Где Рпот - мощность потерь; Ризл - мощность излучения; rf-диаметр провода в миллиметрах; / - частота в мегагерцах. Отметим, что формула получена в предположении, что спираль выполнена из медного провода.

При конкретном проектировании спиральных антенн можно пользоваться данными, приведенными в табл. 5 18. Эти данные справедливы при использовании в качестве несущей конструкции спи-

По 2,Sm проводом 0 2мм Длина 2м \Длина 2м

По 2,2м проводом Ф2мм

ВО Ом в)

h-=27S0

2ZZ2 1Ш1Ш1111 т,

Зажим Прут из

стекловолокна, фгзмм

Ювитков 10 битков 016 Си

500м

Ферри-тоВыа сердечник

12 Sun

19 витков 2750

гттш/т

Зажим Ф25

10 5 2 1

0,1 0,05

0,010,02 0,050,1 0,2 0,5 1 2 5 /0 2750 200

<4

< = 1

,у\\\\\\\\\\\\\\\\\\\ kwwmwj-

13 витков/ЮОмм Са 016

есуи(ая алюминиевая трубка 032мм

Мачта

2750

14 витков

Рис 5 107. Спиральные аитеииы:

а - зависимость числа витков JV от длины диполя Л/А,; б - график для пересчета числа витков при изменении диаметра спирали; в - антеииа для диа пазоиа 28 МГц. г - аитениа для диапазона 7 МГц

ТАБЛИЦА 5 18

Число витксв 2X/V полуволнового диполя длиной /=2Л, навитых на стекла волоконный стержень диаметром 12,4 мм

ральной антенны стекловолоконного прута диаметром 12,4 мм. Если в распоряжении радиолюбителя окажется прут другого диаметра, то необходимо несколько скорректировать приведенные данные, для его необходимо воспользоваться формулой (5 8).

Отметим, что для рефлектора используется та же самая плотность намотки, а сам рефлектор примерно на 5% длиннее, чем вибратор.

Антенна излучает так же, как обычная неукороченная двухэлементная антенна. Несколько меньше значение усиления по сравнению с обычным диполем обусловлено меньшим КПД.

На рнс. 5.107s приведена конструкция спиральной антенны, предназначенной для работы в диапазоне 28 МГц. Она выполнена из медного провода диаметром 2 мм. Как показала практика, длина провода диполя близка к Х/2. Расстояние R-W должно быть близким к Х/4. Последнее обстоятельство не приводит к значительному снижению входного сопротивления антенны. Подстройка антенны на максимальное значение усиления или на требуемое отношение FIB достигается путем изменения плотности намоткн спирали в средней части плечей антенны. Кроме того, при подборе N и h можно в определенной степени регулировать входное сопротивление антенны.

На рис. 5.107г показана антенна, сконструированная радиолюбителями с позывными W1CER и W1FBY для диапазона 7 МГц. В этом случае коэффициент укорочения K=f0,28. Вибратор возбуждается так, как показано на рис. 5.101. Резонансная частота вибратора равна 7,05 МГц. Рефлектор содержит катушку с большим значением индуктивности. Поэтому его резонансная частота составляет 6,84 МГц. Входное сопротивление антенны равно 12 Ом. Поэтому требуется симметрирующий трансформатор с коэффициентом трансформации 1 : 4. Сама спираль выполнена из медного провода диаметром 1,6 мм в полихлорвициловой изоляции. Шаг витка спирали составляет 7,7 мм (13 витков на 10 см).

Поворотные многодиапазонные антенны. Значительная стоимость мачты, поворотного устройства и антенны приводят к выводу о необходимости проектирования двух- или трехднапазонных антенн. Рассмотрим основные схемы таких антенн.

Поворотная (вращающаяся) мцогодиапазон-ная антенна G4ZU. Эта антенна, разработанная радиолюбителем с позывными G4ZU, является, пожалуй, самым простым решением поставленной задачи. Антенна имеет удобную и простую кон-

струкцню, обеспечивающую работоспособность в трех диапазонах волн: 14; 21 и 28 МГц.

На рис. 5.108 показана вибраторная антенна, длина обоих пле-чсй которой лежит в пределах от 3,5 до 3,8 м Возбуждается она с помощью резонансной линии длиной 16,5 м. Система имеет резо-нансы вблизи частот 28 МГц (2Л), 21 МГц (1,5Х) и 14 МГц (X). Линия питания выполнена или в виде двухпроводной воздушной линии с волновы.м сопротивлением 600 Ом, или в виде двухпроводной линии в ленточном диэлектрике (Zo=30C) Ом).

3,5 .3,85м

В В

Рис 5 108 Диполь и линик питания, позволяющие осуществить резонанс иа частотах 28, 21 и 14 МГц

Входное сопротивление вибратора сильно зависит от частоты. Линия питания трансформирует это сопротивление в другое, причем коэффициент трансформации также зависит от частоты. Нетрудно показать, что на входе линии в точках В-В входное сопротивление имеет большую активную составляющую входного сопротивления Rbb и малую величину реактивной составляющей Хвв. Поэтому при использовании передатчика с выходным сопротивлением 50... 75 Ом необходимо применять трансформирующее согласующее устройство, описанное в § 3.4.

Антенна содержит два пассивных элемента, один из которых выполняет роль директора в диапазонах 21 и 28 МГц, а другой - роль рефлектора во всех трех диапазонах.

Директор, изображенный на рис. 5.109, имеет длину 4,9 м и состоит из двух половинок, между которыми включена катушка индуктивности. При работе на частоте 28 МГц реле, подключенное к концам катушки, закорачивается половинки диполя. Благодаря этому диполь имеет собственную резонансную частоту вблизи 28 МГц. При работе на частоте 21 МГц реле размыкает концы катушки и тем самым образуется диполь, в центр которого включена удлиняющая катушка индуктивности. В этом случае резонансная частота диполя лежит вблизи 21 МГц.

Другое техническое решение этой же идеи заключается в использовании свойств разомкнутой на конце линии длиной Входное сонротивлеиие такой линии, как известно, равно нулю. Подключая такую линию, которая на частот? 2§ МГц имеет длину Х/4,