для этой цели применяется экранированный,
в частности коаксиальный фидер.
Непосредственное присоединение коаксиального несимметричного фидера к симметричной
антенне нарушает симметрию токов в ней и приводит к появлению тока на наружной поверхности
экрана фидера. При непосредственном соединении, как показано на рис. 8.1., выходное
напряжение фидера возникает не только между входными зажимами симметричного вибратора, но
и между одним из зажимов вибратора (правым на рисунке)
Рис. 8.1. Непосредственное подсоединение коаксиального фидера к симметричному
вибратору. и
оболочкой фидера. Напряжение между зажимами вибратора вызывает в нем симметричные токи,
замыкающиеся с одной половины на другую, как показано сплошными линиями на рисунке.
Напряжение между правой половиной вибратора и экраном кабеля вызывает дополнительный ток,
замыкающийся с этой половины вибратора на оболочку фидера, как показано пунктирными
линиями. Появление тока снаружи экрана приводит к излучению фидера. Кроме того, нарушается
симметрия токов в половинах вибратора. Все это заметно искажает диаграмму направленности
антенны, что считается недопустимым.

2. Поэтому для соединения коаксиального фидера с симметричной антенной применяются
специальные переходные устройства, называемые также симметрирующими устройствами.
Основная задача, которую они выполняют, заключается в обеспечении электрической симметрии
каждой половины антенны относительно оболочки фидера.
На практике применяется довольно большое количество подобных переходных устройств.
Наиболее распространенные из них рассматриваются ниже.
а) «U-колено». Схема симметрирующего устройства типа «U-колено» показана на рис. 8.2.
Центральный провод коаксиального фидера присоединяется к зажиму А левой половины
вибратора. От этой точки напряжение к зажиму Б правой половины вибратора подается через
участок кабеля длиной λ Л 2 , где λ Л — длина волны в кабеле. Фаза напряжения на участке
длиной λ Л 2 изменяет свой знак на обратный. Поэтому к зажимам вибратора подводится
требуемое противофазное напряжение. Оболочки всех отрезков кабелей соединены между собой и
заземлены. При указанной схеме питания обе половины вибратора совершенно симметричны
относительно оболочки кабеля.
Рис. 8.2. Симметрирующее устройство типа «U-колено»
U-колено является трансформатором сопротивления по той причине, что входное
сопротивление нагрузки общего фидера (Ф) между точками A3 в четыре раза меньше, чем входное
сопротивление вибратора на зажимах АБ.
Схема U-колено может быть использована также для перехода с коаксиального кабеля на
симметричный двухпроводный фидер, открытый или экранированный.
К недостаткам рассмотренного переходного устройства относится то, что оно может
применяться только при работе на одной волне или, точнее, в узкой полосе частот, так как
геометрические размеры устройства связаны определенным образом с длиной волны.

3. б) «Четвертьволновый стакан». Переходное устройство типа «четвертьволновый стакан»
показано на рис. 8.3. Металлический цилиндр («стакан») длиной в четверть волны охватывает с
небольшим зазором внешнюю оболочку кабеля и припаян с нижней стороны к этой оболочке.
Верхняя часть цилиндра не соединена с оболочкой и может быть закрыта диэлектрической
шайбой. Внутренняя поверхность указанного цилиндра и наружная поверхность кабеля образуют
четвертьволновую линию, короткозамкнутую на конце, входное сопротивление которой (на
зажимах 2-3) при достаточно большом волновом сопротивлении этой линии будет очень велико.
Рис. 8.3. Симметрирующее устройство типа «четвертьволновый стакан»
Таким образом, зажим 1 антенны изолирован от наружной оболочки кабеля
непосредственно, а зажим 2 изолирован от оболочки (от точки 3) большим входным
сопротивлением отрезка четвертьволновой линии. Следовательно, обе половины вибратора
оказываются примерно в одинаковых условиях относительно оболочки кабеля и симметрия
вибратора не нарушается.
Сопротивление нагрузки для фидера (в точках 1-2) при точной настройке стакана остается
примерно равным входному сопротивлению самой симметричной антенны.
Рассмотренное переходное устройство так же, как и «U-колено», является весьма
узкополосным.
в) Симметрирующая щель. На рис. 8.4. показано переходное устройство в виде отрезка
коаксиального фидера с двумя продольными щелями. Длина каждой щели равна четверти длины
волны ( λ0 2 ). Одна половина симметричного вибратора (левая на рисунке) присоединяется
непосредственно к наружной оболочке кабеля; другая половина (правая) присоединяется
одновременно к центральной жиле и к оболочке кабеля. При таком соединении каждая половина

4. вибратора оказывается совершенно симметричной относительно оболочки кабеля вследствие чего
не нарушается симметрия токов в половинах вибратора. А вследствие того, что длина
расщепленного участка оболочки составляет четверть волны, входные зажимы симметричного
вибратора изолированы от сплошной оболочки фидера.
Рис. 8.4. Симметрирующая щель
В рассмотренном переходном устройстве симметричное возбуждение сохраняется не
только на резонансной волне λ0 но и при изменении длины волны. В последнем случае, однако,
ухудшается согласование между коаксиальным фидером и вибратором. Тем не менее указанное
переходное устройство является более широкополосным, чем «U-колено» или «четвертьволновый
стакан».