Меню

Антенна двойной треугольник с активным питанием

Антенна двойной треугольник с активным питанием

2el Delta loop с активным питанием без траверсы.

Давно уже стало типичным, для контест- и /р позиций среднего уровня — мачта с каким- нибудь трайбендером, а под ней IV на НЧ диапазоны. Просто и недорого, вместо IV повесить 2el Delta Loop, с приростом сигнала от 3 до 6 дБ сверх уровня IV. а при высоте над землей в полволны и более, получить антенну не уступающую по усилению 3el Yagi, только более легкую и дешевую, поскольку сделана из проволоки.

Две Дэльты со сведенными вершинами на одной мачте давно привлекали внимание своей простотой и механической прочностью ввиду отсутствия траверсы. Были созданы направленную антенны («вибратор-рефлектор» и «вибратор-директор») с такой конфигурацией проводников, но распространения не получили по следующим причинам:

  1. Уродливая ДН — передний лепесток заужен, а паразитные лепестки ДН +/-120 градусов от основного направления излучения не удается задавить более чем на 5-7дБ.
  2. Узкая полоса по усилению, по ДН, когда она еще приемлема, так и по КСВ.

Такими же пороками обладает антенна G4ZU всех модификаций, поэтому и не получила распространения, несмотря на простоту, компактность и легкость коммутации ДН.

Хорошими потенциальными возможностями обладают 2эл Дэльты с разнесенными вершинами, т.е. рамками, параллельными друг-другу, и они получили большое распространение как антенны с пассивными элементами, если запитать обе рамки, можно получить устойчивую ДН в существенно большей полосе, и несколько большее усиление. Картинку с рисунком такой антенны можно найти чуть не в каждом хэндбуке, однако, как говорится, — «гладко было на бумаге», заставить такую антенну работать в полную меру ее возможностей удается только отдельным, особо упорным энтузиастам. Причина этих трудностей наглядно видна стоит построить ее ММАНА модель, из которой видно, что вх. сопротивления рамок отнюдь не равны 110ом, более того не равны друг-другу, как это умозрительно предполагают публикаторы, более того, если рассмотреть частотные характеристики хода активной и реактивной составляющих вх. сопротивления, можно увидеть что они ОЧЕНЬ сильно отличаются, а на некоторых частотах вх. сопротивление является ОТРИЦАТЕЛЬНЫМ. Современные методы моделирования позволяют обойти и все эти «подводные камни», однако схема и коммутация получается намного сложнее, а главное — наличие ТРАВЕРСЫ, на НЧ диапазонах, а это «палка» длиной десятки метров меня как-то не воодушевило. Поэтому я занялся рамками со сведенными верхними концами.

Если такие рамки включить противофазно, и подвести к ним обеим ВЧ напряжение, в силу того, что рамки излучают противофазные поля, излучения «в небо» и «в землю» будут подавлены, что очень хорошо, т.к. энергия ЭМ поля, излученная в этих направлениях все равно теряется бесполезно, эта энергия перераспределяется и образуется двунаправленная ДН -«восьмерка» с КУ = 8,5. 9,5 дБи в зависимости от высоты мачты, и — этот простейший вариант реализации такой антенны уже значительно лучше «инвертора».

Конфигурации рамок могут быть самыми разными, с разными углами наклона их к горизонту, и углами между наклонными частями противоположных рамок по азимуту. Вариации этих параметров при помощи моделировщика ММАНА, позволяют «вписать» антенну в конкретную площадь и конфигурацию крыши Вашего дома, или площади огорода, а также подогнать Rвх под «удобоваримые» значения Rвх= 50, 37, 33, 28, 18 ом.

Конкретный пример в приложении EX8A BD7-50.maa. Эта антенна имеет ДН в виде восьмерки, Rвх=50ом, КУ=9дБи КСВ менее 1,3 в полосе 7. 7,1мс, менее 1,6 в полосе 6,9. 7,2мс. Максимум излучения — 29,8 градусов от горизонта, при высоте самой высокой точки антенны — 22м над землей. ДН устойчива и существенно не меняется в полосе 2мГц.

