Аитеииа с управляемой диаграммой иаправлеииости. Очень часто, когда радиолюбитель заинтересован в установлении связи в некотором секторе угловых направлений, ему необходимо иметь в распоряжении антенну, которая могла бы изменять ориентацию максимума диаграммы направленности или механическим, или электрическим путем. Первый из указанных способов требует применения конструкций антенн, позволяющих механически изменять положение полотна антенны. Типовые решения таких конструкций будут описаны позднее. Здесь же более внимательно рассмотрим вопросы

О©

Рпс ,5 40 Влияние угла раскрыва на направленные своП-

ства дипольной антенны.

а - полуволповьп!; б - волновой диполь

управления положением максимума диаграммы направлснпости антенны, осуществляемою электрическим путем, а 1акл\е более полную проблему - формирование требуемой диаграммы направленности антенны. В этом разделе рассмотрим только одну сторону проблемы, а именно управление формой диаграммы направленности путем изменения расположения плеч вибраторных антенн (рис 5.40). Рассмотрим несколько схем антенн, которые реализуют данный принцип управления диаграммой направленности.

Горизонтальная антенна типа V. Плечи этой антенны представляют собой полуволновые отрезки, расположенные под углом 90° (рис. 5.41а). Точке подведения питания соответствуют узел тока н пучность напряжения. Поэтому входное сопротивление антенны велико (1000... 3000 Ом). Следовательно, антенну целесообразно возбуждать, используя резонансную линию питания, т. е. линию, длина которой равна нечетному числу Я/4. Такая линия, как известно, позволяет осуществить трансформацию большого сопротивления в малое.

Линия питания, 1 = п-%

Рис 5 41. Горизонтальная антенна типа V:

а - схема антеииы; б -диаграмма направлениости; s - модификация антеи ны, получившая название крестовой антенны

Диаграмма направленностн рассматриваемой антенны близка к круговой (рис. 5.416).

Плечи антенны могут быть перекрещены (рис. 5 41в). В средних точках подключена одна пара питающих проводов, причем фазовый сдвиг напряжения равен 90°. Таким способом получаем антенну, направленные свойства которой в горизонтальной плоскости такие же, <ак у горизонтальной антенны типа V. Достоинством данной антен-кабель возможность подведения питания через коаксиальный

типа LV. Придав форму V двум горизонтальным самы Р°в°Дзм, можно улучшить направленность антенны н тем ппавлрн ° ? Уч-чие. Из антенны, излучающей по четырем на-ппяппои (какой является антенна типа LW), получаем двуна-tohuu, т Av* чтенну, усиление которой на 3 дБ больше, чем у антенны LW такой же длины (рис. 5.42а).

с увеличением длины плеч [ растет усиление антенны 6 главном направлении, а лепестки диаграммы становятся уже. При оптимальных размерах направление главного излучения ориентировано вдоль биссектрисы угла, образованного плечами антенны. Оптимальный угол зависит от длины плеч. С ростом длины плеч значение оптимального угла а уменьшается.

На графиках рис. 5.426 показана зависимость усиления антенны и оптимального угла а от длины плеч антенны.

Так как антенна имеет низко наклоненный к земле максимум излучения, то ее наиболее целесообразно использовать при дальних радиолюбительских связях.

0123456789

Рис. 5.42. Антенна типа LV:

а -схема антенны; б - зависимость усиления G и угла раскрыва а от плеча антенны

При уменьшении угла а уменьшается и входное сопротивление антенны, и наоборот, при увеличении угла а входное сопротивление увеличивается. Также увеличивается входное сопротивление антенны при увеличении длин плеч. При очень длинных плечах входное сопротивление антенны составляет 600 Ом. В этом случае антенна может быть возбуждена с помощью двухпроводной воздушной линии. Для антеииы LV используется схема питания напряжением. Общие вопросы согласования резонансной линии с антенной, возбуждаемой напряжением, рассматривались ранее (см. § 5.2).

При использовании универсальной системы питания антенна может работать в широком диапазоне частот. При большом отношении 11% главные лепестки диаграммы становятся узкими и ориентируются в направлении, примыкающем к оси плеча (см. рис. 5.28). Чтобы получить максимальное усиление антенны, надо добиться совпадения направлений лепестков диаграммы обоих плеч. Это условие требует установки плеч антенны точно под определенным углом а.

Если проектируемая антенна предназначена для работы в нескольких диапазонах, то расчет параметров целесообразно проводить для наиболее высокочастотного из используемых диапазонов. При этом следует иметь в виду, что в более низкочастотных диапазонах параметры антенны не будут оптимальными: возрастет уровень боковых лепестков, снизится усиление и пр.