Главное меню
Реклама
RSS трансляции
Наши новости могут транслироваться, используя rss.
rss1.0
rss2.0
rdf
Полуволновой диполь и модификации
Самой простой из направленных антенн бесспорно явля-ется полуволновой диполь (рис. 1). Конструкция ее не требует комментариев, т. к. эта антенна широко используется при приеме телевидения. При горизонтальном расположении вибратора она имеет горизонтальную поляризацию излучения. Коэффициент усиления этой простой антенны удобно принять за единицу, и именно от него отсчитывать усиления антенн других типов.


Рис 1.

Диаграмма направленности имеет вид восьмерки в плоскости вибратора и круга в плоскости, перпендикулярной вибратору, если антенна расположена в свободном пространстве. При установке ее над землей или проводящей поверхностью крыши диаграмма ее в вертикальной плоскости сильно искажается. Угол максимума излучения сильно зависит от высоты установки антенны и проводимости земли. При высоте подвеса антенны равной l/4 все излучение направлено вверх. При подвесе антенны на высоте l/2 над землей основной лепесток направлен под углом 30 градусов над горизонтом, что уже приемлемо для связей на средних расстояниях. Если поднять антенну на высоту, равную l, она будет иметь два лепестка в вертикальной плоскости, нижний из которых имеет максимум под углом 15 градусов над горизонтом что наиболее выгодно при проведении дальних связей.
Подключать к этой антенне можно непосредственно кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Возникающая при этом асимметрия, искажающая диаграмму направленности, проще всего устраняется с помощью ферритового кольца большого диаметра, на которое наматывается 2 - 4 витка используемого кабеля. Кольцо желательно располагать как можно ближе к антенне, а кабель желательно располагать перпендикулярно вибратору хотя бы на длине 3 м от антенны. Для Си-Би диапазона длина вибратора должна быть 5, 22 - 5, 25 м. Эта антенна обычно не требует настройки.(Если вблизи концов вибратора расположены заземленные предметы, его длину иногда приходится сильно уменьшать. Это особенно бывает заметно при размещении антенны в помещении.)
При подключении к такой антенне 50-омного кабеля (или подключении 75-омного кабеля к радиостанции) КСВ = 1, 5, что вполне приемлемо. 2. Удлиняя вибратор этой простейшей антенны, можно увеличить ее усиление. При этом получаем антенну, получившую название антенны типа "Длинный провод" (рис. 2).


Рис. 2

Из практических соображений ограничимся рассмотрением антенн длиной l и 2l т.к. более длинные антенны бывает трудновато разместить на современных дачных участках и на крышах городских зданий. Для них, с учетом влияния краевых емкостей, длины должны быть: для l - 10, 8 м, для 2l - 21, 8 м. Для антенны длиной l максимум излучения происходит под углом 50╟ к направлению провода, а усиление по сравнению с полуволновым вибратором равно 0,5 дБ. Для антенны длиной 2l -30╟ и 1,5 дБ соответственно.
Сопротивление излучения этих антенн при высоте подвеса более 5 м над землей составляет 80 Ом для длины l и 105 Ом для 2l. Для согласования их с 50-омным кабелем можно использовать четвертьволновый трансформатор с волновым сопротивлением 75 Ом, т. е. включить между фидером и антенной кусок телевизионного кабеля подходящего диаметра (желательно не меньше диаметра кабеля 50-омного фидера) длиной 1,8-2 м. На рис. 3 показана несимметричная запитка антенны, на рис. 4 - симметричная запитка. При несимметричной запитке кабель работает в резонансном режиме поэтому его длина должна быть кратной длине волны. При симметричной запитке длина кабеля может быть любой, но для предотвращения затекания тока на внешнюю поверхность кабеля (это искажает диаграмму антенны) желательно намотать 2-4 витка кабеля на ферритовое кольцо большого диаметра вблизи точки присоединения к антенне.


Рис. 3

Рис. 4

Соединив вместе две описанные выше антенны таким образом, чтобы их диаграммы суммировались, получаем антенну типа V (рис. 8. 9). Угол раскрыва a зависит от длины проводов и для длин lи 2l. составляет 100╟ и 70╟, а усиление этих антенн составляет 3,5 дБ и 4,5 дБ соответственно. Как и все предыдущие варианты, эти антенны одинаково излучают в двух направлениях: вперед и назад. Входное сопротивление настроенных в резонанс антенн типа V составляет примерно 100 Ом для l и 120 Ом для 2l. (высота подвеса влияет на сопротивление). Согласование их с 50-омным кабелем можно выполнить с помощью трансформатора, показанного на рис. 4.


Рис. 5

При соединении вместе двух антенн типа V таким образом, чтобы их диаграммы суммировались, получаем ромбическую антенну (Рис 6). Эта антенна уже по-настоящему направленная. При подключении к вершине ромба, противоположной стороне запитки, нагрузочного сопротивления величиной RН мощностью равной половине мощности передатчика, задний лепесток можно подавить на 15 - 20 дБ. Направление главного лепестка диаграммы направленности в горизонтальной плоскости совпадает с диагональю а. В вертикальной плоскости главный лепесток прижат к горизонту. Размеры ромбических антенн сведены в таблицу 1, обозначения соответствуют рис. 6.

Таблица 1

Размер l, м G, дБ RH, Ом a b а, м b, м
l 10,8 5,2 300 110╟ 70╟ 12,3 18
2l 21,8 8,0 500 76╟ 104╟ 34,3 27

Рис. 6

Согласование приведенных ромбических антенн с 50-омным кабелем удобно осуществляется с помощью четвертьволнового трансформатора, выполняемого из двух отрезков длиной 1,8-2 м (рис. 7) Оплетки кабелей, входящих в трансформатор, соединены между собой, но больше никуда не присоединены.


Рис. 7

Поскольку трансформатор в этом случае выполнен симметричной линией, симметрирующий трансформатор на ферритовом кольце при этом можно разместить на 50-омном кабеле фидера вблизи трансформатора. Для согласования антенны длиной l в трансформаторе используются отрезки 5О-омного кабеля, для 2l - 75-омного кабеля. Антенны выполняются из антенного канатика. В качестве замены канатика можно использовать жгут из скрученных с помощью дрели эмалированных медных проводов диаметром от 0,3 до 0,7 мм и количеством жил от 3 до 10. В этом случае нужно очень тщательно зачищать от эмали и пропаивать все проводники жгута в местах соединений. Хорошие результаты можно получить и при использовании медного провода диаметром 1 - 3 мм.
В качестве изоляторов лучше всего использовать орешковые, но годятся и обычные фарфоровые для электропроводки, если принять меры от перерезания канатика на острых гранях. Используемые проволочные оттяжки рекомендуется разделить изоляторами на секции длиной около метра. Длина секционированого участка оттяжки, прилегающего к антенне, - 5 - 6 м.

Радиосвязь для всех
Москва
"Ассоциация-27" 1996г.
РадиоЭлектроника
Ссылки
Поиск Vampyr`s House!
Copyright © 1999-2014, Igor Muraviov. Все авторские права принадлежат их владельцам ( в случае указания) или владельцу сайта, если автор не указан.
Копирование материалов с сайта возможно только в случае размещения ссылки на первоисточник.
Rambler's Top100
Protected by Copyscape DMCA Plagiarism Check
.