Закономерности, характерные для антенн вообще, сохраняются и для этих антенн — выше мачта — больше усиление и меньше верт, угол излучения. Дэльты с более пологим наклоном сторон более эффективны, что неудивительно, т.к. охватывают больше пространства, соответственно требуют больше площади для растяжек элементов. что для полевых условий обычно — не проблема. А в городе такую антенну можно повесить между домами, это плоская модификация той же самой антенны см. 2 приложения EX8A BD7-50 и 3.

Высота 27м G=10,7дБи. Высота 30m G=10,9дБи. Поскольку эти антенны ортогонально-симметричны, введением несложной коммутации, каждую из этих антенн можно заставить излучать и в двух других, перпендикулярных первоначальным, направлениях. Так, если радиальные проводники рамок выполнить из двух проводов, концы этих проводов замкнуть по ВЧ конденсаторами и запитать через эти провода 4 реле, расположенные на концах радиальных проводников. Реле отключат от концов этих проводников одни петлеобразующие проводники, подключат другие, и получатся две другие рамки, расположенные перпендикулярно первым, соответственно направление излучения повернется на 90 град. при этом в точке питания никакой коммутации не требуется. Разумеется эта модель в процессе доведения ее до рабочей, требует дополнительной проработки (учет влияния изоляции, размеров реле и пр.) что позволяет делать моделировщик.

В простейшем полевом варианте, можно эти манипуляции производить вручную ко времени прохождения на USA, например. Ослабил растяжки, перецепил горизонтальные провода этих дэльт, и излучать антенна начнет не в направлении «Восток-Запад» а «Север-Юг».

Из двух рамок такой конфигурации можно сделать и однонаправленную антенну, если одну рамку укоротить, а другую — удлиннить. При помощи ММАННы модификаций однонаправленной антенны можно сделать сколько угодно. Закономерности, характерные для направленных антенн, сохраняются те-же самые. Больше усиление — меньше полоса и наоборот, меняя углы наклона сторон рамок к земле и друг к другу можно подгонять Rвх. под разные удобоваримые значения. привожу наугад 3 модели из моей коллекции.

Преимущество таких антенн — простота и большее усиление чем у двунаправленного варианта, они не уступают по усилению 3el Yagi на той же высоте, их недостаток-одно направление излучения.

Если в этой антенне обе рамки сделать одинаковыми, размером с директор, а в проводники крест-накрест соединяющие рамки, включить небольшие индуктивности, электрически удлинняющие одну из рамок до рефлектора, получаем однонаправленную антенну, направление излучения которой легко может реверсироваться, подключением питающей линии релюхой к одной или другой из рамок. Таким образом «директор» и «рефлектор» меняются местами и ДН «поворачивается» на 180 градусов, причем очень быстро, за время срабатывания реле — 5. 10мс. Естественно, дополнив эту антенну 4мя реле, по принципу, описанному выше, можно «крутить» ее через 90 градусов. Можно также сделать антенну, коммутируемую через 60 градусов, соответственно 6 направлений, больше делать вряд-ли стоит, т.к. провал усиления между соседними диаграммами становится менее 1,5дБ, а с ростом количества направлений коммутация существенно усложняется.

Читайте также:  Правильное питание панакота рецепт

Такая антенна, с реверсируемой ДН была сделана у нас на EX9A, приложение — EX8A SDS 7-33, позволила существенно повысить результаты в контестах, по факту, как на прием, так и на передачу, выигрывает у IV, на такой же высоте, на соседней мачте 2-3 балла. В частности она помогла в RDXC-2005 установить новый мировой рекорд этого контеста Максиму Пустовиту — RV3BA, работавшему с EX9A, 1 место в SOAB Mix, по количеству очков он обошел даже все коллективки, уступив только UP5G.

