Запорожец Издания
полотна, м. антенны 1~ Х;3 по отношению в самой низкой рабочей частоте, кГп. т. е. 100 ООО оптимальное расстояние d, см, при этом равняется Х/ЮО: :юо ООО Угол наклона к поверхности лемли обычно составляет 30, но можно подвешивать антенну с углами наклона 40 или 20". В качестве линии передачи можно использовать любую линию, имеющую волновое сопротивление от 300 до 600 Ом. Сопротивление поглощения должно быть безындукционным, и номинальная мощность, рассеиваемая на нем, должна составлять по меньшей мере 35% выходной мощности передатчика. Г7ри использовании антенны только в качестве приемной сопротивлением поглощения может быть отюбой пленочный резистор соответствующего номинала. Номинальное сопротивление поглощения должно равняться волновому сопротив."е-нию линии передачи, но практические исследования показали, что лучше выбирать поглощающее сопротивление несколько больше волнового (табл. 2-4), Линия передачи может быть связана с колебательным контуром выходной ступени передатчика непосредственно с помощью катушки связи. Для линии передачи с волновым сопротивлением 600 Ом для работы в диапазонах 40 и 80 м катушка связи должна иметь 6 витков, а для диапазона 20 м достаточно трех витков. Таблица 2-4 Рис. 2-35. Антенна T2FD.
2-18. Н-о6разкая антенна По своему внешнему видч эт.ч направленная проБОЛОЧ.!ая антенна напоминает латинскую букв\ Н -ежащую на боку {рис 2 36), Легко понять, что речь в данном случае идет о двух волновых вибраторах, расположенных др\г над другом на расстоянии полуволны. Элементы антенны чоэбуждаютсг сннфазно 1соедпнительные линии перекрещены). В да1П10м случае используется согласозанная линия передачи с подключением ее к антенне через короткозамкнутый четвертьволновый шлейф, который осуществляет согласование любого волнового сопротивления линии передачи с входным сопротивлением антенны. Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости соответствует диаграмме направленности волнового вибратора и симметрична относитель!ю оси вибратора. Ширина основного лепестка диаграммы направленности антенны приблизительно равна 60. В результате вертикального расположения увеличивается направленность и в вертикальной плоскости. Н-образная антенна вследствие указанных выше свойств имеет довольно пологий угол вертикального излучения, что очень желательно д-тя перекрытия больших расстояний при установлении дальних связей. Теоретическое усиление рассматриваемой антенной Согласованная линия произвольной длины Иастроетач линия Рис. 2-36. Н-образная антенна для одного любительского диапазона. рнс. 2-37. Н-образная антенна с настроенной линией передачи. системы равняется 5,8 дБ, На практике же оказывается, что Н-образная антенна проявляет себя лучше других антенн с таким же теорети-чзским коэффициентом усиления Это объясняется пологим вертккаль-пым углом излучения Н-образнои антенны. Так же как и для всех других антенн, в данном случае справедливо требование как можно большей высоты подвеса. Желательно, чтобы нижний этяж антенны находился по меньшей мере на расстоянии к2 над поверх-ностью земли, однако и при чеиьшпх высотах подзес:1 можно рассчитывать на хорошие рабочие характеристики антенны Обычно расстояние между эт;)жа\и1 выбирается равным л 2. При увеличении этого расстояния коэффициент усиления величнвается, а при уменьшении его - уменьшается, В табл 2-5 приведены размеры проводников, расстояний между этажами п получаемые коэффициенты усиления Н-обраЗной антенны для диапазонов 20, !5 и !0 м, в которых в основном проходят дальние связи. Антенна (рис 2-37) может питаться с помощью настроенной двухпроводной линии передачи с воздушной изоляцией. Входное сопротивление в этом случае 2000 Ом. Видоизменение питания антенны, требующее перекрещивании соедииительйой линии, показано на рис, 2-38. Т а б л и п а 2-5 Размеры Н-образнон антенны
При питании в центре полуволиовой соединительной линии она практически разбивается ка две четвертьволновые линии, подключаемые к верхнему и нижнему этажам антенны соответственно. На рис. 2-39 сравниваются оба вида питания и, как видно из указателей, Показывающих направление прохождения тока, в обоих случаях Элементы антенны возбуждаются срнфазно- Н-образная антенна с центральным питанием может также возбуждаться с помощью согласовапной линии передачи, так как в этом Рис. 2-38. Н-образная антенна Рис. 2-39. Л\етоды синфазного воз-с центральным питанием. буждения Н-образной антенны. случае входное сопротивление антенны низкое. Если рассматривать каждый этаж антенны как волновый вибратор с подключенным к нему четвертьволновым шлейфом и принять входное сопротивление вибратора равным 4000 Ом {отношение длина волны/диаметр проводника большое), а волновое сопротивление шлейфа равным 600 Ом, то волновое сопротивление согласованной линии передачи может быть рассчитано по формуле Подставляя в форм\ i\ указанные выше значения, получаем: 600 = rZ-i -4 000. Отсюда Zравно почти 100 Ом. Так как оба тажа антенны включаются параллельно, то и их входные сопротивления соединяются параллельно и, следовательно, волновое сопротивление согласован- ной линии питания должно равняться не 100, а 60 Ом, поэтому становится возможным питание по 60-омному коаксиальному кабелю; но на практике обычно предпочитают питание по двухпроводной настроенной линии, так как при это.