Синфазные антенны

Известно, что чем больше пассивных вибраторов, тем длиннее диаграмма направленности, выше коэффициент усиления по напряжению. Такие антенны очень громоздкие и нередко мастера уменьшают количество вибраторов жертвуя параметрами. Оказалось что вместо увеличения длины и количества пассивных вибраторов, увеличить диаграмму можно применив синфазную антенну, её часто называют синфазной решеткой. Она состоит из нескольких отдельных антенн типа волновой канал, разнесенных как по горизонтали так и по вертикали. При разносе антенн по вертикали происходит сужение диаграммы направленности в вертикальной плоскости и на оборот, в этом случае общая диаграмма будет сужена. Это приведет к увеличению коэффициента усиления по напряжению. Такие антенны предназначены для дальнего приема на расстоянии более 80-100 км. В этих антеннах вибраторы располагаются один над другим, в несколько этажей, на расстоянии1/2 волны друг от друга, В плоскости перпендикулярной направлению волны. При этом электромагнитная волна достигает все вибраторы одновременно, напряжения все в одной фазе, отсюда и название этих антенн – синфазное. Чтобы получить большой Ku по напряжению вибраторы необходимо соединить таким образом чтобы их токи складывались по фазе.

Если фидер от телевизора подключается к одному из вибраторов, то вибраторы соединяются между собой перекрещивающейся линией. Если фидер подключается к середине линии их перекрещивать не нужно. Расположение этажей на расстоянии полуволны делает антенну нечувствительной к волнам, приходящим с вертикальным направлений. Если волна приходит снизу, то она достигает вначале нижнего вибратора а затем пройдя ½ волны верхнего, таким образом вибраторы питаются противофазным током и они компенсируют друг друга, эти ценные свойства синфазных антенн способствуют сильному ослаблению помех, приходящих снизу. Число этажей должно быть четным, ибо в противном случае появится прием снизу. Способ соединения вибраторов с общим фидером должен обеспечит не только синфазность приема, но и согласование общего входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением фидера. Схема соединения на позиции а) позволяет получить вдвое меньшее входное сопротивление, чем входное сопротивление каждого этажа, так как вибраторы включены параллельно, а вот по схеме включения по б) можно получать разное входное сопротивление в зависимости от диаметров проводников и расстояний между ними. Схема на б) обеспечивает более широкую полосу частот, чем на рисунке а), рекомендации приводится в работе 3) стр. 71-77. Антенны сложных конструкций изложены на страницах 77-86.

Настройка и громозащита приемных антенн

При дальнем приеме очень важно получить высокий коэффициент по напряжению. Для этого в многоэлементной антенны необходимо настраивать немного изменяя длину вибраторов и расстояние между ними. Если изменить размеры вибраторов и расстояние между ними на 10%, то коэффициент усиления в двухэлементных изменится на 8-12 %, в трехэлементных - на 20 -30%, а в пятиэлементных – на 40-50%. Отсюда видно, что чем больше элементов в антенне, тем сильнее изменяется Кu. Для дальнего прима используются многоэлементные. На практике стремятся получить максимальный Ku, широкую полосу частот и узкую диаграмму направленности. Эти требование противоречивы. Эта задача решается экспериментальным путем. В этом случае вибраторы изготовляют не сплошными, а из отдельных секций или частей, которые сдвигают относительно друг друга, следя за уровнем сигнала. Если нет телевизора рядом с антенной то можно использовать портативный простой прибор. Схема такого прибора имеет вид

Ориентировка и настройка производится с помощью тест таблицы, так напряженность электромагнитно поля сигнала изображения не изменяется