Rвх этой антенны =33,3 ома, с 75омным фидером согласуется куском 50 омного кабеля, длиной 7м. Это четвертьволновой трансформатор, он свернут в бухту диаметром ок. 30см., выполняя роль симметрирующего запирающего дросселя.

Узел питания сделан из плекса 12 х 12см х 5мм, в центре стоит реле реверса ДН типа РЭН33, фазосдвигающие катушки расположены перпендикулярно друг-другу по разные стороны от пластины. Катушки содержат около 8 витков медного провода 3мм диаметром, на оправке около 40мм, намотка бескаркасная, индуктивность, которую указала ММАНа, отмеряли на индуктометре, настройка антенны свелась к сдвиганию-раздвиганию витков этих катушек для получения КСВ на частоте 7,05мс =1, по краям получилось около 1,5.

В дальнейшем моделировании, я обнаружил, что антенну с реверсируемой ДН можно сделать еще проще, применив не 2, а только одну фазосдвигающую катушку, имеющую индуктивность, равную сумме индуктивностей 2х прежних катушек. Это упрощает конструкцию и коммутацию реверса, отпала необходимость коммутировать оплетку кабеля, она присоединяется к одной из перемычек наклонных частей противоположных рамок, потенциал этой точки близок к нулю, катушка включается как диагональ, соединяющая две другие наклонные стороны противоположных рамок. Жила кабеля подключается контактом реле к одному или другому концу катушки, то есть к одной, или другой рамке НЕПОСРЕДСТВЕННО, при этом противоположная рамка оказывается подключенной к жиле через катушку, сдвигающую фазу для формирования однонаправленной ДН. Вся эта схема прекрасно видна на модели см. EX8A 80-125-LC.1 Это упрощение конструкции — 1катушка, вместо 2х, привела к некоторой ассимметрии заднего лепестка, на которую я решил наплевать.

Перекрыть диапазон 3,5. 3,8мс с сохранением приемлемых параметров — задача не самая простая, потому, что Zвх. антенны в таком широком диапазоне меняется так сильно, что в каждой из рабочих полос (CW, SSB) реально надо применять отдельное согласующее устройство, кроме того у антенн с пассивными элементами в таком широком диапазоне разваливается ДН, Чтобы ДН была приемлемой, антенну приходится оптимизировать по макс. полосе, а это означает потерю усиления. Тут пригодилось свойство нашей 2эл Дэльты с активным питанием, «держать» диаграмму в гораздо большей полосе частот. Экспериментами с конфигурацией этой антенны для 80м диапазона была найдена такая, что частотный ход активной части вх, сопротивления в этом диапазоне имеет форму буквы S в трех точках пересекая ось -50ом, во всем диапазоне отклоняясь от 50 ом на +/-1,5ома, т.е. незначительно. Таким образом, точное согласование с фидером 50 ом на любой частоте сводится к компенсации реактивной составляющей входного сопротивления, а согласующее устройство — это небольшая катушка или конденсатор включенный в жилу кабеля, что резко упрощает коммутацию полос приемлемого согласования, добавлением 2х реле, закорачивающих или не закорачивающих согласующие реактивности, в данной модели, добавлено 2 реле РЭН33, конденсатор 880пФ и катушка 1,4мкГн. Если и кондер и катушка закорочены КСВ=1 на частоте 3,65мс. Полоса 100кГц, по уровню КСВ=1,5 и 200кГц, по уровню КСВ=2. Если катушка раскорачивается, минимум КСВ смещается на частоту 3,540мс, если раскорочен конденсатор КСВ = 1 на частоте 3,75мс не выходит из пределов 1,5 в полосе 100кГц. Естественно при желании можно сделать и большее количество частот точного согласования.

Повесить эту антенну удалось быстро, а сделать пластину с релюхами и катушками, как всегда не успели, тут Контест на носу — WAE CW, поэтому я быстренько слепил однонаправленную модель без коммутации направления излучения, так она там и висит. Также имеет Sобразную характеристику, а раз на релюху времени не хватило, для перевода в SSB приходится лезть на мачту и цеплять кондер в жилу, на соплях. Эта модель — EX8A SD 80-125-50.

