1.1 Вибрационные антенны

Этот тип антенны не является характерным для с. в. ч. Вибраторные антенны представляют собой обычно решетку одинаково ориентированных полуволновых вибраторов, размешенных на одинаковых расстояниях одни от другого вдоль прямой линии или в узлах промоугольной системы координат. Решетки могут быть двух основных типов: с поперечным излучением (синфазные) и с осевым излучением (бегущей волны, волновой канал).

Вибраторы синфазной антенны питаются токами одинаковой фазы, поэтому поля, излучаемые ими, складываются в направлении, перпендикулярном плоскости решетки. Чтобы направить излучение в одну сторону, используют рефлектор (металлический лист, сетку или аналогичную решетку вибраторов), установленный на расстоянии примерно четверти волны сзади решетки антенны. Если линейную решетку вибраторов писать с помощью длинной линии бегущей водной, то такая «антенна бегущей волны» будет обладать осевым излучением, т. е. максимум излучения будет направлен вдоль линии расположения вибраторов в сторону движения волны. Для возбуждения вибраторов бегущей волной оказываете» достаточным писать лишь один из них — «активный» вибратор, а нужную фазу токов, возбуждаемых его полем и прочих «пассивных» (не получающих питание от генератора) вибраторах, обеспечить подбором длин вибраторов и расстоянии между ними. Такая антенна носит название директорной, или волнового канала.

Характерным для антенн осевого излучения является формирование узкого главного максимума излучения одновременно в двух взаимно-перпендикулярных плоскостях путем увеличения лишь одного линейного размера— длины решетки, в то время как в антеннах с поперечным излучением для этого необходимо увеличивать оба взаимно-перпендикулярных размера, т. е. число вибрато­ров в каждом горизонтальном «этаже» и число «этажей» синфаз­ной антенны. Достоинством синфазной антенны является низкий уровень боковых лепестков диаграммы направленности и высокое сопротивление излучения. Существенный ее недостаток — сложность кон­струкции и настройки. Антенна типа «волновой канал» конструктивно гораздо проще. Обе антенны широко применялись и радио локационных наземных и самолетных станциях метровых и дециметровых волн.

К вибраторным следует отнести также антенны, состоящие из длинных тонких (по сравнению с длиной волны) проводов. Провода могут быть прямолинейными или изогнутыми в виде зигзага, рамки, спирали и возбуждаются стоячей или бегущей вдоль провода волной тока. Такие антенны можно рассматривать как системы ви­браторов.

1.2. Антенны акустического типа

Подобно звуковым волнам радиоволны могут распространяться внутри металлических труб-радиоволноводов и частично излучаться из открытого их конца во внешнее пространство.

Существенным недостатком волноводных излучателей является их плохое согласование со свободным пространством, благодаря чему имеют место сильные отражения волн от открытого конца и снижение коэффициента бегущей волны в волноводе. Для со­гласования с внешним пространством и формирования желаемой диа­граммы направленности применяют известное из акустики устрой­ство— рупор, т. е. участок волновода с плавно увеличивающимся сечением н открытым излучающим концом. В излучающем отверстии — раскрыве рупора возникает участок приблизительно плоской волны, который и формирует диаграмму направленности по законам дифракции, подобии дифракции плос­кой световой волны на отверстии в непрозрачном экране.

Достоинством рупорных антенн является простота устройств и диапазонность, т.е. сохранение диаграммы направленности и хо­рошего согласования в широкой полосе частот, а также высокий коэффициент полезного действия, так как вся энергия, поступающая на вход рупора, проходит через его раскрыв и участвует в формирования поля излучения. Недостатки рупорных антенн состоят в большой длине рупоров и наличие фазовых искажений поля в раскрыве, благодаря чему они, как правило, не применяются для формирования узких лучей.