част так же, как и волновой диполь, т. е. в этой плоскости антенна обладает иаправлепиыми свойствами. Если же необходимо изменить диаграмму направленности антенны, то на той же самой мачте следует разместить еще одну антенну типа квадрат , плоскость которой перпендикулярна первой антенне. Полученная схема несколько напоминает антенну типа пирамида .

1 = 0,975Х

Рис. 5.73. Антенна типа квадрат для диапазона 14 МГц: а - схема; б ~ распределение токов

Антенное полотно. Антенное полотно представляет собой систему четвертьволновых или полуволновых диполей, соединенных между собой отрезками линии, осуществляющими необходимый фазовый сдвиг между излучающими элементами. В зависимости от числа элементов и способа их соединения различные модификации антенн получили различные названия.

Ранее в табл. 5.8 и 5.9 были приведены сведения, касающиеся зависимости коэффициента усиления антенны от числа используемых элементов. Рассматриваемые антенны, как правило, являются или параллельными, или смешанными системами.

При проектировании антенных полотен необходимо помнить о следующем: через каждую половину длины волны вдоль провода фаза возбуждения скачком меняется на 180°. Точкам на проводе, в которых происходит скачкообразное изменение фазы возбуждающего тока, соответствуют точки па схемах антенн, приведенных на рис. 5.74. Эти антенны нашли применение в профессиональных системах благодаря большому значению усиления, которое реализуется путем синфазного возбуждения излучающих элементов антенны.

Шестиэлементпая антенная система, показанная на рис. 5.74о, имеет 3-f3 синфазных излучающих элемента. Поляризация волны горизонтальная. Направление максимального излучения перпендикулярно плоскости полотна антенны. На рнс. 5.746 представлен укороченный вариант рассматриваемой антенны. У этого варианта антенны усиление несколько уменьшается и соответствует усилению антенны, имеющей 2-f 2 синфазных элемента.

На графике 5.74е приведена еще одна модификация антенны, получаемая путем подключения к концам антенны еще двух излучающих элементов. Отметим, что анализируемая антенна может

быть возбулдена либо в точках А-А с использованием линии питания с волновым сопротивлением 600 Ом, либо в точках В-В (точки А-А соединяются в данном случае между собой) с использованием линии, имеющей волновое сопротивление около 1000 Ом.

Следующая схема антенны, предложенная Бруцсм, приведена на рис. 5.74г. Эта антенна излучает вертикально поляризованную вол-

Х/4 h-Н -

2400м

6000m

250 OM

XI2 )

1000 Ом

Pile 5 74 Многоэлементная синфазная антенна (точками обозначены узлы ока, крестиками - узлы напряжения)

ну. Излучения горизонтально расположенных элементов взаимно компенсируют друг друга.

Схема антенны, реализующая большое значение усиления, приведена на рис. 5.74(5. Излучающие элементы данной анте1шы представляют собой полуволновые диполи.

Отметим, что физические длины элементов всех рассмотренных схем антенн должны быть выполнены с учетом коэффициента укорочения К, который на практике можно считать равным 0,95 ... 0,97. Приведем еще две практические рекомендации. Во-первых, нижний край антенны рекомендуется размещать на высоте, превышающей Х/8. Во-вторых, точки антенны, соответствующие у,злам напряжения, могут быть заземлены.

Антенна продольного излучения. Антенна продолыого излучения представляет собой систему параллельно расположенных диполей, в которой фаза тока возбуждения изменяется через один диполь на 180°. Такая система излучает вдоль оси антенны. Усиление антенны и форма диаграммы направленности зависит как от числа элементов ii расстояния между ними, так и от характера амплитудно-фазового распределения токов в элементах антенны. В принципе, в антеннах продольного тлучения используются две схемы возбуждения элементов: в первом варианте все элементы антенны возбу/кдаются непосредственно линией питания; во втором варианте часть элементов антенны выполнена в виде пассивных элементов, которые возбуждаются полями рядом расположенных активных элементов антенны.

Схема активной антенной системы продольного излучения приведена на рис. 5.75. Два полуволновых диполя А \\ В находятся на расстоянии S = X/2 друг от друга и возбуждаются с помощью-фазирующей линии длиной Л/2 (без перекрещивания). Токи, протекающие в диполях, находятся в противофазе. Поэтому поля излучения диполей в поперечном направлении взаимно компенсируют друг друга, в направлении вдоль оси антенны - складываются в фазе. Распределение результирующего поля излучения системы, которое можно определить с помощью способа, изложенного в § 5.4, представляет собой двунаправленную диаграмму направленности. В принципе, путем изменения расстояния между диполями и фазового сдвига токов возбуждения в диполях можно в значительных пределах видоизменять форму результирующей диаграммы направленности системы (см. рис. 5.59).

Усиление двухэлементной активной антенны с диполями одинаковой длины, возбужденными в противофазе, зависит от расстояния S (рнс. 5.756). Наибольшее усиление получаем при S = 0,15X:G = = 3,9 дБ при длине диполей, равной Х/2 и 0 = 5,8 дБ при длине диполей, равной X. Сопротивление излучения- зависит от расстояния между диполями и их длины (рис. 5 75е). При S = 0,15X сопротивление излучения /?изл равно 12 Ом для полуволновых диполей и 20 Ом для волновых диполей. Сравнительно малые значения сопротивления излучения приводят к увеличению потерь, что, как известно, эквивалентно снижению коэффициента полезного действия антенной системы. Кроме того, при малых значениях сопротивления излучения в антенне протекают большие токи. Так, например, при мощности Р=100 Вт и S = 0,1X в диполях протекают токи около 3 А.

Антенна W8JK. Эта антенна относится к группе антени продольного излучения, и ее схемы изображены на пне 5.76 {а - горизонтальный вариант, б - вертикальный вариант).