Тем не менее работает она прекрасно, выигрывая у IV на другой мачте те-же 2-3 балла, уровень сигнала EX9A/EX2M сравнялся с уровнем самых мощных станций Урала, что и было нашей ближайшей целью. Для меня лично, главным приятным моментом было точное соответствие данных ММАННы, фактическим параметрам. Разумеется еще легче сделать такую антенну на ВЧ диапазоны, можно делать из них стэки, преимущество таких Дэльт — простота, прочность и дешевизна.

В конце статьи хочу обратить внимание на то, что во всех приведенных моделях диаметр проводников равен 1,6мм, что реальности, во всяком случае в наших действующих антеннах, не соответствует. Медный провод такого диаметра на ГОРЕ, где «живет» EX2M продержался бы до первого ветра, поэтому там применяется толстый полевик у которого вокруг семижильного стального тросика навито 24 медных жилки, потом изоляция. Если применяется проводник цилиндрического сечения без изоляции, ММАННа сразу выдаст все размеры и параметры, какие будут у антенны с таким проводом. Если применяется провод сложной конфигурации как разные многожильные витые канатики, да еще и в изоляции, ММАНа этого не учитывает. Поэтому надо измерять коэффициент, на который нужно умножить длину каждого провода, чтобы получить размеры рабочей модели из реального провода, той же «полевки». Это будет Ку-коэффициент укорочения. для его измерения делаем:

  1. Отмеряем 2 одинаковых куска проводов, метра 3. 4, один такой, какой забит в ММАННа модели, другой из провода, что будет реально применяться.
  2. Сворачиваем провода в точно одинаковые по конфигурации рамки, цепляем такие-же изоляторы и пр.
  3. Любым прибором, мостом, MFJем меряем частоту резонанса одной рамки, подцепляя ее концы к зажимам прибора. пусть получилось 65мс.
  4. На это же место, что называется, на эти же гвозди, вешаем рамку из второго провода, пусть получилось 60мс.
Читайте также:  Амилопектин спортивное питание что это

Источник

Антенна двойной треугольник с активным питанием

Проволочная двухэлементная рамочная антенна с пассивным рефлектором уже имеет оптимальное по Ga и F/B токораспределение, улучшать которое активным питанием незачем и некуда. График рис. 7.6.6 это подтверждают: бессмысленно питать активно две проволочные рамки.

Но если мы на рис. 7.6.6 присмотримся к графику для материала без потерь, то увидим, что максимум усиления приходится на расстояние между рамками 0,09 l . А это расстояние уже не соответствует оптимуму по F/B при пассивном питании.

Значит, если потери в материале рамок малы (т.е. рамки не проволочные, а из относительно толстых трубок), то активное питание некоторый смысл имеет. Установив расстояние между рамками 0,09 l , мы выгадаем несколько десятых доле децибела в усилении (см. рис. 7.6.6). А активное питание позволит достичь хорошего F/B.

На КВ подобный фокус лишен смысла. Неразумно применять тяжелые и конструктивно неудобные рамки из трубок ради прибавки 0,2 … 0,4 дБ усиления. Были попытки использовать комбинированные рамки: горизонтальные части из трубок, вертикальные – из проволоки. Но получаемая овчинка не стоила выделки: проволочные части вносили потери, поэтому выигрыша в усилении почти не получалось. А затраты и конструктивные сложности были выше, чем у обычного проволочного «двойного квадрата» с пассивным рефлектором.

А вот на УКВ, где выполнение рамки целиком из трубки или толстого алюминиевого прутка не вызывает сложностей, активное питание двух рамок иногда применяется. Там реально выиграть несколько десятых долей децибела в усилении. Для упрощения системы питания в такой антенне середины нижних сторон обоих квадратов изгибаются и сводятся вместе, как показано на рис. 9.4.3 и в файле … 2el_Quad.gaa. Это два квадрата с активным питанием на диапазон 144 МГц.


