www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Вертикальная направленная антенна

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

Комментарии к статье Комментарии к статье

Задача создания направленной антенны с вертикальной поляризацией не так проста, как представляется на первый взгляд. Казалось бы, повернул элементы обычного бима (волнового канала) вертикально, и все в порядке, но возникает вопрос крепления такой антенны к мачте. На УКВ можно вынести несущую траверсу вбок от мачты, в направлении излучения, но подобная антенна оказывается несбалансированной механически и требует для своего крепления очень толстой и прочной мачты. Пропадают главные достоинства вертикальных антенн - малые размеры по горизонтали, легкость и простота установки.

Но об этом несколько позже, а сначала надо остановиться на выбранной концепции вертикальной направленной антенны. Желание сконструировать простую и легкую антенну заставило обратиться к конструкции ZL-бима, содержащего всего два элемента с активным питанием и имеющего очень малые размеры в длину порядка L/8... L/10. В то же время коэффициент направленного действия (КНД) этой антенны довольно значителен и эквивалентен, как указывают в литературе, КНД трехэлементного бима с пассивными элементами. Та же самая идея используется и в "швейцарском квадрате", тоже отличающимся очень хорошими параметрами и еще большим КНД. Поэтому принцип действия этих антенн заслуживает внимательного анализа, что мы сейчас давайте и проделаем.

Вертикальная направленная антенна

Возьмем два гипотетических точечных излучателя S1 и S2, расположенных на расстоянии d, как показано на рис. 1 сверху. Мощность передатчика пусть делится между излучателями поровну, поэтому и амплитуды полей, создаваемых излучателями, будут одинаковыми. А вот фазы возбуждения излучателей должны быть разными, чтобы получить направленное излучение. Для начала рассмотрим простейший случай, когда d = V4, а питание излучателей осуществляется в квадратуре, т.е. сдвиг фазы подаваемых на них колебаний составляет 90°. На векторной диаграмме (в среднем ряду, в середине) колебания излучателей изображены векторами s1 и s2. Угол ф соответствует дополнительному до 180° фазовому сдвигу колебаний. Условимся также, фазовый набег (отставание фазы) при распространении волны на какое-то расстояние учитывать вращением вектора по часовой стрелке на соответствующий угол. Так, например, волна, прошедшая путь в четверть волны, приобретет фазовый набег 90°.

Рассмотрим излучение системы вправо, причем фазы волн будем измерять непосредственно около излучателя S2 (при дальнейшем распространении направо обе волны от двух излучателей приобретут одинаковый набег фазы, и фазовое соотношение между их колебаниями не изменится). Соответствующая векторная диаграмма показана в среднем ряду справа. Колебание s2 не изменится, а колебание s1 приобретет фазовый набег 90° пройдя путь L/4. В результате волны окажутся противофазными и излучения в эту сторону не будет. При распространении волн в левую сторону от излучателей вектор s1 останется в прежнем положении, а вектор s2 повернется на 90° по часовой стрелке, поскольку волна от излучателя s2 пройдет путь L/4. Векторная диаграмма колебаний около излучателя s1 показана на рис.1 в среднем ряду слева. Видно, что волны от излучателей S1 и S2 складываются в фазе и суммарное колебание приобретает удвоенную амплитуду.

Точно таким же образом можно найти поле излучения и в других направлениях. Для более образного представления можно считать, что на рис.1 сверху показан вид в плане на две штыревые антенны S1 и S2. Такая система из двух штырей будет обладать диаграммой направленности, близкой к кардиоиде. Максимум излучения будет направлен влево, а нуль излучения - вправо. В боковых направлениях (вверх и вниз на рисунке) система тоже будет излучать, и довольно значительно, поскольку в этих направлениях будут складываться две квадратурные волны. Несколько повысить остроту диаграммы направленности можно, располагая излучатели S1 и S2 ближе друг к другу, например, на расстоянии L/8. Векторные диаграммы для этого случая показаны в нижнем ряду на рис. 1.

Исходя из того, что излучение вправо, как и прежде, должно отсутствовать, определяем сдвиг фазы колебаний излучателей. Он должен составлять Зп/4 или 135°, как показано на векторной диаграмме в центре нижнего ряда. Тогда при излучении вправо вектор колебаний s1 повернется на угол п/4 или 45° , и окажется в противофазе с вектором s2 (смотри векторную диаграмму в нижнем ряду справа). При излучении же в левую сторону вектора s1 и s2 уже не будут синфазными, а окажутся в квадратуре, и результирующая амплитуда поля уже не удвоится, как в предыдущем случае, а будет всего в 1,41 раз больше поля каждого из излучателей (векторная диаграмма слева). Излучение вбок тоже будет меньше, так как в этих направлениях складываются близкие к противофазным поля. Расстояние между излучателями можно сделать и еще меньше, но для получения однонаправленного излучения угол , дополняющий сдвиг фаз в излучателях до противофазного, должен удовлетворять условию: ф = 2пd/L, т.е. также должен уменьшаться.

