1.1. Полуволновый диполь
Одной из наиболее простых антенн является полуволновый диполь или, как его еще называют, полуволновый разрезной вибратор (рис. 1.1). Общая длина антенны для работы в сетке "С" составляет 5,40 метра при использовании провода диаметром 2 мм. Если использовать провода или трубки большего диаметра, то длину следует несколько уменьшить (при диаметре трубки 20 мм длина диполя 5,23 м; при 40 мм - 5,18 м).
Количество антенн - это сколько процентов от общей мощности, подаваемой на антенну, излучается. Поскольку емкости могут быть установлены при постоянном токе питания, пропорциональном соответствующим резисторам, для резонансного случая может быть установлено следующее соотношение.
Длинные проволочные антенны редко достигают эффективности более 1%. Параболическая антенна обычно составляет более 50%, рупорная антенна - 80% или более. За исключением маяка, каждая антенна имеет предпочтительное направление, в котором испускается больше энергии, чем в других направлениях. Поэтому он объединяет излучаемую энергию в одном направлении. На диаграмме антенны размер связывания антенны можно считывать в определенных угловых диапазонах.
Рис. 1.1
При горизонтальном расположении полуволновый диполь имеет горизонтальную поляризацию, то есть он способен принимать только те электромагнитные волны, которые излучаются антеннами с горизонтально расположенными вибраторами. Сигналы от антенн с вертикальной поляризацией теоретически не должны приниматься вовсе. На практике, однако, излучает электромагнитные волны не только антенна, но и подводящий кабель, поэтому радиостанции, использующие антенны с различной поляризацией, все-таки слышат друг друга, хотя и с большим ослаблением. Диаграмма направленности полуволнового диполя имеет вид восьмерки в плоскости, проходящей через полотно антенны, и круга в плоскости, перпендикулярной к полотну антенны (рис. 1.2).
Таким образом, коэффициент направленности указывает на то, насколько сильно антенна, о которой идет речь, излучает в основном направлении, чем шаровой излучатель. В качестве основы используется та же самая поляризация. Коэффициент направленности антенны и коэффициент усиления антенны зависят друг от друга. Чем меньше угол открытия антенны, тем выше коэффициент усиления. В случае усиления антенны максимальная плотность излучения антенны сравнивается с плотностью излучения беспроблемного сферического пучка.
Эффективная площадь поглощения
Коэффициент направленности и коэффициент усиления антенны одинаковы для антенн без потерь. Величина усиления антенны, как и коэффициент направленности, является относительным числом и дается преимущественно в логарифмическом децибеле. Графически параметры показаны на диаграмме антенны, в которой можно также считывать дополнительные параметры антенны. Приемная антенна извлекает энергию из плоского волнового фронта. Он пропорционален площади апертурного луча.
Усиление антенны в направлении максимального излучения принимается за единицу, а усиление антенн других типов обычно определяется относительно полуволнового вибратора. Усиление антенны в децибелах относительно полуволнового диполя обозначается дБд, а усиление антенны в децибелах относительно изотропного (всенаправленного) излучателя - дБи. Соотношение между этими величинами таково: 2,14дБи=0дБд. Некоторые фирмы, производящие антенны, иногда "хитрят" и указывают усиление в дБ, подразумевая при этом дБи. Цифра, характеризующая усиление, получается больше, что и привлекает покупателей. Чтобы не попасться на эту приманку, стоит повнимательнее разбираться, в каких же единицах показано усиление. Более подробные
Для линейных антенн также можно указать эффективную область. Через плотность мощности, присутствующую в месте приема, поверхность может быть отнесена к принятой энергии. Многие конструкции антенн рассчитаны на определенную резонансную частоту. Часто, однако, антенны требуются для более чем одной частоты. По этой причине используются широкополосные антенны, которые могут использоваться в широком диапазоне частот. Полоса пропускания антенны представляет собой частотный диапазон, в пределах которого сопротивление базовой точки изменяется незначительно.
сведения о параметрах антенн и методах их измерения приведены в разделе "Основные параметры антенн".
