У цьому розділі будуть розглянуті як промислові, так і саморобні антени для радіозвязку на аматорських діапазонах коротких (КВ) і ультракоротких (УКВ) хвиль, а також їх особливості і характеристики

Симетричний вібратор

Симетричний вібратор можна представити як довгу лінію, разомкнутую на кінці, дроти якої розгорнуті на 180 °

Найпростішою, часто застосовуваної антеною є полуволновий вібратор На рис 37 показаний симетричний полуволновий вібратор, який вимагає симетричного харчування

До нього може бути підключена несиметрична лінія фідера у вигляді коаксіального кабелю, але тільки через сімметрірующее пристрій, про який буде розказано в розділі 35 Харчування напівхвильового вібратора виробляється в пучності струму (геометричному центрі), де вхідний опір дорівнює опору випромінювання Теоретично вхідний опір становить 73 Ом, але це значення визначено в припущенні, що провідник антени нескінченно тонкий і антена розташована нескінченно високо над Землею На рис 38а наведена діаграма спрямованості напівхвильового вібратора в горизонтальній площині Вона являє собою вісімку Перпендикулярно до антени – два максимуму випромінювання, а вздовж осі вібратора до 90-го і 270-му градусу – два мінімуму З цих сторін не буде ні прийому, ні випромінювання при передачі У довідниках зазвичай наводяться значення ослаблення в цих напрямках, які досягають 38-40 дБ, що відповідає ослабленню в 80-100 разів Кут випромінювання у вертикальній площині залежить від висоти підвісу антени над Землею При висоті λ / 4 (рис 386) випромінювання буде направлено вертикально вгору, а при висоті λ / 2 (рис 38в) – під кутом 30 ° до горизонту Така висота підвісу є найкращою Збільшуючи це значення до 1 λ, отримаємо дві пелюстки, як показано на

Рис 38 Діаграми спрямованості напівхвильового вібратора в горизонтальній і вертикальній площинах

діаграмі (рис 38г) Нижня пелюстка, що має 12-15 °, забезпечуватиме звязок з далекими кореспондентами, а той, який має 45-50 °, – з ближніми Правда, потужність передавача при цьому буде ділитися на два випромінювання

Нерідко перед радіоаматорами постає питання, як впливає металева та залізобетонна дах, на якій здебільшого встановлюють антени, на діаграму випромінювання у вертикальній площині Впливають, але їх не можна розглядати як ідеальну «землю»

Щоб між дахом і ідеальною «землею» можна було поставити знак рівності, ця поверхня повинна мати площу рівну як мінімум λ2

У діапазоні КВ і УКВ діаметр проводу півхвильового вібратора рідко буває менше 2 мм, при цьому вхідний опір антени знаходиться в інтервалі 60-65 Ом За графіком (рис 39) можна визначити вхідний опір Rbx півхвильового вібратора в залежності від ставлення λ / d Обидві величини беруться в однакових одиницях: метрах або сантиметрах

Визначаючи геометричні розміри півхвильового вібратора, розглянемо відмінність між електричної і геометричної довжинами вібратора Фактично ці довжини рівні тільки в тому випадку, коли провідник антени стає нескінченно тонким За допомогою графіка визначається коефіцієнт укорочення вібратора в залежності від ставлення λ / d

Рис 39 Графік коефіцієнта укорочення півхвильового вібратора і його вхідний опір в залежності від ставлення λ / d

Антена може бути виконана не тільки з тонкого дроту діаметром 2-4 мм, а й з мідних або дюралюмінієвих труб різного діаметру При меншому діаметрі провідника антени вона більш узкополосная, а при більшому діаметрі її смуга пропускання Δ f збільшується Це необхідно врахувати, коли діапазон перекриття великий Наприклад, для діапазону 28,0-29,7 МГц або на УКХ ділянках 144-146 МГц і 430-440 МГц

Приклад Необхідно знайти геометричну довжину півхвильового вібратора з частотою 145 МГц для трубки діаметром 20 мм, з якої виготовлена ​​антена Для частоти 145 МГц λ = 206 см Отримуємо співвідношення λ / d = 206/2 = 103 За графіком знаходимо (показано штриховою лінією) К = 0,91 Тоді необхідна довжина півхвильового вібратора – λ / 2 х К = 103 х 0,91 = 93,7 см Антени для 160 -, 80 -, 40 – і 30-метрового діапазонів, що мають велику довжину, можна виготовити з біметалу, який широко використовується в дротовому радіомовленні Сталева жила біметалічного дроти покрита товстим шаром міді, і дріт має більшу міцність Він буває діаметром 3-4 мм У табл 33 наведені розміри півхвильових вібраторів

У півхвильових антен з харчуванням у середині (рис 37) на кінцях вібратора утворюються пучності напруги U і мінімуми струму I, що свідчить про великому опорі При харчуванні напівхвильового вібратора з кінця слід вибрати іншу схему Антена включається через згода пристрій, в якості якого слід

Діапазон, м

Середня частота, МГЦ

λ, м

λ / 2, м

Довжина антанни цріК = 0,95г м

160

1,880

159,57

79,78

75,79

80

3,600

83,33

41,66

39,58

40

7,050

42,55

21,27

20,21

30

10,125

29,62

14,81

14,07

20

14,150

21,20

10,60

10,07

16

18,118

16,55

8,28

7,86

15

21,150

14,18

7,09

6,73

12

24,940

12,03

6,01

5,71

11

27,000

11,11

5,55

5,27

10

28,300

10,60

5,30

5,03

2

145,000

2,07

1,03

0,98

0,7

435,000

0,68

0,34

0,327

обрати П-подібний контур Його вхідний опір може бути одно хвильовому опору коаксіального кабелю, тобто 60 – 75 Ом Е1А рис 311 приведена така схема включення антени

Джерело: Виноградов Ю А та ін, Практична радіоелектроніка-М: ДМК Пресс – 288 с: Ил (На допомогу радіоаматори)