Антенна в точках А-А (см. рис. 5.13) имеет большое входное сопротивление (около 600 Ом), зависящее от электрической толщины провода и концевой емкости. Такая антенна может быть возбуждена симметричной линией с волновым сопротивлением около 600 Ом (длина линии Я/4 или ЗА,/4). Четвертьволновый отрезок выполняет роль трансформатора, снижающего сопротивление в точках В-В.

К-х/2 U/IU п-л/2

Ъ-о-

Ц15м(2аА2м)

о о-В 8

Ц15м(гО,42м)

-f,5M

12,80м или 23,60м (12,95 м или 19,95м)

Катушка сопряжения с передатчиком

Рис. 5 13 Антеииа Цеппелина:

а - конструкция антенны; б -основные размеры пятидиапазонной антенны; в - двойная антенна Цеппелина

В этих точках может быть подключена коаксиальная линия с волновым сопротивлением Zo=50...75 Ом.

В пространстве около антенны (со стороны линии питания) создается сильное электромагнитное поле, являющееся, по сути дела,

зеркальным изображением реальной антенны. Поэтому это пространство должно быть свободно от всех предметов. В противном случае наблюдается значительная деформация характеристик излучения, что приводит к возрастанию уровня помех. Отметим, что эта антенна, как и ранее рассмотренная антенна /.-типа, не обладает фильтрующими свойствами и излучает в пространство все гармоники передатчика. Правда, имеется возможность несколько снизить уровень их излучения, что достигается включением между выходом передатчика и входом линии питания В-В симметрирующих устройств.

Отметим, что если длина линии питания кратна длине волны, то рассматриваемая антенна становится аналогичной антенне L-типа. В этом случае линия питания становится источником излучения. Для предотвращения этого явления длину линии питания выбирают в пределах от 12,8 до 13,75 м. Вместо двухпроводной воздушной линии с Zo=600 Ом можно использовать двухпроводную линию в диэлектрической изоляции с Zo=240...300 Ом; при этом следует помнить о влиянии коэффициента укорочения и уменьшить длину линии до 11,9 м. Если антенна используется только в одном диапазоне, то для улучшения согласования следует воспользоваться настроечными шлейфами (см. рис. 2.46).

Двойная антенна Цеппелина. Соединив между собой две одинарные антенны так, как показано иа рис. 5.1 Зв, получим двойную антенну Цеппелина, которая может работать в пяти радиолюбительских диапазонах.

Б табл. 5.4 приведены наиболее целесообразные длины питающих линий и соответствующие им способы питания.

ТАБЛИЦА 5.4

Цлины линий питания и соответствующие им способы питания двойной антенны Цеппелина

/-питание током; U - питание напряжением.

Питание напряжением требует использования параллельного )нтура, а питание током - последовательного контура (более подобно см. в § 3.2).

Диапазонная антенна с изменением длины питающей линии. Ра-е были выяснены причины изменения Z\=Ra+\Xa с изменением 1апазона используемых частот. Входное сопротивление при резо-шсе антенны имеет только активную составляющую.

Такое условие можно осуществить только в одном диапазоне. :ли антенну возбуждать с помощью линии, имеющей Zo=/?4, то в угих диапазонах Za>Ra и получаем большую степень рассогласо-

вания антенны с линией питания. Вместо использования различных подстроечных систем в этом случае можно применить другой способ согласования, а именно изменить место подключения питания антенны, что иа практике не вызывает больших трудностей.

Возможность применения такого способа согласования выясняется при рассмотрении рис. 5.14, на котором показаны распределения сопротивления Да вдоль линии для различных частот радиолюбительских диапазонов. Шкала изменения построена в логарифмическом масштабе и учитывает изменения Ra от 65 Ом до 3000 Ом. Кроме того, на этих графиках криволинейные отрезки изменения Ra заменены прямыми, а коэффициент укорочения К равен 1.

Несмотря на упрощения, принятые при построении, графики изменения Ra достаточно точны для целей практики. Более точные значения Ra можно получить, пользуясь формулой

R = - Аз [1 - cos(360° b/X)] + Ro, (5.5)

где Rai и Ra2 - входные сопротивления, соответствующие узлам тока и напряжения соответственно; Ro - волновое сопротивление диполя; b - расстояние от точки подключения питания до точки, соответствующей максимуму тока в аитеине; Я - длина волны.

Из графиков, приведенных на рис. 5.14, видно, что большинство пересечений линий изменения Ra для различных диапазонов и при различных длинах линии питания происходит в пределах, ограин-чеиных значениями 200 и 300 Ом.

Пример. При длине линии питания 14,1 м графики изменения Ra для четырех диапазонов (3,5; 6; 14 и 28 МГц) пересекаются практически в одной точке, соответствующей /?а=240 Ом, а для диапазона 21 МГц выбранная длина линии питания соответствует максимальному значению Ra- При длине линии питания 7 м совпадение значений Ra (около 240 Ом) наблюдается для трех диапазонов (7; 14 и 28 МГц).

Если теперь волновое сопротивление линии питания, длина которой выбрана на основе совпадения Ra для нескольких диапазонов, взять равным Zo=a=240 Ом, то такая система (антенна - линия питания) будет работоспособна в нескольких диапазонах частот одновремеиио.

Надо иметь в виду, что полного совпадения сопротивлений добиться будет достаточно сложно, так как в наших рассуждениях не принималось во внимание реальное значение коэффициента укорочения, а было принято К=1. Тем не менее практическим подбором длины линии питания, имеющей волновое сопротивление Zo- = 240... 300 Ом, можно добиться весьма хороших показателей согласования в нескольких частотных диапазонах.

Удлиненная и укороченная антенны Цеппели-н а. На рис. 5.15а приведена схема антеииы, получившей название удлиненной двойной антеииы Цеппелина. Эта антенна отличается от антеииы, приведенной на рнс. 5.13в, длиной плеча вибратора. Длина плеча вибратора равна 27 м. Входное сопротивление антенны диапазонах длин воли 10; 20; 40; 80 м /?а=240 ... 300 Ом (точное значение входного сопротивления зависит от высоты подвеса антенны), что позволяет для питания антеииы использовать двухпроводную линию в ленточном диэлектрике.

Отметим, что коэффициент направленного действия такой антеииы несколько больше, чем у обычной двойной антеииы. Кроме того, следует иметь в виду, что входное сопротивление удлиненной