Антенна Бевереджа. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

 Комментарии к статье

Антенна Бевереджа или, как ее еще называют, антенна бегущей волны (АБВ), широко используется в профессиональной радиосвязи. Большинство трансокеанских QSO на 160 метров радиолюбители проводят, используя антенну Бевереджа на прием. В инструкции к радиостанции Р126 указано, что при использовании четвертьволнового штыря дальность связи между двумя однотипными радиостанциями составляет 2 км, при использовании АБВ - 4...5 км. Для радиостанции Р 105 дальность связи при использовании штыревой четвертьволновой антенны составляет 6 км, при использовании АБВ - до 25 км. Надеюсь, эти цифры, неоднократно проверенные военными, убедят противников антенны Бевереджа в том, что в ней действительно что-то есть.

Антенна Бевереджа может работать без перестройки во всех любительских диапазонах при минимальных затратах на ее изготовление и не нуждается в настройке при смене диапазонов работы. Эта ее особенность привлекает не только радиолюбителей, но и любителей дальнего приема вещательных станций.

1. ИДЕАЛЬНАЯ АНТЕННА БЕВЕРЕДЖА

Классическая АБВ представляет собой провод, длина которого в несколько раз больше длины волны, на которой работает антенна. Он нагружен на сопротивление, равное ее волновому сопротивлению (Рис. 1). Высота подвеса АБВ составляет от 1 до 5 м в зависимости от диапазона частот, в котором она используется.

Входное сопротивление АБВ высоко и равно волновому сопротивлению линии, образованной проводом, составляющим полотно антенны, и землей, играющей роль второго провода. Оно составляет 400...600 Ом. При подвешивании АБВ нет необходимости всюду соблюдать равную высоту подвеса. На 160 метров эффективно работает антенна с высотой подвеса 3...5 м, а на 10-метровом диапазоне - с высотой подвеса не менее 1 м.

Коэффициент усиления АБВ равен: G=Кх(L/l),где G - коэффициент усиления; К - коэффициент, не зависящий от качества изготовления АБВ; L - длина антенны; l - длина волны, на которой работает антенна.

Чем длиннее полотно антенны, тем выше ее коэффициент усиления. Антенна Бевереджа принимает вертикально поляризованную волну, падающую на нее под небольшим утлом. Такие характеристики имеют поверхностная волна, находящейся в пределах видимости, радиостанции и волна дальней радиостанции, отраженная от ионосферы под малым углом.

В горизонтальной плоскости максимум приема лежит в направлении, параллельном полотну антенны. При перпендикулярном падении электромагнитная волна просто ничего не наведет в антенне, а при падении под углом, вследствие сложения наведенных в антенне с разными фазами напряжений, последние будут компенсировать друг друга.

Д.Н. антенны Бевереджа представляет собой узкий луч в горизонтальной и вертикальной плоскостях, направленный в сторону нагрузки (рис.2). При значительном превышении длины полотна антенны над длиной волны происходит дробление Д.Н. на лепестки. Чем меньше задний лепесток Д.Н., тем лучше согласована антенна с нагрузкой.

2. "ЗЕМЛЯ" АНТЕННЫ ВЕВЕРЕДЖА

Работа реальной АБВ во многом зависит от качества "земли". Лучше всего проложить несколько "земляных" проводов от нагрузки к генератору.

На практике, если предполагают использовать АБВ на передачу, то для эффективной работы прокладывают не менее 3 "земляных" проводов. Один - под полотном антенны, а два других - по краям от него на расстоянии, равном (0,5...1) высоты подвеса полотна антенны (рис.3). Для повышения эффективности работы этих проводов они должны быть или подняты над землей на небольшую высоту (5... 10 см), или защищены от коррозии, если они все же лежат на земле.

При использовании АБВ как приемной антенны можно использовать только один "земляной" провод. Иногда на приемных центрах вместо "земляного" провода используют 10... 30 противовесов длиной около 0,1 длины антенны, расположенных на конце нагрузки и трансформатора и закопанных на глубину 10 см (рис.4). Однако при этом не экономится провод для противовесов и в некоторых случаях возрастает шум антенны за счет того, что в нее включаются участки земли, которые могут служить источником шума. Обычно конкретный источник шума определить очень трудно. Он может возникать за счет токов, протекающих в земной коре; может быть обусловлен действием промышленных факторов (воздушные ЛЭП, подземные линии электропередач и т.д.).

На приемных радиоцентрах выбирают местности, где таких воздействий нет, а в Вашем случае вполне может оказаться, что QTH расположен как раз вблизи такого источника шума. Антенна Беве-реджа наиболее подвержена воздействию таких шумовых источников, особенно без "земляного" провода под ней. На передачу такая антенна (рис.4) будет работать неудовлетворительно. Это связано с тем, что в цепь антенны включено сопротивление земли R3, которое в общем случае сравнимо с волновым сопротивлением антенны и существенно снижает ее КПД. При использовании АБВ на прием это можно допустить, так как обычно приемники имеют запас по усилению. Но при работе на передачу КПД является главнейшим показателем антенны.

