Строительный блокнот  Коротковолновые антенны 

1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61

вое сопротивление 300 Ом. Поэтому происходит частичное уменьшение сопротивления с 600 Ом (иа зажимах А-А) до 150 Ом (на зажимах В-В) и, кроме того, частичная компенсация реактивной составляющей входного сопротивления антенны. Отметим, что при использовании линии питания с Zo=240 Ом сопротивление на зажимах В-В составляет 100 Ом. Направленные свойства антенны в этом диапазоне близки к направленным свойствам полуволнового диполя, и поэтому выигрыш в усилении практически отсутствует.

5. Диапазон 80 м. В этом диапазоне вибратор имеет длину 0,36... 0,47Я, т. е. ие является резонансным. Из рис. 5.14 следует, что входное сопротивление такого вибратора составляет около 150 Ом. Длина линии питания равна 0,15 ... 0,16Я. Поэтому происходит трансформация сопротивления, и на зажимах В-В оно равно 100 Ом. В этом диапазоне направленные свойства антенны проявляются в еще меньшей степени, чем в предыдущих диапазонах.

Во всех диапазонах в линии питания образуется стоячая волна Некоторое улучшение согласования можно достичь, применив схему, изображенную иа рис. 5.15г, т. е. использовав симметричную линию длиной Юме волновым сопротивлением 240 Ом или коаксиальную линию длиной 8 м с волновым сопротивлением 60 Ом. Соответствующая этой схеме частотная характеристика коэффициента стоячей волны во всех диапазонах приведена на рис. 5.155.

Отметим, что улучшения работы антенны в диапазоне 15 м можно достичь путем уменьшения до 9 м длины симметричной линии с Zo=240 Ом. Следует, однако, иметь в виду, что достигнутое для диапазона 15 м улучшение, к сожалению, приводит к ухудшению работы антенны в других диапазонах (особенно в диапазонах 10 и 40 м).

Пятидиапазониый диполь с подстроечным шлейфом. Поиски технического решения многоднапазониой антенны привели к разработке схемы пятнднапазонной дипольной антенны, в которой используется подстроечиый шлейф (рнс. 5.16). Длина шлейфа равна Я/4 для диапазона 80 м. Прн нспользованнн в качестве шлейфа двухпроводной воздушной линии с Zo=300 Ом его длина составляет 20 м. Если же в качестве шлейфа использовать двухпроводную линию в ленточном диэлектрике, то длина шлейфа составит 16,83 м (прн К=0,82) или 16,36 м (прн /(=0,80).

40,84 м


/ llfn Пятидиапазониый диполь со шлейфом:

двухпроводная линия в ленточном диэлектрике, Zo-SOO Ом

8 Зак. 351



Входное сопротивление относительно точек С-С, отстоящих от 8ажимов А-А на расстояние Ь, зависит как от длины отрезка Ь. так и ет частоты. Для схемы, изображенной на рис. 5.14, у которой 6 = 6,9 м, получим, что 7?сс =240 Ом. Учитывая, что для двухпроводной воздушной линии (/(=0,95) длина 6 = 6,7 м, а для двухпроводной линии в ленточном диэлектрике (/(=0,80) длина 6 = 5,45 м, определяем искомый параметр, зависящий от конкретного выполнения шлейфа.

В диапазоне 3,5 МГц входное сопротивление антенны, пересчитанное в точки С-С, имеет малую величину, а в остальных диапазонах- большую (это соответствует схеме питания напряжением).

Для диапазона 3,5 МГц длина шлейфа составляем- Л/4, для диапазона 7 МГц-Я/2, для диапазона 14 МГц -Я, для диапазона 21 МГц -ЗЯ/2, а для диапазона 28 МГц -2Я.

Ниже приведены данные о реализуемом коэффициенте стоячей волны для рассматриваемой антенны во всех пяти диапазонах:

1. 3,5 МГц- /(сти=1,8...4,0;

2. 7 МГц -/(стс7=1,5;

3. 14 МГц-/(сти = 2,0;

4. 21 МГц-/(оти = 2,5;

5. 28 МГц- i(cTU = 3,0 ... 1,2 ... 2,5.

Асимметричный диполь. В качестве многоднапазониой используется антенна в виде асимметричного диполя (рис. 5.17). Длина аятениы, позволяющая осуществить работу в диапазонах 3,5; 7; 14; 28 МГц, равна 41,5 м. Эта антенна имеет в перечисленных диапазонах входное сопротивление около 240 Ом (в диапазоие 21 МГц входное сопротивление равно 3000 Ом).

Для обеспечения работы в диапазоне 21 МГц можно применить четвертьволновый трансформатор с собственным волновым сопротивлением 450 Ом, что позволит получить хорошее согласование с коаксиальным кабелем, имеющим волновое сопротивление 70 Ом. Однако Надо иметь в виду, что данная модификация ухудшает согласование в других диапазонах. Поэтому, как правило, в диапазоне 21 МГц эта антенна не используется.

В диапазонах 3,5; 7, 14; 28 МГц данная схема имеет сравнительно неплохое согласование. Для улучшения согласования желательно применять передатчик с симметричным выходом и, кроме того, иметь техническую возможность в незначительных пределах компенсировать реактивную составляющую сопротивления.

Укороченный вариант антенны (рис. 5.176) хорошо работает в трех диапазонах: 7; 14; 28 МГц. Эта антенна достаточно широко распространена. Антенна требует сравнительно небольшого пространства для своего размещения (около 21 м) и может быть возбулс-дена двухпроводной линией в ленточном диэлектрике. Сопряжение аитениы с передатчиком можно выполнить либо по схеме, приведенной на рис. 5.176, либо с помощью апериодического симметрирующего устройства, рассмотренного выше (см. § 3.3).

Антенна W8GZ. Автор этой аитениы Л. Виндом рассмотрел возможность возбуждения вибратора однопроводной линией, точнее, отыскал на вибраторе точку D, в которой входное сопротивление равно волновому сопротивлению однопроводной линии (рис. 5.18о).

Одиночный аитеииый провод имеет волновое сопротивление Zo, которое определяется диаметрвм провода d\ н высотой расположения провода иад землей. Значение Za обычно лежит в пределах 409 ... 790 ©м, а для используемых на практике антеин составляет



около 500 Ом,. Волновое сопротивление питающего проведя также зависит от его диаметра 2 и высоты расположения, причем y eJЛ-чивается с ростом высоты располвжеиия провода. Креме того, эти параметры в значительной степени определяются првввдимостью земли. Поэтому точка D подключения линии питания к антенне

27,fffm

3,5; 7; 14-; IS МГЦ

6,70м


Рис. 5.17. Асимметричный диполь!

о -антенна длиной 42 м для диапазонов 3,5: 7,0; 14; 28 МГц; б - антенна длиной 21 м для диапазонов 7; 14; 28 МГц;

/ - двухпроводная линия в ленточном диэлектрике, Zo-240 ... 300 Ом; 2 - около трех витков

обычно выбирается в пределах 0,07... 0,18Я от конца антеииы. Точное расположение точки питания D находят опытным путем с помощью измерения согласования (настройка системы заканчивается, если Лсти 1).

Графики, приведенные на рис. 5.186, позволяют выбрать длину антенны / и положение точки подключения питания {А - расстояние от центра антенны до точки подключения питания D) для антенны в диапазоне 3,5 МГц 8* Зак. 351 227



1 2 3 4 5 6 7 [ 8 ] 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61