Yarim o’tkazgich -yarimo’tkazgich

Gers vibratorlari
.”Yarim o’tkazgich -yarimo’tkazgich” chegaralarida kontakt hodisalari
Gers vibratori, Gers dipoli —uchlarida metall sharlari boʻlgan va sharlar oraligʻiga Rumkorf gʻaltagi ulangan mis sterjen koʻrinishidagi oddiy antenna; G. Gers elektromagnit toʻlqinlarning mavjudligini tasdiqlovchi tajribalarida foydalangan (1888). Gers qoʻllagan vibratorlarning eng kichigining uz. 26 sm boʻlgan; unda 5-YU8 Gs ga teng chastotali toʻlqinlar hosil boʻlgan; bu toʻlqinlarning uzunligi X — 60 sm ga mos keladi 
Gers vibratori, Gers dipoli —uchlarida metall sharlari boʻlgan va sharlar oraligʻiga Rumkorf gʻaltagi ulangan mis sterjen koʻrinishidagi oddiy antenna; G. Gers elektromagnit toʻlqinlarning mavjudligini tasdiqlovchi tajribalarida foydalangan (1888). Gers qoʻllagan vibratorlarning eng kichigining uz. 26 sm boʻlgan; unda 5-YU8 Gs ga teng chastotali toʻlqinlar hosil boʻlgan; bu toʻlqinlarning uzunligi X — 60 sm ga mos keladi
Gers bu tajribasi natijasida yopiq tebranish konturidan ochiq tebranish konturini ( Gers vibratorini ) hosil qiladi .
Ochiq tebranish konturida elektromagnit maydon konturni o’rab turgan bo’shliqda mujassamlashgan bo’ladi va shuning uchun ham elektromagnit nurlanishning intensivligi keskin ortadi . Bunday tizimda tebranish , kondensator qoplamalariga ulangan EYK manbai hisobidan quvvatlanib turadi . Uchqunli bo’shliq esa kondensator qoplamalari orasidagi potensiallar farqini dastlab zaryadlangan potensiallar farqigacha orttirish uchun ishlatiladi .
Bu vibratordan endi o’zgaruvchi elektr maydon kondensator ichida mujassamlashgan bo’lmay , balki vibratorni tashqi tomondan o’rab turadi . Natijada elektromagnit nurlanishning intensivligi keskin ortadi .Gers birinchi ochiq vibrator tarqatadigan elektromagnit to’lqinlarni shu to’lqinlar chastotasiga moslangan ikkinchi vibrator ( resonator ) yordamida qayd etdi .Gerts uchqun hosil qilish uchun uchida metall sharlar bo’lgan mis simlardan foydalangan . , uchqun bo'shlig'iga Rumkorf o’ramini kiritadi . Bu tuzilma yuqori kuchlanish bilan ishlatilsa , bo'shliqda uchqun pasayadi va tebranishlar uchqunning yonish vaqtidan qisqa vaqtda tebranadi . Elektromagnit to'lqinlarning uzunligi vibratorning o'zidan taxminan ikki baravar katta . Gers tomonidan ishlatiladigan eng kichik tebranishlar (0,26 m) to’lqin uzunligidan 0,6 m to'lqin uzunligiga qadar bo’lgan . Gers tebranishlarni yo'naltiruvchi tekis to'lqinlarni olish uchun sferik oynalardan foydalandi . Metall , nometall va prizma yordamida Gers ko'rinmas spektrning elektromagnit to'lqinlarini aks ettirish va sinish qonuniyatlari spektrining geometrik optika qonunlariga bo'ysunishiga a’min bo’ladi . Gers shuningdek, elektromagnit to'lqinning tezligini o'lchab , tik turgan to'lqinni yaratdi va uning uzunlgini o'lchadi .

