Антенны




Вертикальная направленная антенна - часть 3


puc.2

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.

puc.3

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.




Содержание  Назад  Вперед