Симметрирующее устройство в виде четвертьволнового стакана (рис. 3.12). Это устройство является классическим примером использования короткозамкнутой четвертьволновой линии, имеющей на входе, в принципе, бесконечно большое сопротивление. Устройство, конструкция которого показана на рис. 3.12а, состоит из отрезка трубки диаметра D2, короткозамкнутой на конце и надетой на внешний экран коаксиальной линии диаметра D1. Длина трубки составляет ~λ/4. Отношение диаметров D2/D1 выбирается в пределах 3...4, что соответствует минимальным потерям в этом резонансном контуре. Симметрирующее устройство такой конструкции, имеющее внешнее сходство со стаканом, получило название четвертьволнового стакана.
Следует обратить внимание на то, что максимальная амплитуда тока приходится на дно стакана, и поэтому надо принять самые серьезные меры для хорошего электрического соединения дна стакана с внешним экраном коаксиального кабеля. Для этого дно стакана после снятия защитной оболочки с кабеля пропаивают с внешним экраном кабеля, а затем место пайки покрывают лаком. Кроме того, верхняя часть стакана закрывается тонкой диэлектрической шайбой, материал которой имеет малое значение εr. Наличие внутри внешней коаксиальной линии диэлектрического материала (оболочка коаксиального кабеля питания и диэлектрическая шайба) изменяет ее электрическую длину. Можно принять, что коэффициент укорочения К ≈ 0,92...0,96. Поэтому высота стакана обычно выполняется равной 0,23...0,24λ.
Стакан обычно изготовляется из оцинкованной жести (в качестве стакана можно использовать цилиндрические металлические банки из-под соков, овощей и т. п.). Рекомендуется на дне стакана просверлить несколько небольших отверстий для стока воды, попадающей в стакан.
Рассматриваемое устройство помимо функции симметрирования может осуществлять и функции четвертьволнового трансформатора (для согласования сопротивлений). Пример подобного рода устройства приведен на рис. 3.12б. Собственно трансформатором в этом устройстве является полая медная трубка с диаметрами D1 и d2, а также внутренний провод с диаметром d1. Отношение d2/d1 определяет сопротивление трансформатора Z0T, которое можно определить с помощью номограмм на рис. 2.27 или графика на рис. 2.26. Зная входное сопротивление антенны RA и волновое сопротивление линии Z0, нетрудно определить Z0T, например, с помощью номограммы на рис. 2.39.
Практическое выполнение данного устройства достаточно подробно показано на рис. 3.12б. Один конец медной проволоки диаметра d1 припаивается к средней части коаксиального контактного соединения, с помощью которого осуществляется связь с коаксиальной линией питания. На проволоку надевают несколько диэлектрических шайб с внешним диаметром d2, соответствующим внутреннему диаметру согласующего трансформатора, полую трубку с внутренним диаметром d2 и внешним D1, а также металлическую шайбу, являющуюся дном четвертьволнового стакана. Сверху надевают собственно стакан симметрирующего устройства, а медную проволоку диаметром d1 натягивают и припаивают к клемме, вмонтированной в диэлектрик и размещенной на оси устройства. Далее эту клемму соединяют с одним плечом вибратора, а поверхность стакана присоединяют к другому плечу вибратора.
Рассмотренная схема обычно широко применяется в диапазоне УКВ.