Рис. 9.4.3.

Расстояние между рамками этой антенны оптимальное, 0,09 l , поэтому усиление максимально, почти 8 dBi в свободном пространстве. Из-за того, что центральные нижние части X-образно изогнуты появляются два довольно больших задне-боковых лепестка (см. пп. 7.3.2 и 7.7.4). Но поскольку изогнуты линь нижние стороны, а верхние оставлены прямыми, то уровень этих паразитных лепестков невелик: – 15 … – 17 дБ.

Разница периметров рамок антенны рис. 9.4.1 довольно велика: 10% (а у простого «двойного квадрата» всего 2…4%, см. п.7.6.2). Рамки выполнены из трубок диаметром 8 мм, а т.к. l = 2 м, то отношение диаметра проводника к периметру рамки получается большим: 4∙10–3. Поэтому коэффициент удлинения также велик (см. табл. 4.3.1) и составляет ≈ 1,12. Учитывая также, что изогнутые рамки должны быть несколько длиннее прямых, нас не удивит, что периметр директора антенны рис. 9.4.1 составляет 1,12 l , а рефлектора – 1,22 l . При указанных размерах обеспечивается довольно точное токораспределение по элементам при простом встречно-параллельном соединении точек питания обеих рамок.

Поэтому настройка на максимум F/B (таковая требуется крайне редко, т.к. полоса по ДН антенны велика, и при правильном расчете и изготовлении промахнуться невозможно) производится периметрами элементов. Причем, в отличие от обычного «двойного квадрата», где для максимума F/B надо менять лишь периметр рефлектора, в данной антенне для хорошей ДН необходимо правильно установить периметры обеих рамок.

Как организовать питание двух активных рамок? В любительской литературе встречается рекомендация соединить все нижние трубки вместе, а питать рамки по двум шлейфам гамма-согласования (в каждую рамку свой шлейф). Называется такая конструкция «двойной квадрат» HB9CV. Но приводить ее не буду (более того, стер из библиотеки имевшийся файл модели такой антенны). И делать так никому не советую.

Причина в том, что «двойной квадрат» HB9CV почти невозможно нормально настроить ни на модели, ни на практике. Шлейф гамма-согласования вносит в настраиваемый элемент дополнительную реактивность (см. п. 3.5.10). Простой антенне это безразлично. Но если в «двойном квадрате» HB9CV мы регулируем шлейф, пытаясь достичь согласования, то из-за изменения вносимой реактивности мы одновременно изменяем токораспределение по элементам. А, значит, и ДН и взаимно наведенные сопротивления. Одна регулировка (шлейф гамма-согласования) одновременно влияет на две разные вещи: токораспределение (т.е. ДН) и согласование (КСВ). Поэтому ничего хорошего из настройки двумя шлейфами выйти не может: получается собака, гоняющаяся за своим хвостом. Причем, гоняющаяся с нарастающей ошибкой. Чтобы выйти из этого порочного круга надо одновременно с настройкой шлейфов менять и периметр рамок, но трудоемкость этого процесса делает его бессмысленным.

Намного проще соединить точки питания рамок встречно-параллельно. При этом, правда в точке питания одну из трубок придется изолировать от мачты. Импеданс в этой точке получается комплексный Z ≈ 13 + j70 Ом. Согласовать его можно любым способом (токораспределение по рамкам при этом не нарушается). Наиболее просто включить в точке питания небольшой последовательный конденсатор, компенсирующий + jXa, а 13 Ом преобразовать в 50 Ом l /4 трансформатором с волновым сопротивлением 25 Ом (два 50 Ом кабеля в параллель). При этом настройка сведется к установке емкости конденсатора по минимуму КСВ. И никаких взаимных завязок.

Итак, на КВ активное питание двух классических параллельных рамок бессмысленно. Такая антенна и с пассивным рефлектором хороша настолько, что активным питанием ее не улучшить. Но это справедливо, только для параллельных рамок.

