Нові рішення не так вже часто з'являються в антенній техніці. До них, безсумнівно, відноситься запропонований в минулому році Володимиром Поляковим цікавий варіант двоелементної спрямованої антени з вертикальною поляризацією. В цій статті він розповідає про можливу її модифікації.

Опис антени, яка утворена двома близько розташованими вертикальними вібраторами довжиною близько напівхвилі, запитываемыми з нижніх кінців через чвертьхвильову двопровідну лінію, було опубліковано в "KB журналі" (Ст. Поляків. Вертикальна спрямована антена. - "KB журнал", 1998, № 5, с. 27- 31). Вона схематично показана на рис.1,а (XX - точки підключення фідера). Вже в тих експериментах було помічено, що форма "плечей" антени, а також їх місце розташування не є критичними. Помітно більше впливає повна довжина кожного вібратора, яка повинна бути трохи менше ЗЛ/4 для одного з них "директора", і трохи більше цього розміру для іншого "рефлектора". Така різниця в довжинах вібраторів потрібна для правильної фазування струмів в них і створення однонаправленої випромінювання.

Спрямована антена з вертикальною поляризацією

А чому б не зробити вібратори прямими і розходяться від основи під невеликим кутом до вертикалі, як показано на рис. 1 ,б? Адже між "центрами тяжкості", де знаходяться пучности струму, все одно буде відстань близько Л/8, що і потрібно для нормальної роботи антени. Що ж стосується четвертьволновой лінії, то вона буде мати змінну по довжині хвильовий опір, що знову не страшно. Випромінювання розходяться четвертьволновых провідників лінії не має бути значним, оскільки розташовані вони близько, а струми в них, згідно з принципом роботи антени, майже противофазны (рис.1,в).

Експериментальні дослідження антени повністю підтвердили очікувані результати - антена показала хорошу спрямованість і виявилася нескладною в налаштування. Деякі проблеми виникли з її харчуванням. Спочатку антена так само, як і попередня, харчувалася "по науці" - в точках XX, недалеко віддалених від короткозамкненого кінця четвертьволновой лінії. Центральний провідник кабелю приєднувався до директора, а оплетка до рефлектора. Далі кабель прокладався уздовж рефлектора і від короткозамкненого кінця четвертьволновой лінії (точка с нульовим потенціалом) йшов вертикально вниз. Пересувати точки живлення при налаштування антени по непараллельным вібраторів виявилося незручно. Крім того, змінювати одночасно довжини вібраторів і положення точок харчування здалося складним.

Тим не менш антена запрацювала, давши спрямований у бік короткого вібратора випромінювання з виграшем в 4 дБ порівняно з полуволновым вібратором. Потім антена була закріплена на "заземленому" підставі (металевій площині, імітує дах автомобіля) і пересувати точки входу стало зовсім вже незручно. Тоді було вирішено центральний провідник кабелю приєднати до знизу активного вібратора "директор", а оплетку кабелю і рефлектор з'єднати з підставою. Міркування були такі: вхідний опір активного вібратора довжиною 3Л/4 складає близько 50 Ом, замість 37 Ом для четвертьволнового, і має забезпечувати непогане узгодження. Став рефлектор тепер пасивним? Думається, що ні, оскільки він резонансний і приєднаний безпосередньо до обплетенні кабелю,тому повинен ефективно "відсмоктувати" струм з неї.

Всі ці міркування підтвердилися на практиці і ефективність антени зросла приблизно на 0,5 дБ. В експериментах виявилася дуже зручною фабрична телевізійна антена - "вуса" з двома телескопічними елементами, стрічковий кабель якої був замінений на коаксіальний.

Конструкція вийшла антени, розміри якої підібрані для частоти 430 МГц (рис. 2), в точності відповідала букві V. Її б і назвати V-антеною, але це назва вже давно і міцно закріплене за дротяною горизонтальній антеною. Відома також - "Inverted V" антена. За аналогією пропоную назвати конструкцію "Vertical V" антена або VV.

Налаштовувати її неважко. Рис.2 Потрібно лише, змінюючи довжину диполів і нахиляючи їх, домогтися максимуму випромінювання в головному напрямку. Сигнал реєструвався найпростішим індикатором поля, розміщених у декількох метрах від антени.

Виграш антени оцінений в 4,5 дБ щодо полуволнового вібратора (близько 6,5 дБ відносно ізотропного випромінювача). Діаграма спрямованості в горизонтальній площині (по азимуту), знята за точкам через 45°, наведена на рис. 3.

Деяка нерівномірність випромінення вбік пояснюється впливом оточуючих предметів ("чистого" антенного полігону для цих вимірювань у автора не було). Ставлення випромінювання вперед/назад виявилося не надто високим, близько 12 дБ. Його можна поліпшити, сильніше висунувши рефлектор, але ціною деякого зниження виграшу в посиленні.

Автор: Володимир Поляков (RA3AAE)

Add comment

Навігація

Інструкції з експлуатації

Copyright © 2019 Електричні принципові схеми.