 |
 |
 |
 |
Рнс. 1 [-22. Семиэлементная антенна «волновой канал» с круговой поляризацией.
Рис. 11-23. Пространственно-разнесенная антенна «во.1новой канал» с круговой поляризацией.
и - с&щаП йид, б - схема nHT<iii:i>i
четвертьволновый шлейф С, обеспечивающий необходимый сдвиг фазы на 90. Если к такой системе питания непосредственно подключить к точке Л, или коаксиальный кабель произвольной длины с волновым
сопротивлением 7з Ом, то КСВ будет равняться приблизительно 2 : 1, так как сопротивление излучения включенных параллельно двух антенн «волновой канал» равняется приблизительно 30 Ом. Для согласования
Рис. 11-24. Антенна «волновой канал» с круговой поляри.ацией и двумя несущими траверсами.
о - общий вид; б - скеыа питання
сопротивления применяется четвертьволновый трансформатор D, представляющий собой отрезок коа-кснального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом.
На рис. П-21 изображена антенна «волновой канал» с круговой поляризацией G3JVQ содержащая 5 элементов. Приведенные размеры соответств\ ют диапазон;. 2 м. При of щей длине антенны 0,7 X ее усиление приблизительно разно 7,5 дБ.
Чтобы избежать применения согласующего трансформатора, в качестве возбуждаемых э.че.ментов антенной системы можно выбрать двой-
ные петлевые вибраторы, которые имеют сопротивление излучение около 5t0 Ом. Симметрирующие схемы А и В (см. рис. 11-20) трансформируют это сопротивление в сопротивление 135 Ом (несимметричное), а так как обе антенны «волновой канал» соединяются параллельно через четвертьволновый шлейф С, то в точке подключения фидера вся система имеет входное сопротивление 68 Ом. Поэтому становится возможным непосредственное подключение коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 60 или 75 Ом к точкам Лз или А. На рис. 11-22 изображена се-миэлемептная антенна «волновой канал» с круговой поляризацией, все Элементы которой изготовлены из металлической полосы шириной 20 мм и крепятся непосредственно к несущей траверсе квадратного сече-
Рнс. 11-25. Вариант расположения излучающего элемента антенны «волновой канал» с круговой поляризацией.
ния (22 X 22 мм). При общей длине антенны 0,85Лее усиление приблизительно равно 8,5 дБ.
Существуют и другие возможности получения круговой поляризации на антеннах «волновой канал». Одна из таких конструкций изображена на рис. 11-23, а. В этой системе горизонтальный вибратор смещен по отношению к вертикальному на Л/4, что соответствует требуемому сдвигу фаз на 90°. При этом становится возможным питание системы непосредственно через симметрирующие шлейфы Лий. как показано на рис. 11-23, 6.
Другая конструкция антенны, позволяющая получить круговую поляризацию, изображена на рис. 11-24, а. Эта конструкция требует двух несущих травеос и общего несущего бума, который должен быть изготовлен из изоляционного материала. Схема питания изображена на рис. 11-24, б. Сдвиг фаз на 90° достигается здесь за счет удлинения отрезка кабеля 1-2 на л/4.
Антенны «волновой канал» с круговой поляризацией, допускающие вращение как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскостях (особенно удобна для этого конструкция рис. 11-24), применяются при
приеме сигналов со спутников и при связи с рассеянием радиоволн метеорными потоками. Для облегчения вращения в вертикальной плоскости часто применяют конструкцию, изображ:енную на рис. 11-25 (изображены только вибраторы).
11-8. Параболическая антенна
Параболическая антенна состоит из отражающего металлического зеркала в форме параболоида вращения и излучателя, находящегося Б его фокусе. В любой точке плоскости раскрыва зеркала параболической антенны электромагнитное поле синфазно, что определяется свойством параболы; сумма расстояний от фокуса до любой точки параболы и от этой точки до плоскости раскрыва всегда постоянна.
На рис. 11-26 изображена параболическая антенна для диапазона частот 1215-1300 МГц (при смене облучателя возможно ее применение и в диапазоне 430-440 МГц), предложенная RA3TB! и RA3TBH-. В фокусе параболического зеркала (рис. 11-26) устанавливается облучатель, изображенный на рис. 11-27. Параболическое зеркало укреплено ка вращающемся основании, которое позволяет фиксировать антенну в требуемом положении.
Облучатель представляет собой полуволновый разрезной вибратор с рефлектором. Питание к облучателю подводится коаксиальным ка-
Рис. 11-26. Параболическая антенна.