Рис. 1.2
Сопротивление полуволнового разрезного вибратора в свободном пространстве около 75 Ом, поэтому питают антенну с помощью кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом. Согласование с 50-омным выходом трансивера осуществляют одним из способов, приведенных в разделе "Использование 75-омного кабеля". Непосредственное подключение 50-омного кабеля тоже допустимо. Для обеспечения симметрирования антенны на кабель вблизи точки подключения к антенне надевают несколько ферритовых колец небольшого диаметра или делают несколько витков кабеля на ферритовом кольце большого диаметра. Витки на ферритовом кольце делаются неразделенным кабелем, аналогично ферритовые кольца одеваются на кабель до точки разделения оплетки и центральной жилы. Нельзя одеть ферритовые кольца отдельно на центральную жилу и оплетку. Задача ферритовых колец - обеспечить большое индуктивное сопротивление для токов, протекающих по внешней поверхности оплетки кабеля. Поэтому марка феррита большого значения не имеет. Желательно применять ферриты с магнитной проницаемостью от 100 до 2000. Можно использовать ферритовый сердечник от трансформатора строчной развертки телевизора. Кабель на расстоянии 2...3 метров должен быть перпендикулярен полотну антенны. Если требуется расположить полуволновый разрезной вибратор так, чтобы электромагнитная волна имела вертикальную поляризацию, то можно применить конструкцию, изображенную на рис. 1.3.
Пределы этого частотного диапазона обычно определяются полушириной. Это диапазон, в котором излучаемая энергия уменьшается до половины. Увеличение полосы пропускания всегда снижает эффективность антенны. В принципе, приемная антенна также подходит для передачи и наоборот. Некоторые конструкции предотвращают обратное использование, например, с ограниченной электрической нагрузкой элементов или точки подачи или с усилителями, встроенными в антенну.
Размер антенных элементов зависит от длины волны, поэтому частота является важным критерием для выбора и построения антенны. Структура конструкций антенн может быть выполнена во многих отношениях. Прожектор имеет только теоретическое значение в качестве эталонной антенны, его невозможно реализовать практически и, следовательно, не является конструкцией антенны.
Рис. 1.3
В качестве нижнего вибратора можно использовать трубку подходящего диаметра, внутри которой будет проходить коаксиальный кабель. Если нижний вибратор будет иметь больший диаметр чем верхний, то его следует сделать на несколько сантиметров короче верхнего. Антенну можно приспособить для использования в. походных условиях. В этом случае верхний вибратор выполняется из гибкой многожильной проволоки, а в качестве нижнего используется гибкая металлическая оплетка, надетая на защитную оболочку питающего коаксиального кабеля. Растягивая или сжимая
Возможное подразделение антенн. Антенны станции Мобильные антенны Порт антенны. . Термин «линейные антенны» относится к антеннам, которые преобразуют линейную волну вдоль линии в волны свободного пространства и наоборот или провода не постоянны, а приближаются к распределению тока по пустой линии и почти синусоидально распределены.
Синусоидальное распределение тока на дипольных антенных стержнях, по общему признанию, хорошо подтверждено экспериментально, но не может быть использовано для расчета входного импеданса антенны, поскольку ток и напряжение сдвинуты по фазе почти на 90 ° во времени. Однако импеданс антенны в точке подачи не должен иметь компонента реактивного сопротивления. В идеале это эквивалентная серия или параллельное сопротивление, которое генерируется излучаемой мощностью и - в малой степени - потерями антенны.
металлическую оплетку, можно добиться оптимального согласования антенны с питающим кабелем. Антенну можно изготовить целиком из коаксиального кабеля. Для этого с кабеля на расстоянии около 3 м снимается защитная оболочка, а оплетка сжимается, выворачивается и натягивается на нижнюю часть кабеля. Затем верхняя часть антенны укорачивается до требуемого размера и производится настройка антенны путем растяжения или сжатия нижней части диполя. Гибкая антенна устанавливается с помощью нейлоновой веревки, прикрепленной через изолятор к концу верхнего вибратора. В качестве изолятора используется фарфоровый изолятор или подходящая пластина из стеклотекстолита. Установить антенну в походных условиях очень просто. С помощью грузика нейлоновая оттяжка перебрасывается через подходящую ветку дерева. Затем антенна поднимается на такую высоту, чтобы ее средняя часть (точка подключения коаксиального кабеля к вибраторам) находилась на высоте 5...6 метров. При этом антенна может устанавливаться и не строго вертикально. Наклон антенны не меняет ее характеристик, а только изменяет вектор поляризации.
