§ 3. Симметричный вибратор

Любая антенна представляет собой открытый колебательный контур, настроенный на заданную частоту. Простейшей антенной является симметричный вибратор. Симметричный вибратор представляет собой проводник, изолированный с обоих концов. В центральную часть этого проводника включен источник тока высокой частоты. Питание симметричного вибратора обычно производится с помощью симметричной фидерной линии.

Симметричный вибратор может быть получен из разомкнутой двухпроводной линии при разведении ее концов на 180º. При сложении падающей и отраженной волн в разомкнутой линии устанавливаются стоячие волны. В тех точках линии, где амплитуда напряжения равна нулю, амплитуда тока максимальна, а в точках с максимальной амплитудой напряжения амплитуда тока равна нулю. Расстояние вдоль линии между нулевой амплитудой тока и нулевой амплитудой напряжения равно одной четверти длины волны. Поэтому для работы на собственной частоте λ₀ длина каждой половины симметричного вибратора должна быть равна четверти длины волны. При этом полная длина антенны ( 2l ) равна половине длины волны. Симметричный вибратор с такими размерами называется полуволновым вибратором.

Схема полуволнового симметричного вибратора приведена на рис. 3.4.1.

Рис. 3.4.1. Полуволновый симметричный вибратор

§ 4. Вертикальная заземленная (штыревая) антенна

Антенны типа “симметричный вибратор“ пригодны только для работы в диапазонах коротких и ультракоротких волн. Размеры таких антенн, требуемые для работы в диапазонах средних и длинных волн не позволяют размещать их даже на больших судах. В таких случаях применяются заземленные (несимметричные) антенны. Заземленная антенна состоит из одного проводника, один конец которого изолирован, а второй – соединяется с корпусом судна через элементы связи с передатчиком или приемником. (рис. 3.4.2). Такая антенна называется штыревой антенной. Поскольку земля является проводником электрического тока, то она заменяет вторую половину антенны.

Рис. 3.4.2. Заземленная антенна

Вдоль провода такой антенны укладывается одна четвертая часть длины волны тока или напряжения, т. е. длина провода несимметричной антенны получается в два раза меньше, чем для незаземленной антенны.

Однако, даже в этом случае антенна с требуемой длиной провода не всегда может быть размещена на судне. В таких случаях можно использовать антенну с еще меньшей длиной проводника. Для этого в цепь антенны необходимо включить последовательно удлиняющую катушку индуктивности. Подключение катушки увеличивает общую индуктивность антенного контура, и антенна может использоваться на более низкой частоте, чем ее собственная частота.

Изменяя индуктивность удлиняющей катушки, можно настраивать антенну на различные рабочие частоты.

Для настройки антенны на более высокую частоту, чем ее собственная, в цепь антенны можно включить укорачивающий конденсатор. Если в качестве укорачивающего конденсатора применить конденсатор переменной емкости, то можно плавно перестраивать антенный контур на заданные частоты.