Bu vibratordan endi o’zgaruvchi elektr maydon kondensator ichida mujassamlashgan bo’lmay , balki vibratorni tashqi tomondan o’rab turadi . Natijada elektromagnit nurlanishning intensivligi keskin ortadi .Gers birinchi ochiq vibrator tarqatadigan elektromagnit to’lqinlarni shu to’lqinlar chastotasiga moslangan ikkinchi vibrator ( resonator ) yordamida qayd etdi .Gerts uchqun hosil qilish uchun uchida metall sharlar bo’lgan mis simlardan foydalangan . , uchqun bo'shlig'iga Rumkorf o’ramini kiritadi . Bu tuzilma yuqori kuchlanish bilan ishlatilsa , bo'shliqda uchqun pasayadi va tebranishlar uchqunning yonish vaqtidan qisqa vaqtda tebranadi . Elektromagnit to'lqinlarning uzunligi vibratorning o'zidan taxminan ikki baravar katta . Gers tomonidan ishlatiladigan eng kichik tebranishlar (0,26 m) to’lqin uzunligidan 0,6 m to'lqin uzunligiga qadar bo’lgan . Gers tebranishlarni yo'naltiruvchi tekis to'lqinlarni olish uchun sferik oynalardan foydalandi . Metall , nometall va prizma yordamida Gers ko'rinmas spektrning elektromagnit to'lqinlarini aks ettirish va sinish qonuniyatlari spektrining geometrik optika qonunlariga bo'ysunishiga a’min bo’ladi . Gers shuningdek, elektromagnit to'lqinning tezligini o'lchab , tik turgan to'lqinni yaratdi va uning uzunlgini o'lchadi .

Elektromagnit to’lqinlarning qayd qilinishi va chaqnash ro’y berishi elektromagnit to’lqinlar energiya tashishini ko’rsatadi . Gers vibrator va rezonatordan foydalanib , elektromagnit to’lqinlar boshqa to’lqinlarga xos bo’lgan xususiyatlarga ham ega ekanligini ko’rsatadi
Gers vibratori yordamida 0,6 dan 10 m gacha to‘lqin o‘zunlikli yassi to‘lqinlar hosil qilindi va elektromagnit to‘lqinlar kundalang to‘lqinlar ekanligi ko‘rsatildi. Gers turgun elektromagnit to‘lqinlarni xosil qildi va ular yordamida elektromagnit to‘lqinlarning tezligini aniqlab, uning yorug‘lik tezligi bilan mos kelishini ko‘rsatdi.
Gers vibratori yordamida 0,6 dan 10 m gacha to‘lqin o‘zunlikli yassi to‘lqinlar hosil qilindi va elektromagnit to‘lqinlar kundalang to‘lqinlar ekanligi ko‘rsatildi. Gers turgun elektromagnit to‘lqinlarni xosil qildi va ular yordamida elektromagnit to‘lqinlarning tezligini aniqlab, uning yorug‘lik tezligi bilan mos kelishini ko‘rsatdi.
Nemis fizigi G G e r s aynan shunday yo‘l to‘tdi. U g‘altakdagi uramlar sonini va kondensator plastinkalari yuzasini kamaytirdi va kondensator qoplamlarini bir-biridan uzoqdashtirib , uchqun xosil qiluvchi bo‘shliq bilan ajratilgan ikkita tayoqchadan iborat sistema xoliga keltirdi. Natijada yopiq tebranish konturidan ochiq tebranish konturini (Gers vibratorini) hosil qildi. Ochik tebranish konturida elektromagnit maydon konturni urab turgan bo‘shliqda mujassamlashgan bo‘ladi va shuning uchun ham elektromagnit nurlanishning intensivligi keskin ortadi. Bunday sistemada tebranish, kondensator qoplamalariga ulangan EYuK manbai hisobidan quvvatlab turiladi. Uchqunli bo‘shliq esa kondensator qoplamalari orasidagi potensiallar farqini dastlab zaryadlangan potensiallar farqigacha orttirish uchun ishlatiladi. .L va S ning kamayishi bilan tebranish chastotasi ortadi.
Bu vibratorda endi o‘zgaruvchi elektr maydon kondensator ichida mujassamlashgan bo‘lmay, balki vibratorni tashqi tomondan o‘rab turadi
Hertz dipoli jismonan ikkita o'tkazgichdan tashkil topgan vibrator sifatida ifodalanishi mumkin, ularning uchlarida vaqt o'zgaruvchan zaryadlar mavjud.
Oqim  o'tkazgichlar orasidagi bo'shliqda  o'tkazgichlarni E. D. S. ga ulash

natijasida hosil bo'lgan o'zgaruvchan uchinchi tomon maydoni tomonidan hosil bo'lgan ofset oqimi bilan yopiladi.uchinchi tomon manbai.