Но если всегдашняя нехватка места (или рост длины волны на НЧ диапазонах) вынуждает нас экономить, сводя вершины обеих рамок вместе на одну мачту, то двойная рамка с пассивным рефлектором оказывается никуда не годной. Не случайно в 4-й части книги таких антенн нет. При указанной форме у антенны с пассивным рефлектором F/B не превышает нескольких децибел и не поднимается никакими ухищрениями. Ведь при пассивных элементах далеко не при любой геометрии можно обеспечить правильное токораспределение. А при активном питании – при любой (п. 9.1.1).

Активное питание двойного треугольника, с вершинами, сведенными вместе на одну мачту, оказывается спасительным средством, позволяющим получить хорошую форму ДН при вынужденно неоптимальной геометрии антенны.

Пример показан на рис. 9.4.4 и в файле …2el_delta.gaa. Это двухэлементный проволочный треугольник на SSB участок диапазона 80 м. Антенна размещается на одной мачте 21 м. Имея в виду столь небольшую высоту верхней точки (всего l /4) рамки включены с вертикальной поляризацией (п. 4.3.5). Поскольку нижние горизонтальные провода идут всего в 3 метрах над землей, моделировать файл …2el_delta.gaa следует только при включенной земле Зоммерфельда-Нортона.

Читайте также:  Питание при сахарном диабете статьи


Рис. 9. 4 . 4 .

Активное питание позволяет получить хорошую ДН. На центральной частоте 3,75 МГц F/B достигает 20 дБ. Полоса по F/B > 12 дБ составляет 100 кГц, т.е. перекрывается SSB участок 3,7 …3,8 МГц.

Фазирующие линии имеют Zo = 400 Ом, длины на рисунке электрические. Минимальная длина 18 м выбрана так, чтобы с учетом коэффициента укорочения линия доставала бы до основания мачты, где располагается коммутатор направлений. Схема коммутации такая же, как на рис. 9.3.3 со следующими изменениями:

  1. т.к. вместо коаксиала как на рис. 9.3.3 используется двухпроводная линия, то количество коммутирующих групп удваивается. Каждый из проводов линии коммутируется так же, как центральная жила на рис. 9.3.3.
  2. соответствующая коррекция размеров: переключается отрезок линии длиной 41 – 18 = 23 м.

Входное сопротивление в точке соединения линий Ra = 400 Ом. КСВ в пределах 3,7 …3,8 МГц ниже 1,3. При масштабировании антенны на диапазон 40 м она перекрывает 200 кГц с хорошим F/B при единственной мачте 11 м.

Конструктивный нюанс: несущая мачта должна быть изолирована от земли и\или разбита изолятором в середине. Иначе она будет резонировать (ее размеры близки к l /4 GP) и для компенсации ее влияния придется несколько корректировать длины фазирующих линий.

Если вы имеете l /4 GP на 40 или 80 м (или планируете его поставить), имеет смысл заменить его антенной рис. 9.4.4. При почти той же высоте мачте и площади по земле (учитывая радиалы GP) реализуется выигрыш в усилении на 3 дБ, хорошая форма ДН и переключение на два направления.

Источник



Антенна с активным рефлектором

А. Снесарев
РАДИО N 9 1968 г.

Для проведения дальних любительских связей на коротких волнах широко используются направленные антенны различных типов. Сравнительно давно вошли в практику антенны типа «волновой канал», наиболее простые из которых содержат два элемента — активный полуволновой вибратор и пассивный рефлектор. Однако двухэлементные антенны с пассивным рефлектором не дают удовлетворительной направленности излучения.

Если на частотах телевизионных каналов еще можно мириться с использованием многоэлементных антенн, то для KB диапазонов (даже 28 Мгц) они вместе с вращающим устройством представляют чрезмерно громоздкие сооружения. В связи с этим все более широкое применение находят двухэлементные антенны с активным рефлектором. Дело в том, что антенны с питанием рефлектора имеют ряд преимуществ перед антеннами с пассивными элементами.

