Н.М. Изюмов, Д.П. Линде - Основы радиотехники (1083412), страница 34
Текст из файла (страница 34)
В обшсм случае цепь настройки днапазанной антенны должна содержать как емкость, так и нндуктнвность. С точки зреняя получения максимаяьного КПД антенны, выгоднее, конечно, работать с укорачивающим конденсатором, но это не всегда возможно из-за трудностси, связанных с созда~вием антенны большой ллпны.
пие излучения всегда невелико. Поэтому для получения большой мощности излучения в таких а~нтеннах приходится возбуждать большие токи. Малое сопротивление излучения приводит га~кже к тому, что резонансная характеристика антенны становится очень острой; вследствие этого антенна очень критична в постромке. Кроме того, при низком сопротивлении излучения приходится особенно тщательно выполнять заземление нижнего конца антенны, г|де проходит большой ток, ибо в противном случае резко снижается КПД системы. Д ° у КПД .и.'о пользования катупзки индуктивиосгп часто увеличивают длину антенны до рс. эонансной .и сгибают ее на высоте мачты под прямым углом, образовав оставшейся частью горизонта.чьный участок. Т.- кая Г-образная а~птенца излучает лучшы чем ~прямая антенма с удлимительной катушкой, но она требует установюи второй мачты (рис.
6 37,б). Если высота подвеса Г-образной антенны невелпкэ, то горизонтальная часть ее практически не кзлучает, так как она образует со своим зеркальным изображением двухпооводную л~пнию. Зато распределение тока в излучающей вертикальной части существенно улу ашается. В ней укладывается часть стоячей волны тока, близкая к пучности, и пучность раополагается глнже к верхнему копну, который ваходлтся в наиболее благопраягных для излучения условиях. Увеличить амплитуду тока на конце антеюны можно так;ке, создав дополнительную горизонтальную часть в виде двух горизонтальных лучей (Т-образная антенна на рпс. 6,37,д) или в виде мнопих лучей (антенна со «звездочкой» на рис.
6.37,е). Во всех случаях горизонтальные элементы образуют с землей некоторую емкость. Благодаря этому ам~плнтуда тока на конце вертикальной части антепны уже не ра~вма нулю, и распределение тока вдоль нее становится более рапномерныы. Площадь тока, а следовательно, и действующая высота антенны увеличюваюгся. Для увеличения сопрогювления излучения радиовещательные антенны часто выполняют в виде нескольких вертикальных .вибраторов, .питаемых от одного генератора. Вибраторы располагают иа расстояниях, намного меньших длины волны, н связывают верхними горизонтальными частями (рис. 638).
Такую систему можно раасмапрпвать как сложное соединение Т- и Г-образных ацтеки. 114 Рис. 6.38. Длинноволновая антенна нз нескольких близко располоз,енных излучателей Из сравнения диаграмм направленности заземленных вибраторов ,различной длины (рис. 6.39) видно, что наи- й 575Л х 675Л Рис. 6.39. Диаграммы направленности в вертикальной плоскости заземленных .вибраторов различной длины большее излучение в направлении малых углов к горизонту (это важно при установлении дальних связей) имеют вибраторы с электрической длиной ог //Л=О,Б до 1/Л=0,62. Исследование этого вопроса показало, что на~ивыгоднейшая длина а~нтеюны /=0,628Л. На СВ создание тазсой антенны вполне возможно. 0,5Л !16 6.10.
АНТЕННЫ КОРОТКИХ ВОЛН Чем короче волна, тем больше разнообразие иопользуемых типов антенн. Для КВ проводимость по шы ухудшается, и вследствке этого возрастают потери в заземлении. Поэтому на этих волнах обычно избегают использования заземленных вибраторов. Только около больших водных поверхностей или прн расположении радиоста~нции на сырых почвах заземленные вибраторы дают хорошие результаты. Наилучшие результаты получаются при длине вибратора в полвоины. Топда у заземления находится узел тока, и даже дри большом переходном сопротивлении потери в нем будут невелики. Если высоту мачты же.
лательно уменьшить, то можно часть вибратора сопкуть под прямым углом, образуя Г-образную антенну, или сдела~ь антенну наклоивой (Рис. 6.40). Рис. 6.40. Наклонный про- вод Наиболее распространенным типом КВ а|нтенн является горизонтальный полуволновый ~вибратор. Для получения максимальчой дальности связи желательно иметь антенну, интенсивно излучающую под малыми углами (!Π— 20') к горизонту. С этой точки зрения горизонтальные вибраторы имеют хорошие диаграммы направленности при высоте подвеса ог 0,5Л и выше (ом. рнс.
6 27,а), но увеличить высоту подвеса более Ь=Л обычно бывает трудно. В горизонтальной плоскости антенна ячеет неравномерную диаграмму направленностм; в плоскостях, расположенных под углом р к горизонту, неравномерности будут изменяться в зависимости от высоты подвеса антенны и угла ф брис. 6.41). Это необходимо учитывать при установке антенны, ориентируя максимумы излучения по на~правлению 1наиболее важных линий связи.
Работа антенны ~в нужном див~назоне волн наиболее просто осуществляется при пч- танин вибратора в центре двухпроводным воздушным филером, Посколыку входное сопротивление вибратора близко к 73 Ом, а фидер обладает волновым сопротивлением в не- Рис. 6.41. Диаграммы направленности горизонтального полуволнового вибратора в горизонтальной плоскости под разными угла~ми к горизонту при различной высоте подвеса сколько сотен ом, то, если не привять специальных мер, вкбратор и фидер будут рассогласованы и в последнем возникнут стоячие волны.