Не следует думать, что эффективность "короткой" антенны с малым d и почти противофазными излучателями меньше, чем эффективность "полноразмерной" с расстоянием d = L/4. Если потерями в элементах можно пренебречь, то вся мощность, подводимая к антенной системе, должна излучаться, и поля обеих антенн должны быть одинаковыми (пренебрегая небольшой разницей в диаграммах направленности). Но токи в элементах "короткой" антенны для создания того же поля получаются большими, и если учитывать потери в элементах, то они также возрастают из-за больших токов.

Противофазные токи в элементах "короткой" антенны подобны противофазным токам в катушке и конденсаторе параллельного колебательного контура, амплитуда которых пропорциональна добротности. Точно также при укорочении расстояния между вибраторами и при приближении токов в них к противофазным возрастает эквивалентная добротность антенной системы, и соответственно уменьшается полоса ее рабочих частот. Такова плата за уменьшение размеров. Но при расстоянии между вибраторами L/8...L/10 возрастание потерь в элементах и эквивалентной добротности не превосходит 1,4...2 раза и вполне окупается сокращением габаритов антенны, что и подтверждено многолетней практикой конструирования ZL-бимов.

Вертикальная направленная антенна

Одна из самых простых конструкций ZL-бима показана на рис.2. Он содержит два разрезных полуволновых вибратора (часто используют и петлевые вибраторы), соединенных воздушной линией с перекрещивающимися проводами. Поскольку коэффициент укорочения волны в воздушной линии близок к единице, то при питании системы в точках "Х-Х" сдвиг фаз колебаний в вибраторах как раз соответствует вышеприведенной формуле. Более точная фазировка элементов достигается изменением (подбором) их длины. При этом изменяется резонансная частота элемента и, так же как у любого колебательного контура в соответствии с его фазочастотной характеристикой, фаза колебаний в нем.

Собственно говоря, питание можно подвести даже к середине линии, а фазировку элементов осуществить именно таким способом: один элемент немного укоротить, а другой немного удлинить. Расстройка элементов получается очень небольшой, так как необходимый фазовый сдвиг в каждом элементе составляет всего ф/2. Диаграмма направленности ZL-бима в горизонтальной плоскости (по азимуту) заметно сужается еще и потому, что сами вибраторы вбок не излучают. В вертикальной плоскости диаграмма получается несколько шире. Эта антенна очень хороша как малогабаритная направленная антенна с горизонтальной поляризацией. По многочисленным данным из литературы ее КНД достигает 4 дБ относительно диполя или 6 дБ относительно изотропного (всенаправленного) излучателя.

По очевидным конструктивным соображениям расположить вибраторы ZL-бима вертикально не очень просто, кроме того, возникают проблемы с проводкой линии питания. Ввиду этих трудностей мысли автора обратились к более подходящим вертикальным излучателям, которые можно было бы расположить на небольшом расстоянии друг от друга, в соответствии с идеологией ZL-бима. Одним из таких излучателей является J-антенна, два варианта которой, отличающиеся только способом согласования с фидером, показаны на рис.3.

Вертикальная направленная антенна

J-антенна представляет собой полуволновый вертикальный вибратор, питаемый с нижнего конца. На конце сопротивление вибратора очень высокое и достигает нескольких килоом, в полном соответствии с законом Ома - ведь ток здесь мал, а напряжение велико. Для его согласования с низким сопротивлением кабеля служит четвертьволновая двухпроводная линия. В первом варианте (слева на рис.3) ее волновое сопротивление должно равняться среднему геометрическому между сопротивлениями вибратора и кабеля, т.е. что-нибудь в районе 300...600 Ом.

Точного согласования можно добиться, изменяя волновое сопротивление линии (практически - расстояние между проводниками). Это не совсем удобно, поэтому второй вариант J-антенны (справа на рис.3) во многих отношениях лучше. Здесь проводники четвертьволновой линии просто замкнуты на нижнем конце, и эту точку с нулевым потенциалом можно заземлить проводом любой длины, соединить с любой "массой", например, крышей дома или автомобиля, что удобно конструктивно, но можно и вообще никуда не присоединять. Питание к линии подводится автотрансформаторно, в точках "X-X", расположенных на некоторой высоте над короткозамкнутым концом линии. С любым кабелем антенна легко согласуется простым передвижением точек питания "X-X". Волновое сопротивление двухпроводной линии в этом варианте особого значения не имеет.

