CC BY
5
М. Т. ВО В А, В. О. РАЗБОРСЬКИЙ
СЕГНЕТОЕЛЕКТРИЧНИЙ ВИПРОМШЮВАЧ
Розвиток техшки антен з електричним скануванням д!аграми випромшювання викликав великий штерес до створення антенних елеме1тв з керованими параметрами. Сучасш антени з електричним скануванням являють собою композищю двох систем: самих випромшювач{в 1 фазокерованих пристроТв [1]. Об'еднання вип-ромшювача I фазорегулятора в однш систем! дозволяло б 1стотно спростити конструкцш I зменшити вагу I габарити антени. 3 щею метою були проведет дослщження випромшювач!в, виготовлених
Рис. 1. Сегнетоелектричш випромшювач!.
з сегнетоелектриюв, у яких д1електрична стала I кут втрат е функ-щями керуючо'1 напруги.
Рис. 1 дае ^явления про конф1гуращю та розм!ри керам!чних випромшювач1в ВаТЮ3 та Ва(П, ¿п, 2г,)03, застосованих при експериментах. Випромшювач збуДжувався прикладанням напруги надвисокоТ частоти до графггових електрод1в, на несен их на дв! взаемно паралельш поверхш випромшювача. Як показано на рис. 2, сегнетоелектричний випромшювач закршлений всере-
диш метал!чного патрона, яким закшчуеться коакаальна ф1-дерна лшя.
Центральний провщник коакаальноТ лнш приеднаний безпо-середньо до електрода на випромшювачь Для розв'язування кола з напругою надвисокоТ частота вщ кола керуючоТ напруги викори-
Рис. 2. Випромшювач з патроном.
стовувався запираючий фшьтр, складений, як вказано на рис. 3, ¡з дроселя Д та конденсатора С.
Сегнетоелектричний випромшювач для низькочастотноТ керую-401 напруги являе собою конденсатор, емшсть якого залежить в1д прикладено1 напруги. Вим1рю-вання на часкш 1000 гц показали, А
У/////У7.
л
V/////////.
Рис. 3. Схема живлення випромшювача: А — контакт для под; ня керуючо! напруги; В — випром!нювач; С — конденсатор ф!льт-ра; Д — дросель ф!льтра.
" >
-0
Рис. 4. Блок-схема вим1рювально'1 установки.
що при 3MiHi напруги в!д 0 до 1,8 кв емшсть м!ж електродами випромшювача змшювалась в1д 880 до 455 пф. Разом з тим зменшу-вався i кут втрат. 3i зб!лыиенням частота д1електрична стала змен-шувалася i на частот! близько 100 Мгц, на як1й дослщжувався випромшювач, дор!внювала величин! порядку тисяч!.
Значна величина д1електричноТ сталоТ обумовлюе р1зниию в режимах роботи сегнетоелектричного випромшювача та звичайного
д1електричного. Якщо останшй працюе в режим1 б1жучоУ хвил1, сегнетоелектричний випромшювач являе собою Д1електричний об'ем-ний резонатор.
Дослщження розподшу поля сегнетоелектричного випром1-нювача з електричною довжиною 2 л показали, що випромшювання вздовж його ос1 м1шмальне, а чотирипелюсткова Д1аграма випромшювання вщповщае д1аграм1 для резонансного в!братора довжиною X [2].
Для дослщження сегнетоелектричного випромшювача була по-будована установка, 'в яшй одночасно з сегнетоелектричним ви-промшювачем м!г бути вв!мкнений 1 метал!чний випромшювач, що одержував живлення вщ того ж генератора надвисоко1 частота. Блок-схема вим1рювальноТ установки наведена на рис. 4.
Енерпя коливань надвисоко1 частота вщ генератора 1 розпо-д1ляеться за допомогою коакаального тршника 2 м(ж двома лпп-ями, що живлять сегнетоелектричний випромшювач 5 та метале-вий випромшювач 6. Для регулювання фази та амшитуди коливань надвисоких частот в лшпо введено фазорегулятор 3 та атенюа-тор 4. На вщсташ в юлька метр!в розмщеш приймальна анте-на 7, пщсилювач низько1 частоти 8 та шдикатор 9.
Випромшювач! 5 1 6 були встановлеш на вщсташ один вщ одного в довжину одше1 хвиль Металевий випромшювач давав мож-ливкть оцшювати фазу вектора Е у точщ прийому. Атенюатором 4 встановлювалася р1вшсть поля окремо вщ кожного випромшю-вача.
Дослщження сумарно! д!аграми випромшювання системи з двох в1братор1в показали, що в площиш, перпендикулярнш до осей випромшювач^в, д!аграма мае характерну чотирипелюсткову форму, вщповщну до д1аграми двох випромшювач!в, рознесених на вщ-стань довжини хвиль Додаткове затухания, внесене сегнетоелектричним випромшювачем, вимагало вв1мкнення в тракт металевого випромшювача атенюатора для вир1внювання поля вщ кожного випромшювача.
При прикладанш до сегнетоелектричного випройшювача по-стшнсп напруги величиною 1,8 кв змшювалася в основному амплитуда сумарного поля, що дозволяе зробити висновок про змшу впливом постшного електричного поля кута втрат сегнетоелектрика в бж його зменшення. Основним недолжом дослщжених зразшв сегнетоелектричних випромшювач1в е велике затухания на надвисоких частотах внаслщок великих кутових втрат. Це привело до того, щовплив керуючо1 напруги позначився в першу чергу на величин! затухания. Слщ спод1ватись, що застосування параелектричних матер!ал1в з втратами, меншими за наявш, дозволить створити випромшювач! з керованими модулем I фазою поля випромшювання.
Л1ТЕРАТУРА
1. Сканирующие антенны сверхвысотных частот, Сборник статей. М., изд-во «Машиностроение», 1964.
2. Нейман М. С., Передающие антенны, Энергоиздат, 1934.
N. Т. BOVA, V. A. RAZBORSKY THE FERROELECTRIC RADIATOR Summary
The radiator made of ferroelectric ceramics has been investigated. It has been shown that according to its radiation patterns the radiator is of a resonant type. It was possible to control magnitude and phase of radiated field by means of external voltage. The main disadvantage of the investigated radiator is high losses in ferroelectric material.
