2.2. Гетеродинный индикатор резонанса

Задача антенны — преобразовать с максимально высоким коэффициентом полезного действия энергию генерируемых передатчиком высокочастотных колебаний в энергию электромагнитного поля и излучить ее в виде электромагнитных волн. Для получения максимального электрического и магнитного поля обычно используется явление резонанса, которое проявляется в многократном усилении электрического и магнитного полей в колебательном контуре при совпадении собственных и вынужденных

колебаний. Для определения резонансных частот элементов антенно-фидерных устройств используют гетеродинные индикаторы резонанса. На рис. 2.1 приведена схема такого устройства.

Рис. 2.1

Конструктивно ГИР монтируется в небольшой металлической коробочке. На лицевой панели устанавливается индикаторный прибор и конденсатор переменной емкости, снабженный шкалой настройки. На боковой стороне корпуса устанавливается разъем, к которому подключается катушка индуктивности L1. Для перекрытия диапазона 25...40 МГц катушка имеет следующие параметры:

диаметр каркаса 20 мм, длина намотки 30 мм, обмотка состоит иг 9 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,6 мм с отводом от второго витка (считая от нижнего по схеме). При использовании набора сменных катушек прибор перекрывает диапазон частот от 3,0 до 150 МГц. ГИР используется для определения резонансных частот LC контуров, антенн и отрезков коаксиального кабеля. Работа прибора основана на поглощении высокочастотной энергии исследуемым контуром или антенной в момент совпадения их собственной резонансной частоты и частоты настройки ГИР. В этот момент показания индикаторного прибора имеют резкий провал. Этот провал тем больше, чем сильнее связь между ГИРом и колебательным контуром и чем выше добротность этого контура.

Для точного измерения резонанса необходимо, чтобы ГИР был индуктивно связан с антенной в точке пучности тока. Как известно, пучность тока располагается на расстоянии 1/4 длины волны от конца вибратора. К этой точке и следует подносить ГИР. Изменяя частоту настройки прибора, находят "провал" в показаниях индикатора и считывают в этот момент соответствующую частоту на шкале. Эта частота и является резонансной частотой. Необходимо помнить, что индикация резонанса происходит не только на основной частоте, но и на гармониках. Если частота резонанса антенны измеряется в непосредственной близости от земли, то она смещается в сторону более низких частот. При подъеме антенны на мачту резонансная частота сместится вверх на 0,2...0,4 МГц. Используя ГИР, можно подобрать длину коаксиального кабеля для работы в режиме настроенной линии передачи (электрическая длина такой линии равна целому числу полуволн). Для этого один конец кабеля закорачивают, а к другому подносят ГИР и определяют резонанс вблизи частоты 27 МГц. Постепенно укорачивая кабель, добиваются резонанса на средней частоте используемого диапазона.