Не следует забывать и о том, что почва может промерзать зимой на значительную глубину. Это существенно снизит и без того малую эффективность антенны Бевереджа (рис.4). Но часто по многим причинам трудно или нецелесообразно использовать "земляной" провод под полотном антенны. В этом случае используют так называемую "лучевую" антенну.

3. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ В КАЧЕСТВЕ "ЗЕМЛИ" ЧЕТВЕРТЬВОЛНОВЫХ ПРОТИВОВЕСОВ

"Лучевая" антенна, используемая для работы на радиостанциях типа Р105, изображена на рис.5. Она представляет собой провод длиной 1, составляющей около десяти длин волны, к которому через резистор 400 Ом подключено несколько противовесов длиной в четверть волны. Несколько таких же противовесов подключено и к корпусу радиостанции.

Ток в такой антенне протекает за счет токов смещения в пространстве между противовесами. Ток в почве в этом случае не играет большой роли. Для увеличения КПД нужно стремиться к уменьшению сопротивления системы противовесов. При волновом сопротивлении антенны 400... 600 Ом желательно использовать не менее 2 резонансных противовесов на стороне нагрузки и стороне питания.

При использовании АБВ в разных диапазонах необходимо для каждого диапазона использовать не менее 2 резонансных противовесов длиной в четверть волны для каждого из диапазонов. Антенна с четвертьволновыми противовесами отличается от классической АБВ тем, что не имеет непрерывного перекрытия по частоте.

4. НАГРУЗКА АНТЕННЫ БЕВЕРЕДЖА

Примерно от 30 до 50 процентов мощности передатчика рассеивается на нагрузке, поэтому крайне важно, чтобы резистор нагрузки был безиндукционным.

При конструировании передающих антенн Бевереджа можно использовать резисторы типа МЛТ-2, соединенные в параллель. Конструктивно они располагаются кольцом. Для защиты такой нагрузки от атмосферных воздействий ее окрашивают прочным лаком. Желательно исключить прямое попадание на нее дождя, разместив ее под какой-нибудь крышкой. Обычно для антенны Бевереджа используют нагрузку около 300...600 Ом. Точно установить волновое сопротивление антенны трудно, на практике это можно сделать лишь изменением нагрузки и измерением при этом КСВ антенны.

5. ДЛИНА И КПД АНТЕННЫ БЕВЕРЕДЖА

Выше было указано, что коэффициент усиления АБВ зависит от ее длины, но лучшие результаты получаются, когда длина антенны кратна нечетному количеству длин полуволн. Для успешной работы она должна быть не меньше длины волны, на которой работает передатчик.

Чтобы определить КПД, рассмотрим, где происходят потери энергии. Во-первых, в нагрузочном резисторе RH. Во-вторых, чем длиннее антенна, тем больше излучение, интенсивность которого растет с ростом высоты подвеса (Н) АБВ над землей. Таким образом, КПД можно примерно определить по формуле:

КПД = 1 /Rн*L/l*Н/lЗ*К, где L - длина антенны;

l - длина волны; К - коэффициент эффективности.

Для повышения КПД и улучшения направленных свойств АБВ используют их параллельное включение. Располагают их при этом как параллельно, так и последовательно (Рис.6).

КПД антенны Бевереджа длиной в одну волну с высотой подвеса около 0,005 длины волны не превышает 10 процентов. Увеличение длины антенны до 6 длин волны повышает КПД примерно до 40 %, затем рост КПД замедляется.

6. ИЗМЕНЕНИЕ Д.Н. АНТЕННЫ БЕВЕРЕДЖА

Одним из главных недостатков АБВ является то, что ее Д.Н. фиксирована. Мною был опробован вариант антенны Бевереджа с двумя трансформаторами (рис.7), который позволяет коммутировать Д.Н. в двух направлениях. При подаче постоянного напряжения по кабелю реле срабатывают и меняют местами точки подключения и питания (использованы реле типа РМУГ). Такая антенна имела КСВ не более 1,8 во всем диапазоне частот от 1,8 до 30 МГц, разница при переключении направления излучения менялась от 1 ...2 баллов на НЧ-до 6 баллов на ВЧ-диапазонах.

