Направленная антенна с вертикальной поляризацией. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

Комментарии к статье

Новые решения не так уж часто появляются в антенной технике. К ним, несомненно, относится предложенный в прошлом году Владимиром Поляковым любопытный вариант двухэлементной направленной антенны с вертикальной поляризацией. В этой статье он рассказывает о возможной ее модификации.

Описание антенны, которая образована двумя близко расположенными вертикальными вибраторами длиной около полуволны, запитываемыми с нижних концов через четвертьволновую двухпроводную линию, было опубликовано в "KB журнале" (В. Поляков. Вертикальная направленная антенна. - "KB журнал", 1998, № 5, с. 27- 31). Она схематично показана на рис.1,а (XX - точки подключения фидера). Уже в тех экспериментах было замечено, что форма "плеч" антенны, а также их местоположение не являются критичными. Заметно больше влияет полная длина каждого вибратора, которая должна быть несколько меньше ЗЛ/4 для одного из них "директора", и чуть больше этого размера для другого "рефлектора". Такая разница в длинах вибраторов нужна для правильной фазировки токов в них и создания однонаправленного излучения.

А почему бы не сделать вибраторы прямыми и расходящимися от основания под небольшим углом к вертикали, как показано на рис. 1,б? Ведь между их "центрами тяжести", где находятся пучности тока, все равно будет расстояние около Л/8, что и требуется для нормальной работы антенны. Что же касается четвертьволновой линии, то она будет иметь переменное по длине волновое сопротивление, что опять же не страшно. Излучение расходящихся четвертьволновых проводников линии не должно быть значительным, поскольку расположены они близко, а токи в них, в соответствии с принципом работы антенны, почти противофазны (рис.1,в).

Экспериментальные исследования антенны полностью подтвердили ожидаемые результаты - антенна показала хорошую направленность и оказалась несложной в настройке. Некоторые проблемы возникли с ее питанием. Сначала антенна так же, как и предыдущая, питалась "по науке" - в точках XX, недалеко отстоящих от короткозамкнутого конца четвертьволновой линии. Центральный проводник кабеля присоединялся к директору, а оплетка к рефлектору. Далее кабель прокладывался вдоль рефлектора и от короткозамкнутого конца четвертьволновой линии (точка с нулевым потенциалом) уходил вертикально вниз. Передвигать точки питания при настройке антенны по непараллельным вибраторам оказалось неудобно. Кроме того, менять одновременно длины вибраторов и положение точек питания показалось сложным.

Тем не менее антенна заработала, дав направленное в сторону короткого вибратора излучение с выигрышем в 4 дБ по сравнению с полуволновым вибратором. Затем антенна была закреплена на "заземленном" основании (металлической плоскости, имитирующей крышу автомобиля) и передвигать точки запитки стало совсем уже неудобно. Тогда было решено центральный проводник кабеля присоединить снизу к активному вибратору "директору", а оплетку кабеля и рефлектор соединить с основанием. Соображения были таковы: входное сопротивление активного вибратора длиной 3Л/4 составляет около 50 Ом, вместо 37 Ом для четвертьволнового, и должно обеспечивать неплохое согласование. Стал ли рефлектор теперь пассивным? Думается, что нет, поскольку он резонансный и присоединен непосредственно к оплетке кабеля,поэтому должен эффективно "отсасывать" ток из нее.

Все эти рассуждения подтвердились на практике и эффективность антенны возросла примерно на 0,5 дБ. В экспериментах оказалась очень удобной фабричная телевизионная антенна - "усы" с двумя телескопическими элементами, ленточный кабель которой был заменен на коаксиальный.

Конструкция получившейся антенны, размеры которой подобраны для частоты 430 МГц (рис. 2), в точности соответствовала букве V. Ее бы и назвать V-антенной, но это название уже давно и прочно закреплено за проволочной горизонтальной антенной. Известна также - "Inverted V" антенна. По аналогии предлагаю назвать конструкцию "Vertical V" антенна или VV.

Настраивать ее нетрудно. Рис.2 Нужно лишь, изменяя длину диполей и наклоняя их, добиться максимума излучения в главном направлении. Сигнал регистрировался простейшим индикатором поля, размещенным в нескольких метрах от антенны.

Выигрыш антенны оценен в 4,5 дБ относительно полуволнового вибратора (около 6,5 дБ относительно изотропного излучателя). Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости (по азимуту), снятая по точкам через 45°, приведена на рис. 3.

Некоторая неравномерность излучения вбок объясняется влиянием окружающих предметов ("чистого" антенного полигона для этих измерений у автора не было). Отношение излучения вперед/назад оказалось не слишком высоким, около 12 дБ. Его можно улучшить, сильнее выдвинув рефлектор, но ценой некоторого снижения выигрыша в усилении.

Автор: Владимир Поляков (RA3AAE)

Смотрите другие статьи раздела Антенны КВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Созданмагнит, не содержащий редкоземельных металлов 23.06.2024 Британская компания Materials Nexus в сотрудничестве с учеными из Института Генри Ройса и Университета Шеффилда анонсировала создание нового типа постоянного магнита под названием MagNex. Этот магнит не содержит редкоземельных элементов и изготавливается из материалов, стоимость которых составляет всего 20% от стоимости традиционных постоянных магнитов. Создание нового материала не только позволило существенно снизить затраты, но и сократило выбросы углекислого газа на 70% по сравнению с традиционными магнитами на основе редкоземельных элементов. Традиционные постоянные магниты, созданные из сплавов редкоземельных элементов в прошлом веке, требовали длительных исследований и разработок для достижения требуемых свойств. В случае с MagNex процесс от начала проекта до проверки занял лишь долю времени, несмотря на сложность исследований. Исследователи использовали искусственный интеллект для анализа состава более 100 миллионов потенциальных сплавов, необходимых для создания постоянного магнита без редкоземельных элементов. Этот подход, по словам ученых, демонстрирует потенциал и перспективы в области материаловедения и производства. Авторы MagNex уверены, что их разработка открывает новые горизонты для промышленности, позволяя значительно снижать зависимость от редкоземельных элементов и при этом повышать эффективность производства и экологическую устойчивость. Считается, что такой подход может сыграть ключевую роль в достижении нулевых выбросов углекислого газа и устойчивого развития в будущем.

Другие интересные новости:

▪ Вечный имплант размером с песчинку

▪ Гроз становится больше

▪ Обезьяны вооружаются

▪ Программируемое вычислительное устройство на основе ДНК

▪ 5G-антенны CableFree от Huawei

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Автомобиль. Подборка статей

▪ статья Чрезвычайные ситуации природного и техногенного характера, их возможные последствия. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Откуда к нам приходит погода? Подробный ответ

▪ статья Лабораторные работы с использованием компьютерных видео-дисплейных терминалов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Голосовое реле. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Еще один предок кинематографа. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025