3. Несиметричні вібраторні антени

Симетричні вібраторні антени застосовуються, як правило, для створення горизонтально-поляризованих радіохвиль.

Для створення вертикально-поляризованих хвиль зручнішими є несиметричні вер­тикальні вібраторні антени.

У цих антенах одним із вібраторів є, наприклад, корпус рухомого об'єкта або заземлення у ґрунті. На рис. 6, а зображено вертикальний вібратор довжиною ℓ ≈ λ/4. Роль другого вібратора виконує спеціальний диск або фрагмент ме­талевої поверхні, на яку встановлюється антена.

На рис.6, б зображено простішу петльову (одновиткову рамкову) антену. Діаг­рами спрямованості таких вузькосмугових антен за формою набли­жається до ДС відповідних елементарних вібраторів.

Специфічними є конструкція та діаграма спрямованості диско-конусної антени (рис.6, в). У цій антени нижній вібратор конусоподібний, а верх­ній — дископодібний (результат «еволюції» конуса з кутом при ве­ршині 180°). Оскільки вібратори «товсті», то антена є більш широ­космуговою, аніж несиметричний вібратор (рис. 6, а).

При оптимальних геометричних розмірах антена забезпечує майже п'ятикратне перекриття діапазону робочих частот. При цьому максимальна робоча довжина хвилі λ_max = 3,61, де ℓ — твірна конічного вібратора. Хвильовий опір диско-конусної антени 50 Ом.

У діапазоні метрових та довших хвиль застосовуються наванта­жені вертикальні вібраторні антени, приклади конструкцій яких наведено на рис.7

Поодинокий вібратор висотою h (див. рис. 7, а) зі своїм дзер­кальним відображенням у ґрунті за конфігурацією подібний до симет­ричного двоплечового вібратора. Дзеркальне відображення його є моделлю області відбиваючої поверхні, на яку його встановлено і яка бере участь у формуванні результуючого поля.

По вібратору висотою h розподіляється стояча хвиля з густиною струму j_пр. Площа епюри густини струму визначає потужність ви­промінювання антени. З метою збільшення цієї «площини струму» до кінця вертикальної частини антени приєднують горизонтальну частину довжиною ℓ_r . При цьому вузол густини струму зміщується до кінцівки горизонтальної частини — навантаження вертикального вібратора (див. рис.7, б). Струми в горизонтальних частинах реа­льної та віддзеркаленої антен протилежні за фазою. Тому в точках спостереження, що містяться на відстанях, значно більших за λ, електричні поля від горизонтальних частин взаємно компенсуються, а лишається поле власне вертикальної (робочої) частини. Антена є резонансною, якщо h + ℓ_r ≈0,24λ.

Для розширення смуги робочих частот вертикальну та горизон­тальну частини антени (навантаження) можна виготовити циліндро­подібними з тонких проводів (див. рис.7, г, д). Діюча довжина ℓ_д навантаженої вертикальної антени та висота її вертикальної частини h майже однакові.

Горизонтальні і вертикальні вібраторні антени збуджують відповідно орієнтовані лінійно-поляризовані хвилі. Тому ці антени найбільш ефективні як приймальні, якщо їхні вібратори будуть дотичними до вектора E радіохвилі в точці спостереження.

ДЛЯ СТВОРЕННЯ ХВИЛЬ ІЗ КРУГОВОЮ ПОЛЯРИЗАЦІЄЮ ЗАСТОСОВУЮТЬ АН­ТЕНИ, В ЯКИХ ВІБРАТОРИ ВЗАЄМНО ПЕРПЕНДИКУЛЯРНІ ТА ЗБУДЖУЮТЬСЯ РІВНОАМПЛІТУДНИМИ СТРУМАМИ ЗІ ЗСУВОМ ЗА ФАЗОЮ НА 90°. ПРИКЛАДАМИ ТАКИХ АНТЕН Є ТАК ЗВАНІ ТУРНІКЕТНІ АНТЕНИ.