при оценке энергетического баланса линии радиосвязи, использующей вертикальный вибратор, необходимо учесть потерн в земле. Рассмотрим эквивалентную схему анализируемой антенны, представленную на рнс. 5 145s, Коэффициент полезного действия антенны

т1=/?изл/(/?изл+/?пот + з). (5.17

где Лизл - сопротнвленне излучения антенны; Raor - сопротнвленне потерь; Ra - эквивалентное сопротивление земли.

Рнс 5 145 Вертикальный диполь*

а - распределение тока и напряжения в реальном источнике и его зеркальном изображении; б - структура поля при различных значениях диэлектрической проницаемости земли, в-эквивалентная схема

Соотнощение между мощностью, поднедеиной к антенне, Ра и мощностью, излученной антенной, Ризл записываемся обычным образом:

Ри = Г] Ра.

(5 18)

Диаграмма направленности антенны в горизонтальной плоскости имеет внд окружности. Если же рельеф местности, окружающей вертикальный диполь, неоднороден, то форма диаграммы в горизонтальной плоскости может существенно деформироваться В вертикальной плоскости диаграмма направленности определяется как высотой подвеса антенны, так и свойствами почвы (в первую очередь - проводимостью). Анализ диаграмм направленности, приведенных на рнс, 5 146, показывает, что влияние свойств почвы больше всего сказывается прн малых высотах подвеса антенны.

Как уже было выяснено ранее, система заземления в виде одиночного провода не является эффективной. Теория и практика показывают, что эффективной системой заземления является система проводов длиной около 0,4Х, звездообразно расположенных под антенной.

Эффективная длина дипольной антенны определяется по формуле (2.140). Для четвертьволнового диполя эффективная длниа (здеа можно пользоваться и понятием эффективной высоты) опрс челяст-ся соотношением /эфф = Я,/2я. Напомним, что физическая длина ан-

тенны рассчитывается по формуле 1ф = Ки (здесь /э = Я/4), а значение коэффициента укорочения К получаем, пользуясь графиком на рис. 2.80.

Активную и реактивную составляющие входного сопротивления вертикальной антенны (в предположении, что она расположена над

90 80

Ш777,

Рис 5 146 Диаграммы направлениости в вертикальной плоскости вертикальных вибраторов различной длины

идеально проводящей землей) можно определить, пользуясь графиками на рис. 2 84 и 2.85, а при малой длине антенны, т. е. при условии /э<Я/2, - графиками на рис. 5.147.

Сопротивление излучения антенны определяется отношением lid, где / - длина антенны (длина peaльнoй--длина мнимой частей антенны), d -диаметр антенны:

изл= 138 Ig (1,15 Z/d). (5 19)

Добротность антенны, определяемая отношением 0.-Ккзл1Як, невелика, так как ?a = Яизл-fi?3 содержит компоненту R, которая, как правило, очень велика. Поэтому и ширина полосы В = = f/Q обычно очень велика (в особенности для антенн с малым отношением J/d)

Отметим одно, на наш взгляд, очень важное обстоятельство, которое не всегда правильно трактуется радиолюбителями. Ре-ь идет о том, что каждый вертикальный отрезок провода произвольной длины может быть использован в качестве антенны, а основной про-

блемой в данном случае является достижение хорошего согласования за счет использования устройств, трансформирующих сопротивления, и компенсации реактивного сопротивления антенны.

Высота диполя влияет на форму диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости. Для связей на большие расстояния наиболее выгодно использовать антенну, имеющую длину 5Х/8, так

180 160 140 120 100 80 60 40 20

о 10° 20° 30° 40° 50° 60° 50°60° 70° 80° 90° 100° 110° 120° 130° 140°

а) S)

+ 400 + 300 + 200 + 100

-100 -200 -300

50° 60° 70° 80° 90° 100° 110° 120° 130° 140

Рис. 5.147. Зависимость активной Лдзд и реактивной С зл составляющих сопротивления излучения вертикального вибратора от его длины, выраженной в градусах

как она излучает под сравнительно малыми углами к горизонту, имеет входное активное сопротивление Ra=70 Ом и реактивное Ха=200 Ом, которое весьма нетрудно скомпенсировать.

Антенна GP. Название антенна получила от первых букв английских слов плоская земля>. Достаточно часто встречается и ее полное название - антенна граунд плейи>.