Повышение напряжения при стоячих волнах на отдельных участках фидера ~и ухудшение КПД, а также .резкая завиаимость входного сопротивлен~ия филера от его длины являются серьезными недостаткамк тазсого метода питания. С ними можно мириться только в том случае, если длина фядерной линии не превышает ВЛ вЂ” 4Л. Однако в ряде случаев оказывается необходимым осуществлять согласование и при меньшей длкне фидера.
Иногда по чисто конструктивным соображениям питающий 'фидер удобно присоединять к ~концу полуволнового вкбратора. Поскольку на конце вибратора находится умл тока, то для сохра~нения симметрии филера, т. е. получения узла тока на свобод~ион конце его второго провода, этот конец крепят на изоляторе (рис. 6.42). Рвс. 6.42. Схема подключения фндера к концу полуволнового горизонтального вибрато- ра 55Л;/5Л;25Л...
Л12Л;дЛ... 05Л;45Л;Л5Л... Ц5Л;65Л;2,5Л., Л;2Л;дЛ .. г) д) е) Рнс. 6.43 Согласование горизонтальных вибрзторов с двухпроводными филерами 116 Если длина соединительного фидера больше ЗЛ вЂ” 4Л то потери в нем при раосогласовамви становятся недопустимо большими и приходится принимать необходимые меры для согласования фидера с антенной.
Это достигается обычно с помощью согласуюпиих трансформаторов. На рнс. 6.43,а приведен прммер со- гласования .высокоомного воздушного фидера и вябратора с низким входным сопротивлением с помощью трансформатора в виде четвертьводновой разомкнутой лмнпи. Согласование достигается из- менепием точек подключения вводов филера к т~рансфоро1атору. Чем ближе они .к,разаминутому концу линия трансформатора, твм выше входное сопротяпление системы автвнна †.грансформатор. На р~ис. 6.43,б изображен способ согласования вибраторов, имеющих большое входное сопротивление, с воздушной линией. В атом случае п~риходится применять трансформатор в виде отрезка короткозамынутой ливии.
Согласование входного сон~речи~аления вибратора в системе, изображенной на рис. 6.43,в, достигается подбором волнового сопротивлония промежуточной четввртьволновой линии. Способ согласования с помощью реактиамого шлейфа в виде отрезка разомкнутой и короткозамкнутой лмний показан на рмс. 6.43,д и е.
Здесь согласование достигается путем подбора длины шлейфа и места его подключения к фвдеру. Особенно широко используется способ согласования полуволновых вибраторов с помощью отрезка расходящейся линии (рис. 6.43,г). Здесь, с одной стороны, согласование достигается путем изменения положения точек подключения линви к вибратору, а с другой— изменением волнового содротивления отрезка расходящейся линна.
Чем ближе к концзы пибратора у-танавлнвают- ся вводы, том больше его входное сопротивление Этот >ке прнпцмп положен в основу согласования вибраторов с однопроводным фихером '(рис. 6.44), где оно достигается подбором смешения 117 ввода б от центра вибратора. Из-за того, что при согла~савании энергия переносится вдоль линни и поглощается нагрузкой, излучение однопроводного фидера в этом случае невелико, Рис.
6.44. Согласование горизонтального вибратора с однопроволлым фидероы Шнрское распространение на КВ станциях получила уголковая антенна Писголыкорса (рнс. 6.45). Она представляет собой сим~мерричный вибратор, половины .которого раздвинуты не на 180, а нв 90' (инида на 120'). Сопротивление излучения при этом несколько уменьшается, но зато диаграмма направленности в горизонтальной плоскости получается гораздо более равномерной, чем у,вибратора с проводами, вы- Рис.
6.46. Диполь Надененко тинутыми в одну линию; эту антенчу можно считать практически нвнаправлвн|ной. Для уопешной работы в широком диапазоне частот необходимо, чтобы антенна относительно мало меняла свою днапращму направленности и входное сопротивление прн изменении длины волны. Этим свойством обдала>от антенны с мал>ям волновым сопротивлением, состоящие иэ,вибратора с большим диаметром.
На этом принципе основана широко раопрострвненная антенна — диполь Наденеико (Рис. 6.46). При диаметре излучателя 7)=О,ОЗЛ волновое сопротивление диполя близко я 300 Ом Рис. 6 45. Уголковая антенна Пистолькор- са и антенна удсвлевворительно согласуется в пэироком диапазоне частот с 200-смным филером, в .качестве которого обычно используется четырехпроводная линия. При этом нет надобности выполнять антенну из сплошного проводника (опыт показывает, что шесть — восемь проводов, натянутых по образующим цилиндра, достаточно хорошо заменяют сплошной проводник).
В дна~назоне КВ вследспвие малой длины вибраторав имеются довольно большие возможности создания направленных антенн. Наиболее простой нз них является антенна с рефлектором. Антенны с рефлектором н дяректором получаются весьма громоэдкимн и используются довольно редко. При нормальных,расстояниях между антенной и пассивным рефлектором размеры для двухвибраторной системы, показанные на рис 6Д7, вычисляются по формулам Е.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
