42.Антенны метровых и дециметровых волн

Принято считать, что волны метрового и дециметрового диапазона практически распространяются прямолинейно. Поэтому для обеспечения прямой видимости между передающей и приемной антенной их располагают на опорах (мачтах, башнях) соответствующей высоты. Для устранения разрушающего действия ветровых нагрузок, конструкции антенн, расположенных на высоких опорах, должны обладать малой парусностью. В указанном диапазоне волн преимущественно передаются широкополосные сигналы. Поэтому применяемые антенны должны обладать достаточно большой полосой пропускания.

Ш т ы р е в а я а н т е н н а.

Здесь роль второго плеча (противовеса) играет проводящая поверхность (крыша кузова автомобиля, металлическая кровля здания и т.д.).Согласно методу зеркальных изображений штырь является одним из плеч воображаемого симметричного вибратора (рис. 17.2) В случае идеально проводящей поверхности (=) ввиду полной симметрии плечи воображаемого вибратора имеют одинаковую длину и форму. Поэтому штыревая антенна имеет в два раза меньшие входное сопротивление, сопротивление излучения, действующую длину и волновое сопротивление по сравнению с симметричным вибратором. Диаграмма направленности штыревой антенны в плоскости Е приведена на рис. 17.3, т.е. составляет «верхнюю» половину ДН симметричного вибратора. В плоскости Н ДН имеет круговую форму. Если питать штыревую антенну с коаксиальным фидером с волновым сопротивлением Ом, то КБВ в фидере окажется равным 0,5. Для увеличения КБВ антенну нужно согласовать с фидером. Чаще всего это выполняется с помощью четвертьволнового трансформатора.

В указанной конструкции антенны (рис. 17.1) проводящая поверхность одновременно служит средством борьбы с антенным эффектом, т.к. препятствует затеканию тока, наведенного волной на внешней поверхности внешнего провода коаксиального фидера, внутрь фидера.

Б и к о н и ч е с к а я а н т е н н а. Штыревая антенна, выполненная из тонкого проводника, имеет значительное волновое сопротивление (сотни Ом) и поэтому малую полосу пропускания (порядка 1). Для увеличения полосы пропускания нужно уменьшать волновое соп. антенны за счет увеличения сечения проводника, как показано на рис. 17.5. Штырь и короткозамкнутый цилиндр выполняются конической формы для уменьшения торцевой емкости, шунтирующей вход антенны, и для плавного перехода штыря в центральный проводник фидера. В этом случае уменьшается отражение в месте соединения вибратора с фидером. Такая антенна называется биконической. Волновое сопротивление биконической антенны определяется по формуле ,

где обычно устанавливают экспериментально в пределах 30-60.Биконическая антенна относится к классу широкополосных антенн. Её рабочая длина волны лежит в пределах . Входное сопротивление антенны ориентировочно равняется Ом.