Радиотехника - Давыдов С.Л.
Скачать (прямая ссылка):
Возникшие механические колебания вызовут в стержне появление магнитного поля, которое будет изменяться по величине в такт с механическими колебаниями пропорционально их амплитуде.
Следует отметить, что изменение длины стержня не зависит от направления продольного магнитного поля. Поэтому за один период колебаний переменного тока стержень будет дважды испытывать растяжение или сжатие (в зависимости от материала стержня), т. е. колебаться с удвоенной частотой. Чтобы избежать удвоения частоты, стержень помещают в постоянное
4*
51
1
магнитное поле. В этом случае переменное магнитное поле, складываясь с постоянным, образует пульсирующее поле. Ча'стота пульсаций совпадает с частотой переменного тока, поэтому и стержень колеблется с частотой тока. На рнс. 3.36 показан постоянный магнит, создающий начальное продольное магнитное поле в стержне.
Пульсирующее магнитное поле, возникшее вследствие механических колебаний стержня, вызывает в катушке второго контура переменную э. д. -с, частота которой равна частоте собственных колебаний стержня.
Описанные магнитострикционные электромеханические фильтры обладают значительно более высокой добротностью, чем обычные контуры. Для
Постоянные магнитгГы_'
¦ Магнитострикционные преобразователи Стальные стержни, связывающие резонаторы
Натишна входного нонтура
Резонаторы (стальные стержни]
нонтура
Рис. 3.37. Электромеханический фильтр из семи стержневых резонаторов
получения прямоугольной характеристики избирательности фильтры собирают из нескольких стержней. На рис. 3.37 показан фильтр, состоящий из семи стержней. Два крайних являются преобразователями электрических колебаний в механические (I) и механических в электрические (II). Промежуточные служат резонаторами, через которые распространяются механические колебания от первого стержня ко второму. Стержни-преобразователей и резонаторы одинакового размера, так как настраиваются на одну.и ту же частоту собственных механических колебаний.
Для устранения связей между контурами через электростатические поля' оба конечных контура" помещают обычно в отдельные экраны.
Конструктивно электромеханические фильтры имеют очень малые размеры, чем выгодно отличаются от многоконтурных полосовых фильтров с катушками.
ГЛАВА 4
АНТЕННЫ
Антенна является очень важным элементом радиостанции. С помощью передающей антенны осуществляется передача электромагнитной энергии от передатчика в пространство. Приемная антенна улавливает электромагнитную энергию проходящих радиоволн.
Рис. 4.1. Переход от замкнутого колебательного контура к открытому -
(антенне)
Антенна — это своеобразный колебательный контур, обладающий, как и обычный контур, индуктивностью и емкостью. Она отличается от обычного контура тем, что индуктивность и емкость не сосредоточены в катушке и конденсаторе, а распределены по длине всего провода. Поэтому в антенне магнитное и электрическое поля также не замкнуты в ограниченном объеме катушки и конденсатора, а простираются в пространстве вдоль всего провода антенны.
Антенну можно получить путем деформации обычного замкнутого колебательного контура. На рис. 4.1 показан такой контур, состоящий из катушки и конденсатора. Там же показано, что, раздвигая пластины конденсатора все дальше и дальше
53
друг от друга и при этом увеличивая их поверхность для сохранения первоначальной величины емкости, мы получим в конце концов контур, в котором роль конденсатора играют два проводника. Совершенно так же катушка индуктивности может быть заменена прямым проводом соответствующей длины. В результате весь контур превратится в два прямолинейных провода. Индуктивность и емкость такого контура окажутся распределенными вдоль всей длины проводов. Получится "двухлучевая антенна, широко применяемая в переносных радиостанциях. Это преобразование позволяет утверждать, что всякая антенна может рассматриваться как некоторый открытый (в противоположность замкнутому) колебательный контур.
Если один из проводов двухлучевой антенны заменить металлической поверхностью корпуса радиостанции, системой проводов (противовесом) или заземлить, то получится хорошо известная в практике штыревая антенна.
СВОБОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ В АНТЕННЕ
В антенне, как и в обычном контуре, при определенных условиях могут возникать свободные колебания. Зарядим оба провода антенны электричеством противоположных знаков, подключив один провод к плюсу, а другой к минусу батареи. После этого батарею отключим и провода соединим между собой (рис. 4.2). Заряды начнут притягиваться друг к другу, и по обоим проводам потечет ток разряда. Но так же, как и в обычном контуре, мгновенному разряду будет препятствовать э. д. с. самоиндукции, которая возникает в проводах антенны. Разряд проводов получается колебательным, т. е. провода антенны попеременно заряжаются зарядами противоположных знаков. Частота возникающих колебаний зависит только от величины индуктивности и емкости проводов, т. е. от их длины. Чем длиннее провода, тем больше их индуктивность и емкость и тем ниже частота собственных колебаний. Наоборот, чем короче провода, тем индуктивность и емкость меньше, а следовательно, частота колебаний выше.
