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:

Польза белкового завтрака 14.01.2026

Правильное питание по утрам играет ключевую роль в поддержании здоровья и контроле веса. Многочисленные исследования подтверждают, что состав завтрака может влиять на аппетит в течение всего дня и качество употребляемой пищи. Австралийские ученые провели масштабный эксперимент, который показал, что употребление белковой пищи с утра помогает дольше чувствовать сытость и предотвращает переедание. В исследовании участвовали более 9 тысяч человек среднего возраста 46 лет. В период с 2011 по 2012 год специалисты анализировали рационы респондентов, оценивая долю основных макронутриентов. В среднем участники потребляли 43% углеводов, 31% жиров, 18% белков, 2% клетчатки и 4% алкоголя. Такой рацион позволил ученым проследить взаимосвязь между утренним приемом пищи и пищевым поведением в течение дня. Выяснилось, что участники, чей завтрак содержал недостаточное количество белка, ощущали повышенный аппетит в течение дня. Они ели больше, чем необходимо, и часто выбирали продукты с высоким со ...>>

Технология SmartPower HDR 14.01.2026

Ноутбуки стремительно развиваются в плане графики и мультимедийных возможностей, но яркие дисплеи с высоким динамическим диапазоном (HDR) часто становятся серьезной нагрузкой для аккумуляторов. Длительная работа с видео высокого качества или играми в HDR приводит к быстрой разрядке батареи, что ограничивает мобильность пользователей и снижает комфорт работы. Решить эту проблему призвана новая технология SmartPower HDR, разработанная совместно компаниями Samsung Display и Intel. Суть технологии заключается в динамическом управлении напряжением OLED-панелей. Чипсет ноутбука в реальном времени анализирует пиковую яркость каждого кадра и передает эти данные контроллеру дисплея, который оптимизирует подачу напряжения в зависимости от количества активных пикселей. В отличие от традиционных режимов HDR, где яркость часто фиксируется на максимальном уровне, SmartPower HDR адаптируется к конкретному контенту, что снижает энергопотребление без потери качества изображения. Технология позвол ...>>

Недосып существенно сокращает жизнь 13.01.2026

Сон является одной из самых фундаментальных потребностей человека. Он влияет на обмен веществ, работу сердца и мозга, иммунитет и общее самочувствие. Современный ритм жизни часто заставляет людей жертвовать сном ради работы, учебы или развлечений, но ученые предупреждают: регулярный недосып может иметь далеко идущие последствия для здоровья и долголетия. Исследователи из Орегонского университета здравоохранения и науки пришли к выводу, что сон менее семи часов в сутки связан с сокращением продолжительности жизни. По данным специалистов, хроническая нехватка сна не только вызывает усталость и снижение работоспособности, но и постепенно сказывается на здоровье органов и систем, увеличивая риски развития различных заболеваний. Для анализа ученые использовали обширную национальную базу данных США, сопоставляя показатели ожидаемой продолжительности жизни на уровне штатов с результатами опросов Центров контроля и профилактики заболеваний за период с 2019 по 2025 годы. Они учитывали мно ...>>

Случайная новость из Архива Невидимые наушники на технологии аудиоанклавов 31.03.2025 Исследователи из Пенсильванского университета и Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса создали уникальную технологию, которая может изменить наши представления о звуке и аудиоустройствах. Речь идет об инновационном решении, получившем название "аудиоанклавы". Эти устройства создают персональные области звука, которые защищены от подслушивания и предназначены исключительно для одного человека. Наушники при этом не требуются. Основной принцип работы технологии основывается на использовании ультразвука для передачи звуковых сигналов в слышимом диапазоне. Ультразвук с частотой выше 20 кГц не воспринимается человеческим ухом, однако, как утверждают ученые, при пересечении двух ультразвуковых волн с разными частотами (например, 40 и 39,5 кГц) возникает новая волна с частотой, которая попадает в слышимый диапазон - в данном случае, 500 Гц. Это позволяет преобразовывать ультразвуковые сигналы в звуки, которые мы можем слышать. Для реализации своей идеи исследователи использовали два ультразвуковых излучателя, которые излучали волны на частотах 40 и 39,5 кГц. В месте их пересечения создавалась зона с нужной частотой, хорошо воспринимаемой человеческим ухом. Однако на этом инновации не заканчиваются. Поверхности этих излучателей были оснащены уникальными линзами, которые позволяли точно направлять и изгибать ультразвук, создавая таким образом персонализированную аудиообласть вокруг человека. Это открывает новые перспективы для создания звуковых "анклавов", которые могут следовать за движущимся человеком и быть полностью изолированными от окружающего мира. Технология аудиоанклавов все еще находится на ранней стадии разработки. Ожидается, что для ее массовой коммерциализации потребуется несколько лет, но уже сейчас специалисты предсказывают, что она может значительно повлиять на безопасность и повседневную жизнь. В бизнес-среде и силовых структурах такая технология может повысить уровень конфиденциальности и безопасности. Например, сотрудники смогут обмениваться важной информацией, не опасаясь, что их разговор будет услышан посторонними. Кроме того, технология открывает новые возможности для повседневного использования. Так, пассажиры автомобиля смогут слушать разные музыкальные композиции или аудиокниги без использования наушников, не создавая дискомфорта для водителя. В общественных местах это может помочь уменьшить уровень шума, позволяя людям слушать важные звуки, такие как уведомления или сообщения, без необходимости увеличивать громкость или беспокоить окружающих. Аудиоанклавы имеют огромный потенциал в различных сферах жизни и могут стать важным шагом в развитии персонализированных технологий звуковой передачи.

Другие интересные новости:

▪ Космические лучи - угроза колонизаторам Марса

▪ Причины мужского живота

▪ ИС объединяет РЧ-коммутатор, цепь регулируемой емкости и микроконтроллер

▪ Однофазные мостовые выпрямители 4GBUxxLS

▪ Измерена электронная работа мозга

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Крылатые слова, фразеологизмы. Подборка статей

▪ статья Мистер Икс. Крылатое выражение

▪ статья Что такое Великая хартия вольностей? Подробный ответ

▪ статья Шнек вместо гусениц. Личный транспорт

▪ статья Электронный антиобледенитель холодильника. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Высокоэффективный преобразователь постоянного напряжения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026