Встречаются рекомендации по установке круглой антенны Бевереджа. В этом случае диаграмма направленности такой антенны - круг, но ее коэффициент усиления будет меньше, чем у диполя. При наличии достаточного количества открытой линии или КАТВ можно сделать упрощенное переключение Д.Н. Схема антенны для этого приведена на рис.8. При таком выполнении антенны открытая линия должна быть приподнята над землей. Возрастает затухание антенны и уменьшается ее КПД. Но если антенна используется на прием, такое ее построение вполне приемлемо. Для переключения направления Д.Н. в этом случае можно использовать даже обыкновенный тумблер.

7. УСТАНОВКА АНТЕННЫ БЕВЕРЕДЖА

Для успешной работы АБВ должна быть правильно установлена относительно посторонних предметов. Конечно, идеальная установка - это когда рядом нет никаких проводящих предметов. Однако на практике такое встречается редко. Следует стремиться к тому, чтобы не было проводящих предметов в главном и, если возможно, в заднем лепестке. Так как АБВ излучает вертикально поляризованную волну, следует обратить внимание на вертикальные проводящие предметы. Очень хороший вариант - установка на край крыши дома, когда в главном лепестке Д.Н. лежит свободное пространство.

Именно такая АБВ используется с 1989 г. на моей станции UZ3ZK. Часто на крыше проходят провода радиосети и телефона, которые могут быть параллельны Вашей АБВ. Они буду т восприниматься как "земля", и в них будут наводиться значительные токи, которые могут привести к помехе многопрограммному вещанию и, возможно, телефонной связи. Для устранения этого эффекта достаточно проложить "земляной" провод рядом с этими проводами. Во всех случаях, с которыми я сталкивался, на столбиках были свободные "рожки" для его установки. Провод следует заземлить возле каждой из мачт. В тяжелых случаях может потребоваться установка нескольких таких проводов на расстоянии 20... 50 см друг от друга.

Вообще же антенна Бевереджа является одной из самых неприхотливых антенн. Чистое пространство в радиусе около 1 ...2 метров относительно полотна антенны обеспечит ее работу. Ни одна из сосед- них антенн не мешает ей, так же как и АБВ оказывает минимальное влияние на другие антенны.

В грозовом отношении АБВ безопасна. Полотно ее заземлено с двух сторон, так что даже прямое попадание молнии в нее не приведет к поражению оператора и разрушению радиоаппаратуры. АБВ обычно расположена ниже других проводящих предметов, что обеспечивает ее дополнительную защиту от грозы. АБВ не накапливает 1 электростатику, и это особенно заметно при приеме перед грозой. На нее можно работать даже во время грозы. 1

Литература.

1. Г.З.Айзенберг, Коротковолновые антенны, М.: Радио и связь, 1985г.

Автор: И.Григоров, г.Белгород; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Антенны КВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Шпинат против терроризма 10.11.2016 Исследователи из Массачусетского технологического института представили необычную разработку, служащую для обнаружения взрывоопасных химических веществ, которые могут использоваться террористами. Они создали детектор на основе обычного шпината, встроив в растение углеродные нанотрубки и датчики. Датчики, использованные в данном случае, настроены реагировать на так называемые нитроароматические соединения. Раствор наночастиц с помощью техники инфузии по сосудам растения доставили в нижнюю часть листьев шпината, в слой под названием мезофилл, где по большей части протекает процесс фотосинтеза. Также в листья растения встроены углеродные нанотрубки, которые излучают постоянный флуоресцентный сигнал, служащий эталонным. Если в грунтовых водах обнаруживается какое-либо опасное соединение, буквально через 10 минут оно доходит до листьев, и подаваемый сигнал меняется. Он может быть обнаружен с помощью небольшой инфракрасной камеры, подключенной к Raspberry Pi. Кроме того, как говорят разработчики, видеть его можно будет и с помощью камеры обычного смартфона, отключив инфракрасный фильтр, активный по умолчанию. На данный момент сигнал можно детектировать на расстоянии в один метр, но ученые работают над его увеличением. "Растения очень чутко реагируют за среду. Например, они знают, что будет засуха, задолго до того, как это знаем мы. Они способны обнаруживать небольшие изменения в свойствах почвы и ее водном потенциале. Если мы будем использовать эти химические сигнальные пути, то сможем получить огромное количество информации", - сказал руководитель исследования Майкл Страно (Michael Strano).

Другие интересные новости:

▪ Упаковка из поп-корна для хрупких предметов

▪ Прибор следит за здоровьем пилота

▪ Bluetooth 5.0 радиомодули STMicroelectronics BlueNRG-M2SA и BlueNRG-M2SP

▪ Настраиваемые динамики JBL Studio 2 и JBL Arena

▪ Умный взрыватель

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Искусство аудио. Подборка статей

▪ статья В семье не без урода. Крылатое выражение

▪ статья Почему вода в океане соленая? Подробный ответ

▪ статья Бортовой проводник. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Формирование фазового сдвига периодического сигнала. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схема Nokia Flasher интерфейса. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026