Короткий толстый вибратор с емкостной нагрузкой в виде диска

Abstract

Предложен электростатический метод инженерного расчета эквивалентных схем коротких толстых вибраторов с емкостной нагрузкой в виде тонкого металлического диска. Рассмотрены вибраторы, длина плеч которых меньше 0.1 рабочей длины волны, а отношение длины плеча к радиусу цилиндрической поверхности находится в пределах от 2 до 20. Эквивалентная схема таких антенн представляется в виде четырехэлементного двухполюсника с потерями. Последовательный контур включает в свой состав емкость, образованную суммой емкостей кольца диска и цилиндрического вибратора. Для расчета реактивных элементов антенны вводятся понятия: эквивалентная длина вибратора (при расчете емкости цилиндрической поверхности вибратора) и действующие длины вибратора и нити тока диска (при расчете индуктивности антенны). Использование этих понятий позволяет учесть влияние толщины вибратора на значения реактивных элементов антенны.

Запропоновано електростатичний метод інженерного розра хунку еквівалентних схем коротких товстих вібраторів, навантажених електроємністю у вигляді тонкого металевого диску. Розглянуто вібратори, довжина плеч яких менша 0.1 робочої довжини хвилі, а відношення довжини плеча до радіусу його циліндричної поверхні знаходиться в межах від 2 до 20. Еквівалентна схема таких антен подається як чотирьохелементний двополюсник з втратами. Послідовний контур має в своєму складі ємність, утворену сумою ємностей кільця диска та циліндричного вібратора. Для розрахунку реактивних елементів антени вводяться поняття: еквівалентна довжина вібратора (у розрахунку ємності циліндричної поверхні вібратора) та діючі довжини вібратора і нитки струму диска (у розрахунку індуктивності антени). Використання цих понять дозволяє врахувати вплив товщини вібратора на значення реактивних елементів антени.

An electrostatic method of engineering calculation of equivalent circuits of the short thick vibrators with a capacitive load in the form of a thin metal disk is demonstrated. The vibrators with arm length of less than one tenth of operating wavelength providing the ratio of arm length to radius of the cylindrical surface within 2 to 20 are proposed. The circuit representation of such antennas is given as a four-element reactive two-terminal circuit with losses. The serial circuit includes the capacitance formed by the sum of capacitances of the ring disk and the cylindrical vibrator. For calculation of antenna reactive elements, the following notions are introduced: vibrator equivalent length (in calculation of vibrator cylindrical surface capacity), and effective lengths of vibrator and disk current filament (in calculation of antenna inductance). The use of these concepts allows account for the influence of vibrator thickness on the values of aerial reactive elements.