Таким образом, импеданс пьедестала антенны является чисто омическим сопротивлением, он должен быть равен импедансу линии питающей линии. Если импеданс пьедестала антенны отличается от него в его реальной или мнимой части, необходимо использовать соответствующие элементы.
В случае линейных антенн длина по отношению к длине волны λ является решающей. Распределение максимумов тока вдоль элементов излучателя симметричной удлиненной антенны также симметрично и фиксировано. Если длина излучателя равна половине длины волны λ, то в центре ровно один максимум тока. Если есть точка подачи, это низкий уровень сопротивления. Если два полуволновых диполя растянуты вместе, образуется так называемый полноволновый диполь. Его два излучающих элемента подаются на противоположных концах, поэтому их импеданс высок.
Радиолюбительские антенны
Антенны на диапазон 160 м
"Скажи мне, что у тебя на крыше, и я скажу тебе, кто ты!"
И действительно: то, какую антенну выбрал коротковолновик, как он ее настроил и согласовал, определяет, как правило, общий "Коэффициент полезного действия" радиостанции, ее "дальнобойность".
Более широкополосной формой является диполь области, он также принадлежит линейным антеннам. Линейные антенны с длиной, существенно меньшей четверти длины волны λ, должны быть электрически расширены, вставив индуктор на или вблизи точки подачи, чтобы стать резонансным. В противном случае на линии снабжения существует реальное и мнимое несоответствие. Кроме того, дополнительная нагрузка в конце укороченного элемента может служить для регулировки. Таким образом, укороченные линейные антенны имеют меньший коэффициент усиления антенны и часто из-за более высоких потерь также уменьшают эффективность.
Наибольшие трудности вызывает у радиолюбителей создание антенных систем на низкочастотные КВ диапазоны и особенно на диапазон 160 м. Ведь для эффективной работы антенны длина ее излучающей части должна быть сравнима с длиной волны. Для диапазона 160 м это означает, что излучатель должен иметь длину по крайней мере 30...40 м. Да и удалять ее от "земли", в частности - от металлической крыши здания, следует примерно на такое же расстояние.
Длина полуволнового диполя равна половине длины волны λ. В точке подачи есть максимальный ток и минимальное напряжение. Поэтому полуволновый диполь имеет низкий импеданс 73, 2 Ом. Дипольную антенну. Сгибающий диполь формируется путем деления пути тока полуволнового диполя на два пути. Он разделяется только одним из этих способов, где расположена точка питания.
Преимуществом складывающего диполя является его возможное заземленное крепление к несущей антенны, а также удобство использования дешевых симметричных линий подачи. Четвертьволновый диполь является особой формой полуволнового диполя. Здесь в качестве стержня антенны используется только одна ветвь полуволнового диполя. Функция другой половины как противоположный полюс захватывается электропроводящей поверхностью или множеством выступающих стержней, на которых четвертьволновый стержень электрически «зеркально отражается».
Выполнить полностью эти требования обычно не представляется возможным, поэтому радиолюбители вынуждены искать компромиссные решения, идти, например, на заведомое снижение эффективности антенной системы, лишь бы ее установка была реальной в конкретных условиях дома, где проживает коротковолновик.
Для диапазона 160 м лучше всего подходят симметричные антенны типа полуволнового диполя или различных модификаций рамок, имеющих периметр длиной в длину волны ("Квадрат", "Delta Loop" ). Практически такие антенны можно устанавливать только между домами, причем в этом случае средняя высота их подвеса должна составлять не менее 20...30 м. При меньших высотах из-за влияния "земли" антенна будет излучать радиоволны к горизонту и, следовательно, будет недостаточно эффективна при проведении дальних связей.