Дальнейший ход мысли был таков: если уж две J-антенны в направленной системе будут расположены рядом, то нельзя ли использовать для их питания и согласования одну общую двухпроводную линию? Ведь напряжения на проводниках открытого конца линии противофазны, что как раз и требуется для питания двух близко расположенных вибраторов! Ну а необходимый сдвиг фаз колебаний в вибраторах +ф/2 и -ф/2 можно получить изменением их длины - укорочением одного и удлинением другого. Остается решить, как соединить концы полуволновых вибраторов, разнесенных на L/8, с концами двухпроводной линии, расположенными рядом. Это оказалось несложно - ведь на концах вибраторов ток мал, они почти не излучают, поэтому ничего страшного не будет, если концы вибраторов изогнуть навстречу друг другу и напрямую соединить с концами линии. Все получалось невероятно просто, настолько, что возникли сомнения - а заработает ли? Необходим был эксперимент.

Сказано - сделано, антенна на частоту 430 МГц (длина волны 70 см) была согнута из цельного отрезка медной проволоки диаметром 1,7 мм. Ее эскиз с размерами, уточненными в процессе экспериментов, показан на рис.4 б).

Вертикальная направленная антенна

Кабель питания с волновым сопротивлением 50 Ом присоединялся так, как показано на рис.4 в). Контакты в точках питания "X-X" полезно сделать подвижными, чтобы подобрать положение этих точек по минимуму КСВ. К сожалению, КСВ было померить нечем, и положение точек питания было подобрано по максимуму поля антенны в главном направлении. Индикатор поля использовался самодельный, состоящий из дипольной антенны, диодного детектора и измерительной головки на 50 мкА. Источником сигнала служил измерительный генератор с выходным сопротивлением 50 Ом и аттенюатором с шагом 1 дБ. Первоначально антенна закреплялась в настольных тисочках за нижнее основание двухпроводной линии, потом была сделана примитивная поворотная подставка. Хотя измерения проводились в необорудованном помещении и не претендуют на высокую точность, антенна полностью оправдала ожидания!

Во-первых, антенна работала, и давала однонаправленное излучение в сторону короткого вибратора. Во-вторых, при сравнении с полуволновым диполем, расположенным в том же месте и питаемым тем же кабелем, аттенюатор генератора приходилось вводить на 4 дБ, чтобы получить тот же сигнал на индикаторе поля. Это позволяет оценить КНД антенны такой же цифрой. Диаграмма направленности в вертикальной плоскости (плоскости вибраторов) показана на рис.4 а, и в общем-то, полностью соответствует аналогичным диаграммам двухэлементных бимов. В горизонтальной плоскости диаграмма такая же, но несколько шире. Любопытно, что подстройкой длины элементов можно добиться полного отсутствия заднего лепестка (во всяком случае, индикатор поля его не обнаруживал), но при этом КНД получался несколько, на доли децибела, меньше, чем при настройке антенны на максимум КНД. В заключение приведем некоторые практические соображения по конструктивному выполнению предложенной антенны.

Для увеличения механической прочности можно установить изолятор на концах двухпроводной линии, в области ее изгиба и перехода в проводники вибратора. Изолятор должен быть хорошего качества, поскольку здесь находится пучность напряжения. Сами изгибы не обязательно делать под прямым углом, "плечи" антенны могут быть и наклонными. Более того, автору представляется, что положение "плеч" не особенно критично - они могут располагаться и немного выше, и немного ниже. Гораздо важнее соблюсти полную длину проводников от нижнего основания двухпроводной линии до верхнего конца вибратора. Она должна быть около 0,73L. для короткого вибратора (директора) и около 0,77L для длинного (рефлектора). С ростом диаметра проводников (трубок), из которых изготовлена антенна, длина их несколько уменьшается. Коэффициент укорочения "толстых" вибраторов можно найти в литературе по антеннам. Заметим также, что нет никакой необходимости изготавливать вибраторы и двухпроводную линию из трубок одного диаметра. Антенна получится прочнее и будет лучше противостоять ветровым нагрузкам, если двухпроводную линию выполнить из трубок большего диаметра, а вибраторы сделать относительно тонкими. Для удобства подстройки вибраторы полезно оснастить "стеньгами" на верхнем конце, телескопически вдвигаемыми в основную трубку, поскольку укорочение вибраторов кусачками, как это делал автор, чревато необратимыми последствиями - удлинить после этого вибратор можно только с помощью паяльника.

Автор: Владимир Поляков (RA3AAE), г. Москва; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Антенны КВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Радиокомпоненты 2014 (архив за год)

журналы Химия и жизнь 2014 (архив за год)

книга Методы уменьшения влияния помех в термометрических цепях. Серьезнов А.Н., Цапенко М.П., 1968

книга Девятая радиовыставка. Радиотехническая аппаратура в народном хозяйстве. Мавродиади В.Г. (сост), 1953

статья Из чего сделаны надежные тормоза?

статья Увеличение твердости канифоли

справочник Вхождение в режим сервиса зарубежных телевизоров. Книга №22

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]