Излучатель Советский патент 1976 года по МПК H01Q9/00 

Изобретение, относится к антенным устройствам.

Оно может быть использовано в радиоэлектронной лркемно-передающей аппаратуре.

Известен излучатель, вьшолненный в

виде вибратора и двухпроводной линии.

С целью уменьшения габаритов вибратора, он выполнен в виде пьезоэлектрического трансформатора, состоящего из возбудителя, к которому подсоединена двухлро- водная линия, и двух генераторов, вьшолнен- ных в виде нескольких акустически полуволновьис секций.

На фиг. 1 изображен описываемый излучатель; на фиг, 2 - эпюры, поясняющие ра- боту излучателя,

Пьезотрансформатор состоит из возбудителя .1 с электродами 2, 3 и двух генераторов 4, 5. Последние вьшолнекы из акустически лолуволнорых секций 6. Направление пол5гр51аации указано стрелками. Двухпроводная линия 7 подсоединена к электродам возбудителя

жений Т вдоль длины бруска; S - распределение амплитуды напряженности электрического поля Е вдоль длины вибратора.

Поскольку устройство обратимо, достаточно рассмотреть работу в режиме излучения. В этом режиме энергия электромагнит ных волн через согласованную двухпроводную линию 7 поступает в возбудитель 1, где она (за счет обратного дьезоэффекта) преобразуется в переменный механический сигнал или, другими словами образуютсн акустические волны. Последьше, многократно отражаясь от торцов вибратора, образуют стоячие волны, амплитуда которых тем больше, чем ближе частота возбуждения приближается к одной из мод собственных механических колебаний.

Акустические волны создают механические напряжения, которые за счет прямого пьезоэффекта преобразуются в генераторных секциях в электрическое напряжение. Если длина вибратора и длина секций генераторов подобраны так, что вдоль каждой из них укладывается половина длины акустической волны, то эффективность прямого и обратного лреобрааования энергии становится максимальной. При этом механическая напряженность от секции к секции меняет знак, как это изображено на эпюре (фиг, 2, а). Если же полфизацию секций выполнить так, как показано на фиг, 1, то знак электрической напряженности вдоль каждого из генераторов не меняется (фиг. ), Каждую из секций генераторов можно рассматривать как источник электро магнитных волн, нагруженный на диэлектри ческий вибратор, э4)фективная длина которо в VF раз (где - диэлектрическая про ницаемость пьезокерамики) меньше длины металлического вибратора. Поле излучения от отдельных секций генераторов складывае ся синфазно благодаря постоянству знака потенциала относительно пространства. Диэлектрическая проницаемость пьезокерамических материалов может составлять несколько тысяч, поэтому и эффективная дли на вибратора более чем в десять раз меньше, чем длина двухпроводного вибратора. Кроме того, наличие пьезоэлектрического возбудителя позволяет в широких пределах изменять входное сопротивление излучателя, за счет чего значительно упрощается согласование вибратора с двухпроводной линией Входное сопротивление можно изменять за счет изменения толщины, ширины возбудителя, а также степени поляризации материала. В последнем случае изменение входного сопротивления может производиться электрически, если пршшадьшать к возбудителю постоянное напряжение. Формула изобретения Излучатель, вьшолненный в виде вибратора и двухпроводной линии, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, вибратор вьшолнен в виде пьезоэлектрического трансформатора, состоящего из возбудителя, к которому подсоединена двухпроводная линия, и двух генераторов, вьшолненных в виде нескольких акустически полуволновых секций,