Таким образом, почти по характеристикам полуволнового диполя достигаются характеристики излучения и коэффициент усиления. Четвертьволновый диполь излучает только в верхней половине, как полуволновой диполь в свободном пространстве. Мощность излучения генерируется только в верхнем полупространстве, зеркальное изображение не влияет на мощность излучения. Таким образом, при таком же токе подачи излучаемая мощность только вдвое меньше полуволнового диполя.
Четвертьволновый диполь используется в качестве антенны для ручных радиоприемников, мобильных устройств, а. в автомобилях и радиослужбах. Для полноволнового диполя длина волны λ равна длине излучателя. Предложение также осуществляется здесь путем разделения посередине. Однако существует максимум напряжения: обе половины галоидного элемента колеблются в той же фазе, что и полуволновые диполи, так что в точке подачи происходит противофазное напряжение.
Длину l (в мм) излучающей части полуволнового диполя (рис.1) рассчитывают по формуле:
l = 142,5/f.
f - резонансная (рабочая) частота антенны в МГц. Если предполагается работать как телефоном, так и телеграфом, то резонансную частоту антенны следует выбрать близкой к середине диапазона (например, 1,9 МГц). Если же работа будет вестись в основном только одним видом излучения, то ее целесообразно выбрать близкой к середине соответствующего участка любительского диапазона.
В случае длинноволновой антенны длина провода больше длины волны λ. Конкретные конфигурации антенн под этим термином отличаются главным образом типом питания и формой установки радиатора. По мере увеличения длины направление основного луча симметрично приближается к продольному направлению антенны. Если конец провода, удаленный от питания, заземлен согласующим резистором, на антенне не может возникнуть стоячая волна.
Список поверхностных антенн можно найти в разделе. Терминная антенна обозначает антенны, которые, в отличие от линейных антенн, преобразуют линейную волну в поверхностное расширение в волны свободного пространства и наоборот. Технически простым примером является прямоугольный звуковой излучатель, в котором прямоугольный волновод расширяется до тех пор, пока отверстие не будет размерно большим по отношению к длине волны λ.
Рис.1. Симметричная антенна полуволновой диполь
Следует отметить, что на практике длина излучателя может заметно отличаться от расчетной из-за влияния окружающих предметов. Вот почему при изготовлении антенны первоначальную длину излучателя надо взять с некоторым запасом, а затем, в процессе настройки, уточнить ее.
Излучатели диафрагмы представляют собой антенны, которые излучают или поглощают электромагнитную энергию через излучающую апертуру. Излучатели диафрагмы обычно имеют форму волновода. В случае рогового излучателя распределение поля входной волны в основном сохраняется за счет постепенного расширения волновода, а переход в свободное пространство почти свободен от отражения. Чем дольше рог, тем сильнее будет связывание излучения.
Чтобы избежать очень длинных конструкций излучателей рога, винтовых антенн или ягианских антенн, отражатели используются на основе оптических элементов для создания большой площади отверстия с плоским фазовым фронтом. Параболические зеркала используются в параболических антеннах, либо в фокальной точке используется короткий роговой излучатель, либо для коаксиального питания используется диполь с отражателем или спиральная спиральная или спиральная антенна.
Входное сопротивление диполя около 75 Ом, поэтому для его питания следует использовать коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Однако здесь вполне допустимо применение 50-омного кабеля. Во-первых, весьма вероятно, что входное сопротивление диполя при реальных высотах подвеса будет ниже 75 Ом, а во-вторых, такое незначительное рассогласование антенны с фидером (КСВ до 2) практически не влияет на ее эффективность.
Что касается характеристик усиления и направленности, параболические антенны превосходят излучатель рога только с диаметром, в 8 раз превышающим длину волны. В угловой антенне отражатель состоит из двух поверхностей. Также спутниковые антенны, радиотелескоп. Список групповых антенн можно найти в разделе.
Термин «групповая антенна» обозначает антенны, которые построены из ряда отдельных излучателей, излучаемые поля которых накладываются друг на друга и образуют общую диаграмму антенн конструктивными средствами. Почти все конструкции антенн могут использоваться как отдельные радиаторы, то есть также в конструкции более сложных антенн, таких как антенны Яги.