ч волновое сопротивление соедипителыюй линии не имеет значения и антенна может использоваться как 1 = 72,00 м ыногодиапазонная. Центральное питание Н-образной антенны обладает электрической и геометрической симметрией, для обеспечения которой необходимо, чтобы линия передачи на возможно большем расстоянии была расположена перпендикулярно плоскости антенны. Это не всегда может быть БЫполпе1!о, поэтому наиболее часто применяется питание нижнего этажа, как показано на рис. 2-37. Компромиссная конструкция, нашедшая npHMeiienne в качестве многодиапазонной аитетшы, показана на рис. 2-40. Эта антенна хорошо работает в диапазонах iO, !5 и 20 м, так как питание осуществляется по настроенной линии и точная настройка производится расположенным в начале передачи симметричным П-контуром. Комбинация вибраторов Н-образной антенны очень часто применяется в диапазоне УКВ, где они известны под общим названием «многовибраторных антенн». Рис. 2-40. Н-образная антенна для трех диапазонов. 2-19. Направленная антенна W8JK Очень эффективная прово.очная направленная антенна была предложена радиолюбителем WSJK (рис. 2-41). На расстоянии Х/4-Х/8 располагаются друг над другом два волновых вибратора. Обе половины каждого вибратора возбуждаются синфазно, а оба вибратора - со сдвигом фаз на 180". Поэтому каждый вибратор работает как излучатель и одновре.менно служит рефлектором для другого излучателя. На рис. 2-42 показаны направления tokqb по длине проводников антенны. Сравнивая это распределение токов с H3o6paHveHHbiM на рис. 2-39, становится ясным, в чем заключается разница между противофазным питанием антенны W8JK и синфазным возбуждением Н-ябразной антенны. Антенна W8JK также излучает в двух :1аправлекиях перпендикулярно оси проводника. Коэффициент усиления зависит от расстояния А. При расстоянии между элементами антенны, равном л/8, теоретическое усиление равняется 6,2 лБ и уменьшается до 5,6 дБ при -.меньшении расстояния до л 4. Для получения возможно более пологого излучения в вертикальной плоскости высота подвеса антенны должна по меньшей мере равняться л 2 Несмотря на приблизительно равное усиление, антенна W8JK на практике уступает Н образной антенне. Как правило, антенна W8JK подвешивается горизонтально (рис. 2-41, а), хотя можно расположить ее и вертикально, чтобы она могла вращаться (рис. 2-4!, б), Сопротивление в точках питания XX большое, н поэтому целесообразно использовать настроенную линию передачи. Для умень- Настроенная двухпрододная мини?! передача Рис. 2-41. Направленная антенна W8JK. сованием посредством короткозамкптого четвертьволнового шлейфа. Если расстояние А между этажами составляет Х/4 для 10 м, то антенна уожет использоваться в диапазоне 20 м, так как при этом расстояние между излучателями равно Х/8, а общая длина каждого из вибраторов
XX-точки подключения линии передачи Рнс. 2-42. Размеры направлен-1 аи антеннь. W8JK со стрелками, указывающими направление тока в антенне. о Изоляторы т Точки соединения zzzszm Деревянные или картоннье распооки Рис. 2-43. Конструкция перекрещенных соединительных ли-ни.й равна ?. 2 В диапазоне 10 м усиление антенны 5.6 дБ, а в диапазоне 20 м - около 4 дБ. Подобным же образом работает антенна WSZ/C, рассчитанная на 20 м с расстоянием >./4 ъкжл- излучателями в диапазоне 40 м, или антенна W8JK, рассчитанная для 40 м в диапазоне 80 м. В табл, 2-6 приведены все необходимые данные антенны W8JK.
Таблица 2-6 Размеры антенны (см. рис. 2-42) Конструкции перекрещенных соединительных линий изображены на рис. 2-43. Антенна W8JK, каждый элемент которой выполнен в виде шлейфового вибратора, имеет несколько более широкую полосу, но может использоваться только в одном диапазоне. Так как каждый Рнс. 2-44. Антенна WSJK со шлейфоБыми вибраторами. Рис. 2-45, Двухэтажная навра-влен!1ая антенна вибратор в этом случае имеет длину Я/2, то та антенна короче, чем обычная антенна W8JK., каждый элемент которой представляет собой БОтноБЫЙ вибратор. Коэффициент усиления составляет приблизительно 4 дБ. Описанная антенна показана на рис. 2-44, а ее размеры - в табл. 2-7. Многоэтажная антенна W8JK,. Из комбинации двух антенн W S JK \южет быть образована одна высокоэффективная антенная система (рис, 2-45), 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 [ 11 ] 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52
|