Xertz dipoli uchun chiziqli o'tkazgich sifatida l vektorli kechikish potentsiali
.
Gerts Vektorlari
,
qiymat qayerda

- dipol momenti deb ataladi.
Harmonik to'lqinlar uchun:
.
Bilish  mumkin , chunki.
.
Maksvellning birinchi tenglamasidan bilish (dipoldan tashqaridagi yig'ma bo'shliqda) topish mumkin 
,
.
H
isob-kitoblarni soddalashtirish uchun biz dipolning markazini kelib chiqishiga joylashtiramiz va dipolni z o'qi bo'ylab yo'naltiramiz,
Xertz dipolining vektor potentsiali
Bunday holda , biz Dekart koordinatalar tizimida z o'qiga faqat bitta proektsiyaga egamiz
.
Sferik koordinatalar tizimida
,  ,  .
Sferik simmetriya tufayli
Va  .
Sferik koordinatalar tizimida rotor operatsiyasi uchun iboralarni yozish

,
va (18.10) ni hisobga olsak, biz bitta proektsiyani topamiz , ( ) ga teng
.
Ushbu tenglikning chap va o'ng  tomonlari faqat fazoviy qismni qoldirib , vaqt omiliga qisqartirilishi mumkin. O'ng tomonni ko'paytirish va bo'lish  orqali biz olamiz:
,  .
Elektr vektori
,
shubhasiz, perpendikulyar  va faqat ikkita komponentga ega
,  .
Vektorning rotori uchun formulada vektorni  vektorga almashtirish  orqali biz olamiz:
,
.
Chunki  formulalarni quyidagicha yozish tavsiya etiladi:
,
,
.

U zoq, o'rta, qisqa va Ultra qisqa to'lqin uzunliklarida ishlaydigan ko'plab antennalarning asosiy qismi bo'lgan Hertz dipolining ishini ko'rib chiqing. Oqim va kuchlanishning dipol bo'ylab taqsimlanishi fazada 90 daraja siljishga ega. Bunga LC elementlarining yarim to'lqinli dipol tuvali bo'ylab taqsimlangan parametrlari sabab bo'ladi, 1-rasmga qarang. Dipol uzunligi va generatorning to'lqin uzunligi o'rtasidagi nisbatga qarab, dipolning kirish qarshiligi kapasitiv yoki induktiv tabiatning reaktiv qiymatlarini oladi va rezonansda u faol xarakterga ega. Elektromagnit to'lqinlarning haqiqiy dipol bo'ylab tarqalish tezligi taqsimlangan L-elementlarda kechikish tufayli biroz orqada qoladi, shuning uchun dipol simining uzunligi taxminan 0,95 ga teng qisqarish koeffitsientiga ega. Agar dipol atrofdagi turli xil narsalarga yaqin joylashgan bo'lsa, unda uni yanada qisqartirish kerak, chunki uning kapasitiv komponenti ortadi.

Radiatsiya qarshiligi
Hertz dipol tomonidan chiqarilgan to'lqinlarning energiyasi 73 Ohm faol qarshilikdagi yo'qotishlarga tengdir, bu XX ulanish nuqtalarida oqim nuriga kiritilgan deb hisoblanishi kerak, rasmga qarang.1. Yo'qotishlar radiatsiya yo'qotishlariga teng bo'lgan bu shartli qarshilik radiatsiya qarshiligi (Rizl) deb ataladi. Amalda, simning o'zida energiya yo'qotilishi mavjud, keyin yarim to'lqinli Hertz dipoli (vibrator) uchun ra antennasining umumiy qarshiligi 75-80 Ohm. Vibrator generator uchun aynan shunday qarshilikka ega. Bunga ko'ra, 75 Ohm qarshilikka ega kabel antennaning kirishiga ulanadi, bu esa ishlaydigan to'lqin rejimini va kabelni yarim to'lqinli dipol bilan muvofiqlashtirishni ta'minlaydi.
Oqim va kuchlanish taqsimoti
Vibratorda oqim va kuchlanish taqsimotini tasvirlashda qismli tasvirlash odatiy holdir.