Собственно излучатель выполнен из медного канатика диаметром 2...3 мм. Для того чтобы исключить обрыв коаксиального кабеля в месте его подключения к излучателю необходимо кабель 5 жестко прикрепить (например, U-образными хомутами) к Т-образному изолятору 4, который изготавливают из текстолита толщиной не менее 3 мм. Часть изолятора, которая работает на растяжение, усиливают текстолитовым бруском 6 размерами 15х25х100 мм. Оплетку и центральную жилу коаксиального кабеля припаивают к плечам 2 и 3 излучателя.
Все индивидуальные антенны обычно расположены геометрически в плоскости, перпендикулярной направлению излучения, и должны быть поданы друг к другу в правильной фазе. Специальной формой групповой антенны является антенна с фазированной решеткой. В случае этой группы антенн отдельные излучающие элементы или группы пучков питаются различными фазовыми позициями, а иногда и с разной степенью. Цель этого сложного метода - обеспечить не требующий обслуживания электронный наклон антенной диаграммы.
Моноимпульсная антенна используется в современных радиолокационных устройствах для повышения точности угловых измерений при наклонном определении. В случае моноимпульсной антенны отдельные излучатели делятся на четыре квадранта, соответствующая мощность приема которых связана как суммирование, так и дифференциация. С помощью этих сигналов компьютер может определять положение цели в пределах несущей балки.
Настраивают антенну по измерениям КСВ в полосе частот. Из этих измерений находят резонансную частоту антенны, т.е. частоту, на которой КСВ минимален. Если она меньше (больше) заданной, то диполь укорачивают (удлияют). Величину, на которую надо укоротить или удлинить каждое из плеч диполя, определяют по формуле:
Здесь f2 - частота, на которую должна быть настроена антенна, а l` и f1 -
соответственно первоначальная длина диполя и его резонансная частота.
В реальных условиях плечи диполя можно устанавливать под некоторым углом,
несколько меньшим 180 градусов, и даже изгибать каждое из плеч
(рис.2).
Рис.2. Антенна полуволновой диполь с изгибом плеч
Входное сопротивление антенны при этом несколько понижается, поэтому такие антенны целесообразно соединять 50 Ом коаксиальным кабелем. Изменится также и диаграмма направленности, которая для классического диполя имеет вид "восьмерки". Настройка этой антенны немного сложнее, поскольку влияние окружающих ее предметов сказывается обычно сильнее. Для того чтобы не "проскочить" резонансную частоту, укорачивать плечи диполя здесь следует постепенно, шаг за шагом. Этот вариант установки диполя, естественно, компромиссный, но он позволяет при незначительном снижении эффективности антенны "привязать" ее к конкретным местным условиям.
Длину излучающей части диполя можно уменьшить почти вдвое, если ввести в каждое ее плечо по "удлиняющей" катушке (рис.3).
Рис.3. Антенна полуволновой диполь с удлинняющими катушками
Чтобы не снижать существенно коэффициент полезного действия антенны, "удлиняющие" катушки должны иметь малые собственные потери, т.е. высокую (примерно 150) добротность. Кроме того они должны быть надежно защищены от воздействия атмосферной влаги.
Питание на эту антенну подают 50 Ом коаксиальным кабелем. При указанных на рис.3 размерах излучающей части катушки L1 и L2 должны иметь индуктивность около 70 мкГ. Их можно выполнить на каркасах диаметром 40 мм и длиной 80 мм, на которые наматывают по 65 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,2 мм (намотка рядовая, виток к витку). Если в распоряжении радиолюбителя имеются другие каркасы, то требуемое число витков можно оценить по формуле:
Здесь L - индуктивность катушки в мкГ; D и l - диаметр и длина катушки в см; n - количество витков. Поскольку намотка рядовая, то l = nd, где d - диаметр провода катушки в см. Необходимую резонансную частоту антенны устанавливают подбором длины внешних (14-метровых) отрезков каждого плеча.
