Диско - конусная антенна

Расширение полосы пропускания несимметричных вибраторов и антенн достигается такими же методами, как и симметричных вибраторов: утолщение проводов симметрических вибраторов и применение конических и плоскостных конструкций.

Диско - конусная антенна – широкополосная несимметричная антенна – образована из биконических антенн при замене одного конуса диском. Питание к ней подводиться с помощью коаксиального кабеля, причём центральный провод присоединяется к диску, а наружная оболочка – к конусу в его вершине. Наименьшая рабочая частота называется наибольшей рабочей длинной волны и равна , т.е. длина образующей должна быть несколько больше четверти наибольшей длинны волны. Установлено, что с уменьшением размеров d и t граница полосы рабочих длин волн расширяется в сторону более коротких волн и что оптимальным углом конуса является . Между размерами устройства возбуждения должно соблюдаться соотношение: . Радиус основания конуса равен . Радиус диска выбирается равным .

ДН антенны в горизонтальной плоскости круговая. ДН в вертикальной плоскости зависит от угла при вершине конуса , отношения и от рабочей частоты. Она имеет вид лепестков, которые с увеличением частоты сужаются, всё более прижимаясь к образующей конуса.

Диско - конусные антенны применяются в основном как слабонаправленные антенны метрового и дециметрового диапазонов.

Влияние конечной проводимости земли

Оно сводится прежде всего к уменьшению КПД и соответственно коэффициента усиления за счёт потерь в земле. Качественно представление можно получить из рисунка на котором показана ДН по меридиональной составляющей электрического вектора поля создаваемого четвертьволновым вибратором над идеально проводящей плоскостью (пунктир) и над плоскостью с потерями (сплошная линия).

Наиболее общее выражение для КПД несимметричной антенны: где - сопротивление потерь в экране или земле, - активное сопротивление органов настройки (чаще всего – удлинительные катушки). Вопрос о КПД остро стоит для антенн длинных и сверхдлинных волн, которые вынужденно оказываются электрически короткими, с малым сопротивлением излучения. КПД этих антенн не превышает . При этом важно снизить потери в органах настройки и в земле. Для уменьшения удлинительной катушки применяют широко разветвлённую горизонтальную часть. Если этого не достаточно – применяют антенны с многократным снижением – здесь добиваются синфазных токов во всех снижениях.

Для уменьшения потерь в земле применяют специальные устройства – заземление и противовесы. Здесь токи к обратному проводу фидера подводятся через разветвлённую сеть проводов, имеющих малое сопротивление по сравнению с сопротивлением поверхностного слоя земли. Чем гуще расположены провода и чем больше занимаемая ими площадь, тем лучше заземление или противовес. Заземление в общем обеспечивает меньшее сопротивление потерь, чем противовес, однако стоимость его выше. Периметр заземления или противовеса должен отстоять от антенны на расстоянии, примерно равном высоте антенны. Провода противовеса изолируются от земли.