; - каркас (проволока дюралюминиевая. ©6-S мм1: 2 - отражающие провода (проволока алюминиевая, Q 2 мм); 3 - облучат-1ь; * - чомутнк (алюминий, 1 мм). 5 - штанга (полиэтилен); 6 -Диск (дюралю.миний. 1 мм); 7 - VOMVT (алюминий 1 мм)
i «Радио», 1975, № 8, с. 29.
Рис. 11-27. Конструкций облучателя.
i - труба (дюралюми.чий); 2 - элементы вибратора (проволока медная); 3 - стержепь (flaTyi!b)t 4 - кабель коакснальныи: 5 - шайба (латунь): 6 - заглуи1ка (латунь), 7 - шайба (латунь)
белем с волновым сопротивлением 75 Ом. Облучатель укреплен на параболическом зеркале в двух точках с помощью хомутиков 4 и штанг 5 из полиэтилена длиной 1 м, па концах которых установлены винты М4 длиной 25-30 мм.
Каркас параболического зеркала изготовлен нз дюралюминиевой проволоки диаметром б-8 мм. В центральной части каркаса параболического зеркала установлен диск 6 диаметром 200 мм из листового дюралюминия, к которому прикреплены облучатель, поворотное устройство и радиальные части каркаса зеркала. На собранный каркас со стороны выпуклой части зеркала натягивают отражающие провода 2 (зеркало антенны).
Антенна проста в изготовлении, имеет незначительную парусность и практически не требует настройки. Технические параметры антенны следующие: усиление антенны в диапазоне частот 430-440 МГц не менее 70, в диапазоне 1215-1300 МГц - не менее 600. Ширина основного лепестка диаграммы направленности в диапазоне 430-440 МГц 22, Б диапазоне 1215-1300 .МГц - 6-7"; входное сопротивление 75 Ом.
11-9. Антенна «двойной квадрат» для диапазона УКВ
Антенна «двойной квадрат» занимает особое место по своим качествам и в диапазоне УКВ. Уже первые исследования свойств этой антенны в диапазоне 2 м и в тетевнзионных диапазонах дали отличные результаты. Основны.ми преим\-ществами антенны «двойной квадрат» является то. что она занимает мало места, изготовляется из любого антенного канатика и вследствие того, что ее проводники располагаются Б несколько этажей в вертикальной плоскости, обладает дополнительным преимуществом увеличения концентрации электромагнитного из-
лучения в вертикальной плоскости. Кроме того, эта антенна в значительно меньшей мере восприимчива при использовании ее в качестве приемной антенны к помехам от систем зажига11ия, чем антенна типа «волновой канал».
Простая антенна «двойной квадрат». Для работы с подвиж1!ы.>.!И станциями УКВ особенно подходит антенна типа «двойной квадрат?>, изображенная iia рис. 11-28. Многочисленные эксперименты показали, что излучатель может быть настроен в резонанс с рабочей частотой, когда его длина на 1,5% больше, чем 1Л. Знание этого факта позволяет конструировать антенны типа «двойной квадрат» без дополнительных подстроечных шлейфов.
Излучатель антенны для диапазона 2 м, изображенной на рис. 11-18, имеет обилую длину 2108 мм, что соответствует стороне квадрата 578 Ш1. Рефлектор располагается на расстоянии 178 мм от излучателя, что соответствует приблизительно 0,08А. Входное сопротивление такой антенны приблизительно равняется
70 Ом; коэффициент усиления 5 дБ Излучатель Рефлектор при отношении мощностей, излучс!!-ных в прямом и обратном направлениях, приблизительно равном 20 дБ. Наименьший КСВ получается при частоте 144,5 МГц и равняется 1 : 1,035. При увеличении частоты до 146 МГц КСВ увеличивается до 1 : 1,23.
Питание антенны может осуществляться по любому коаксиальному кабелю, имеющему волновое сопротивление 70 Ом.
Для симметрирования коаксиального кабеля при подключении его к антенне можно применить симметрирующий трансформатор, изображенный на рис. 1-54.
Для вычисления размеров антенны «двойной квадрат», мм, для других рабочих частот /, МГц, в диапазоне УКВ можно использовать следующие формулы.
Излучатель:
304 635
общая длина =
Точки питания, симметричное сопротивление 70 Ом
Рис, 11-28. Антенна «двойной квадрат» для диапазона 2 м.
или сторона квадрата:
76 150
Рефлектор
общая длина -
334 ООО
или сторона кнадрата = -
83 500
Расстояние излучатель - pequeKTop (при входном сопротивлении
25 720 70 Ом) равно--.
При уменьшении расстояния между излучателем и рефлектором входное сопротивление уменьшается. При увеличении расстояцпя
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