Укороченный диполь вполне можно установить на крыше одного здания, модифицировав его в антенну типа "Inverted V" (она показана на рис.3 ). Для установки такой антенны требуется только одна мачта высотой около 15 м. Плечи диполя выполняют одновременно и функции двух (из требуемых четырех) оттяжек для крепления мачты. Как уже отмечалось, при такой высоте подвеса диполь излучает в основном под большими углами к горизонту. Однако даже с учетом этого недостатка описанная укороченная антенна IV может оказаться эффективнее несимметричных антенн, о которых речь пойдет ниже.
Недостатком всех несимметричных антенн (к ним относятся разнообразные "проволочные" антенны типа "Long Wire" , а также вертикальные излучатели типа "Ground Plane" ) является необходимость иметь хорошую "землю", т.е. заземление (в радиотехническом смысле этого слова). Реализовать хорошее заземление в городах практически невозможно, поэтому радиолюбитель, если он решает (или его заставляют обстоятельства) установить антенну с несимметричным питанием, должен позаботиться о хороших противовесах.
Входное сопротивление большинства несимметричных антенн лежит в пределах 10...30 Ом, а для укороченных антенн может составлять единицы Ом и даже доли Ома. Между тем сопротивление потерь для распостраненной системы из трех противовесов под углом 120 градусов друг к другу составляет примерно 30 Ом. Таким образом, при использовании противовесов более половины мощности, отдаваемой передатчиком, бесполезно теряется. Для эффективной работы несимметричной антенны количество противовесов должно быть 10...12, причем совсем не обязательно, чтобы все они имели длину четверть длины волны (рис.4а).
Рис.4а. Размещение противовесов по кругу
Дело в том, что наибольшее значение плотности токов ВЧ - непосредственно у основания антенны, именно здесь надо иметь наибольшее суммарное сечение проводников противовесов. Если противовесы нельзя установить по кругу (обычно дело обстоит именно так), то их следует разместить, как показано на рис.4б.
Рис.4б. Размещение противовесов неравномено
На рис.5 приведены два варианта Г-образной антенны для диапазона 160 м. Питание на обе антенны подают коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Соотношение между длинами отрезков А и Б может быть выбрано произвольным, важно лишь, чтобы их суммарная длина составляла 38 м для варианта а и 43 м для варианта б.
Рис.5а. Г-образная антенна с входным сопротивление 10 Ом
Антенна на рис.5а
при длине
отрезка А=10 м имеет входное сопротивление около 10 Ом. Катушка L1 имеет
индуктивность 13 мкГ. Она выполнена на каркасе диаметром 50 мм и содержит 20
витков медного голого провода диаметром 0,8...1,0 мм. Длина намотки 50 мм. При
мощности передатчика до 10 Вт в качестве конденсатора С можно использовать блок
конденсаторов от лампового радиовещательного приемника. Настраивают антенну
сначала конденсатором С, добиваясь последовательного резонанса на рабочей
частоте (устанавливают по максимальной нагрузке антенной передатчика). После
этого подбирают положение отвода на катушке L1 по минимуму КСВ.
Антенна, показанная на рис.5б
, имеет
активную составляющую входного сопротивления около 50 Ом, если длина отрезка
А=10 м.
Рис.5б. Г-образная антенна с входным сопротивление 50 Ом
При настройке этой антенны сначала компенсируют конденсатором С реактивную составляющую входного сопротивления (она имеет индуктивный характер), а затем подбирают длину антенны по минимуму КСВ, каждый раз подстраивая конденсатор С. Из-за большого входного сопротивления эта антенна работает эффективнее, чем изображенная на рис.5а , но последняя проще в настройке, так как не требует тщательного подбора общей длины антенны.
В частном случае любая из этих двух антенн может начинаться непосредственно у передатчика и проходить через оконную раму на ближайший дом или какое-нибудь дерево. В этих условиях создать разветвленную систему противовесов практически невозможно, поэтому корпус передатчика надо присоединить короткими проводниками к трубам водоснабжения, отопления и к арматуре балкона (если дом железобетонный). Кроме того, такую систему "заземления" следует дополнить хотя бы одним противовесом максимально возможной длины (но не менее 5 м). Этот противовес может быть растянут на внешней стороне балкона или вдоль стены дома. К корпусу передатчика его подключают через катушку (рис.6) , индуктивность которой следует установить экспериментальным путем по минимальной величине ВЧ напряжения на корпусе передатчика (исходное значение индуктивности 200 мкГ).