Коротко эти преимущества сводятся к следующему. Коэффициент усиления двухэлементной антенны с обоими активными элементами эквивалентен усилению полноразмерной трехэлементной антенны с пассивными директором и рефлектором. При одинаковых значениях коэффициента усиления двухэлементная система легче, проще в конструктивном отношении и обладает меньшими моментом инерции и парусностью. Антенны с активным питанием позволяют получить большее подавление излучения назад, что в условиях любительской связи важнее, чем получение максимально возможных для данной системы значений коэффициентов усиления. Вместе с тем следует отметить, что антенны с активным питанием сложнее в настройке и более критичны к изменению параметров.

Принцип работы двухэлементной антенны с питанием рефлектора заключается в создании двух противофазных полей равных амплитуд в направлении, обратном главному максимуму излучения системы. Применение активного рефлектора позволяет добиться равенства токов в обоих элементах антенны и разности фаз, необходимой для максимального ослабления излучения назад. Расчеты, проведенные по общеизвестным формулам теории антенн [1], показывают, что коэффициент усиления у такой антенны на 3,4 дб выше, чем у антенны с пассивным рефлектором, а максимальное подавление излучения назад (с учетом потерь в соединительной линии) составляет 40- 50 дб, в то время как в пассивных системах оно не превышает 25 дб. Ширина диаграммы в горизонтальной плоскости по уровню 0,707Е составляет 58°, а ширина луча в вертикальной плоскости при высоте подвеса l/2 и угле излучения 30° составляет 32°.

Описываемая двухэлементная антенна с активным рефлектором является модификацией антенны HB9CV [2, 3], схема которой приведена на рис. 1. При оптимальном расстоянии между элементами, равном l/8, противофазные поля могут быть получены при запитывании элементов антенны с фазовым сдвигом 225°. Фазовый сдвиг 225° в питании рефлектора равен сумме фазовых сдвигов, возникающих за счет противофазной системы питания элементов (180°) и задержки в линии питания (45°).


Puc.1

Следует отметить, что в схеме антенны [2] приведены ошибочные данные, не обеспечивающие требуемый сдвиг фаз при питании коаксиальным кабелем.

Принципиальным недостатком этой антенны является трудность получения необходимого фазового сдвига, что обусловлено выбранной схемой питания. Любой фидерной линии присущ коэффициент укорочения, связанный с ее конструкцией и примененными материалами Для используемых в антенной технике фидерных линий коэффициент укорочения обычно составляет 1,05-1,66. Следовательно, для схемы рис. 1 при питании в точках XX вместо требуемого сдвига фаз (за счет линии), равного 45°, будет получена величина, зависящая от типа примененной линии.

Схема антенны, свободной от этого недостатка и позволяющей получить практически любой сдвиг фазы между двумя активными элементами, показана на рис. 2.


Puc.2

Точку подключения питающего фидера при известном коэффициенте укорочения линии легко определить по формулам:

где d — расстояние между элементами;

da — длина линии от точки включения до антенны;

dp — длина линии от точки включения до рефлектора;

Dlk — конструктивнее удлинение линии (10-20 см) и

где l — рабочая длина волны;

y — требуемый сдвиг фазы;

e — коэффициент укорочения.

Для питания антенны удобно пользоваться коаксиальным кабелем типа РК-75-7-11 (для которого e=1,52) и коаксиальным тройником типа ВР-193-Ф, делящим мощность поровну, между вибраторами. При использовании тройника для лучшего согласования необходимо в качестве соединительных линий использовать коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 150 ом (типа РК-150-4-11 или ему подобный).

При расчете длин элементов антенной системы (которые составляют 0,5l для рефлектора и 0,46l для собственно антенны) необходимо учитывать их коэффициент укорочения, зависящий от диаметра. Рассчитанные значения для антенны диаметром 22 мм и согласующей линии диаметром 20 мм даны в табл. 1. Здесь же указаны размеры согласующих элементов.

Источник