Yarim to'lqinli vibratorda tebranish jarayoni haqidagi g'oyalar sek.2. Bu erda davrning bir yarmida turli vaqt nuqtalarida oqim va kuchlanish taqsimoti tasvirlangan. Boshida (rasm. 2 a) oqim hali mavjud emas va kuchlanish elektr maydoniga mos keladigan eng katta qiymatga ega E. davr uchun T \ u003d 1/8 (90 daraja) tebranish boshlanishidan boshlab kuchlanish kamaydi va muhitda magnit maydonni keltirib chiqaradigan oqim paydo bo'ldi H (rasm. 2 b). Tebranish boshlanishidan chorak davrdan keyin oqim eng katta qiymatga etadi va kuchlanish nolga teng (rasm. 2 C). Keyin oqim kamayadi va kuchlanish yana paydo bo'ladi, lekin qarama-qarshi belgi, chunki simning yarmi qayta zaryadlanadi (rasm. 2 g). Tebranish boshlanishidan yarim davr o'tgach, oqim nolga kamayadi va kuchlanish maksimal darajaga ko'tariladi (rasm. 2 D). Shundan so'ng, jarayon teskari yo'nalishda takrorlanadi.
Dipolning qutblanishi
R adio to'lqinlarining qutblanishini elektr maydoni yo'nalishi bo'yicha aniqlash odatiy holdir. Vibrator vertikal holatda bo'lganda (rasm. 3), to'lqin vertikal ravishda qutblangan, chunki maydonning elektr maydonlari vertikal tekislikda joylashgan. Agar vibrator gorizontal joylashgan bo'lsa, u chiqaradigan to'lqinlar gorizontal qutblanishga ega.
Bu erda shuni ta'kidlash kerakki, e va H maydonlari har doim bir — biriga perpendikulyar, chunki e maydonining elektr maydon chiziqlari vibratorga parallel ravishda joylashgan va h maydonining magnit maydon chiziqlari unga perpendikulyar.
Dipol atrofidagi maydon
Shuni ta'kidlash kerakki, vibrator yaqinidagi va undan uzoqdagi elektromagnit maydonlar har xil xarakterga ega va zonalarga taqsimlanadi — yaqin zona va uzoq zona, rasmga qarang. 4. Yaqin zonada e maydoni h maydonidan 90 daraja oldinda va to'lqinning elektromagnit maydoni hali shakllanmagan. Bu erda kuchlanish birinchi navbatda uzun o'tkazgichga qo'llaniladi, keyin yaqin zonadagi to'lqin uchun e \ u003d 1 va N?1. Ushbu to'lqinlar tik turgan deb ta'riflanadi. Vibratordan uzoq masofada (to'lqin uzunligi 2-3 masofada) maydon vibratordan uzoqlashadigan harakatlanuvchi to'lqindir. Bu erda, har qanday ishlaydigan to'lqinda bo'lgani kabi, elektr va magnit maydonlarning tebranishlari e \ u003d H \ u003d 1 fazaga to'g'ri keladi va bu maydonlar orasidagi energiya teng taqsimlanadi. Agar biz Hertz dipolini aniq emitent sifatida tasavvur qilsak, unda bunday elektromagnit maydon odatda nurlanish maydoni deb ataladi va maydonlar fazaga to'g'ri keladigan joy shardir. Albatta, yaqin va uzoq zonalar o'rtasida keskin chegara yo'q. Biri asta-sekin ikkinchisiga o'tadi va ular orasida indüksiyon maydoni va nurlanish maydoni bir xil darajadagi kuchlanishlarga ega bo'lgan oraliq zona mavjud.

Yaqin zonada turgan to'lqinlar, uzoq zonadagi ishlaydigan to'lqinlarning amplitudasidan ancha katta amplituda mavjud bo'lib, ularning nisbati kvadratik ravishda kamayadi. Tik turgan to'lqinlarning energiyasi faqat reaktivdir. Yaqin zonada elektr maydonidan magnit maydonga va orqaga o'tadigan energiya tebranishlari sodir bo'ladi. Radiatsiya maydonidan ancha kuchli bo'lgan bu maydon induksiya maydoni deb ataladi.
Gerts yarim to'lqinli dipolining samaradorligi
Uzatish rejimida ishlaydigan antenna kvadratik bog'liqlik bilan yaqin zonada ham sezilarli energiyani yo'qotadi, shuning uchun uzatish rejimida uning samaradorligi juda past. Shaklda5 uzatuvchi antennaning maydon kuchini ko'rsatadi.

Bu erda yaqin va uzoq zonalardagi signal darajasi aniq ko'rinadi. Antenna o'zaro munosabat tamoyillariga ega, ya'ni.uzatish va qabul qilish uchun ishlaydigan antenna uzatish uchun ishlaydigan antennaning barcha parametrlariga ega va aksincha. Shu sababli, Hertz dipoli uzoq radio uzatgichdan hosil bo'lgan to'lqinni qabul qilib, yo'qotishlarga ega, chunki u yaqin zonadagi kabi fazadan orqada qolgan to'lqinni to'liq qabul qilishga qodir. Shu sababli va boshqalar uchun Hertz dipoli qabul qilingan elektromagnit to'lqinlarning bir qismini aks ettiradi, bu esa samaradorlikning umumiy qiymatini pasaytiradi. Ushbu turdagi antennalar uchun samaradorlik har doim 90% dan kam.