Рис.6. Подключение противовеса
Это напряжение можно регистрировать простейшим ВЧ вольтметром (рис.7) , который подключают к корпусу только одним выводом.
Рис.7. Измерение высокочастотного напряжения на корпусе передатчика
Если радиолюбитель имеет возможность сделать хорошую систему противовесов, то для проведения дальних связей все же лучше установить пусть укороченную, но вертикальную антенну типа GP. Вполне приличные результаты можно получить с антеннами, имеющими высоту до 15 м.
Один из вариантов такой антенны показан на рис.8. Она состоит из вертикального излучателя (мачты) длиной 12 м, изолированного у основания от "земли". Излучатель представляет собой металлическую трубу. Он имеет так называемую верхнюю емкостную нагрузку, которая образована четырьмя проводами длиной по 15 м. Угол между этими проводами (они одновременно играют роль оттяжек) и трубой должен быть 90 градусов. Питание в антенну подают коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. При небольшой длине фидера целесообразно не устанавливать у основания антенны никаких согласующих элементов (при этом отпадает нужда в их герметизации), а работать со стоячей волной в кабеле. В этом случае обязательным является наличие на радиостанции отдельного антенного согласующего блока у передатчика, так как возможностей по согласованию у его выходного контура (обычно П-фильтра) может не хватить.
Рис.8. Вертикальная антенна типа GP
Антенна, показанная на рис.9 , имеет полную высоту около 13,5 м. Укорачивание в ней достигнуто за счет включения "укорачивающей" катушки L1 подобно тому, как это делалось в укороченном диполе, о котором рассказывалось раньше. Эта катушка должна обладать индуктивностью около 160 мкГ. Ее наматывают медным голым проводом диаметром 70 мм. Она имеет 90 витков. Длина намотки 220 мм, а полная длина вставки в трубу - 300 мм. Индуктивность согласующей катушки L2 около 10 мкГ (20 витков такого же провода, намотанного на каркас диаметром 40 мм, длина намотки 50 мм).
Рис.9. Антенна с "укорачивающей" катушкой
Настраивают эту антенну на рабочую частоту с помощью гетеродинного индикатора резонанса (подбором длины верхней секции антенны и, если этого недостаточно, - подбором числа витков катушки L1). Затем по минимуму КСВ подбирают положение отвода на катушке L2. Как и все другие укороченные излучатели, эта антенна узкополосна, ее следует настраивать на тот участок диапазона, где чаще всего ведется работа.
При тех трудностях, с которыми связана установка антенн, о направленных
передающих антеннах на НЧ диапазоны, и особенно на диапазон 160 м, можно только
мечтать. Но вот для приема такие антенны реализовать относительно нетрудно.
Обычно они представляют собой рамки, состоящие из одного или нескольких витков.
Рамочные антенны имеют два четко выраженных минимума при приеме сигнала,
направленные перпендикулярно ее плоскости. Подавление сигналов с этих
направлений может достигать примерно 30 дБ (пять баллов по шкале S!). Это дает
возможность "убрать" помеху: сигналы другой любительской станции, гармонику от
средневолновой вещательной радиостанции и т.д.
Возможный вариант выполнения рамочной антенны показан на
рис.10.
Рис.10. Рамочная антенна
Она состоит из трех витков (в форме квадрата со стороной 1,5 м), образующих собственно рамку, и одного витка связи. Диаметр и марка провода некритичны, в частности, подойдет и обычный монтажный провод. Рамка помещается в электростатический экран, разомкнутый в верхней части. Экран можно выполнить из оплетки коаксиального кабеля, а в целом рамку закрепить на крестовине из дерева. Настраивают рамку на рабочую частоту конденсатором С, который должен быть надежно защищен от атмосферной влаги. К приемнику рамку подключают с помощью коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом.
"Радиоежегодник" 1983 год
| Добавил: Сергей | |
|
|
| Дата: 2012-07-23 |
| Добавил: Сергей |
| Дата: 2012-01-07 |
