|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ O antenie Pięć ósmych lambdy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Anteny VHF Prawidłowe stwierdzenie może być błędne. To nie jest żart, ale stwierdzenie faktu. Prawidłowe stwierdzenie wyrwane z kontekstu może wprowadzać w błąd, jeśli na przykład nie wymieniono ograniczeń, w ramach których jest ono prawdziwe. Coś podobnego, zdaniem autora artykułu, stało się z charakterystyką popularnej anteny 6λ/8. Na falach krótkich i ultrakrótkich, a także wśród posiadaczy radiostacji C-B popularna jest antena pionowa o długości 5λ/8. Z literatury krótkofalarstwa i reklamy dobrze wiadomo, że emiter pionowy o długości 5λ/8 daje listek charakterystyki kierunkowej maksymalnie dociśnięty do podłoża w płaszczyźnie pionowej (w układzie poziomym jest kołowy) i dlatego ma maksymalną wydajność. Najprostszą wersję anteny pokazano na ryc. 1a. Długość emitera 5λ/8 nie jest rezonansowa, dlatego doprowadza się ją do Zλ/4 wprowadzając do blachy emitera element indukcyjny: cewkę L lub odcinek linii zamkniętej o długości elektrycznej λ/8. Prąd „wsteczny” z oplotu kablowego rozchodzi się po równowadze ćwierćfalowej. Nie uczestniczą w promieniowaniu, ponieważ prądy w nich są skierowane w przeciwnych kierunkach. Nie można zgiąć przeciwwag w dół, ponieważ w tym przypadku długość elektryczna anteny wzrośnie z powodu pionowej składowej prądu przeciwwag, co niekorzystnie wpłynie na charakterystykę promieniowania. Często dolna moc cewki indukcyjnej na rysunku jest połączona z przeciwwagą. Oplot jest podłączony do tego samego punktu, a środkowy przewód kabla jest podłączony do wyjścia cewki. W paśmie 27 MHz przeciwwagi są często krótsze niż λ / 4, odpowiednio zwiększając indukcyjność, aby dostroić antenę do rezonansu. Rozkład prądu w antenie pokazano na ryc. 1b. Można go uznać za sinusoidalny z dobrą dokładnością. Wzór promieniowania (ryc. 1c) ma „zero” pod kątem do horyzontu i niepotrzebny listek boczny pod jeszcze większym kątem. Płat ten jest dopłatą do płata głównego dociśniętego do horyzontu i wspomnianego maksymalnego współczynnika kierunkowości. Tutaj, być może, w skrócie, to wszystko. co było znane autorowi (a także innym radioamatorom) na temat tej anteny i… wywołało pewne zdziwienie.
Dolna część emitera nie dawała spokoju, gdzie prąd jest skierowany w kierunku przeciwnym do prądu w górnej, półfalowej części. W końcu wiadomo, że wzór promieniowania tworzy się w następujący sposób: pola z każdego małego segmentu emitera są sumowane w dowolnym kierunku, biorąc pod uwagę ich amplitudy i fazy. W kierunku do horyzontu długości dróg propagacji fal ze wszystkich segmentów są takie same i nie ma dodatkowego wtargnięcia fazowego. Pola z sekcji górnej, półfalowej części anteny są w tej samej fazie i sumują się amplitudy, a pola z dolnej części (gdzie kierunek prądu jest przeciwny) są przesunięte w fazie i… są odejmowane! Z tych rozważań wyszło, że promiennik pionowy o krótszej półfalowości powinien działać lepiej niż wibrator o długości 5λ/8. A jeśli kierunek prądu w dolnej części emitera o długości 5λ/8 zostanie jakoś odwrócony, to będzie wydajniejszy. Aby udowodnić ten wniosek, można było albo teoretycznie obliczyć SPV, albo przeprowadzić odpowiedni eksperyment. Podejrzewając jednak, że stało się to dawno temu, autor wolał przestudiować stare źródła literackie. I co się okazało? Po raz pierwszy pionowy maszt antenowy o długości 5λ/8 opisał S. Ballantyne już w 1924 roku [1]. Został opracowany jako antena przeciw zanikaniu na falach średnich. Dodatkową zaletą tej anteny, która od razu stała się bardzo popularna, okazało się to, że rzeczywiście wytwarza ona maksymalne natężenie pola w kierunku horyzontu, ale tylko w klasie anten o naturalnym (sinusoidalnym) rozkładzie prądu wzdłuż wibratora umieszczonego bezpośrednio nad powierzchnią doskonale przewodzącą. Wiele osób dobrze pamięta pierwszą część wypowiedzi, ale autorzy artykułów w literaturze amatorskiej najwyraźniej trochę zapomnieli o drugiej części. W profesjonalnym podano [2]: „Jeżeli zastosuje się specjalne środki zapobiegające odwróceniu prądów poniżej górnej połowy długości fali promiennika, można uzyskać dalsze wzmocnienie poziome…”. Innymi słowy, jeśli odwrócisz kierunek prądu w dolnej części anteny, uzyskasz dodatkowy zysk w promieniowaniu do horyzontu. Jednocześnie możliwe jest dalsze zwiększenie długości anteny w celu zwiększenia zysku. Przypomnijmy, że dla klasycznej anteny o długości 5λ/8 nie jest już możliwe zwiększenie długości, ponieważ listek boczny wykresu gwałtownie się zwiększa, a listek główny maleje. Po odwróceniu prądu w dolnej części anteny wskazane jest zwiększenie jej długości o kolejne λ/8, aby pozbyć się cewki dopasowującej. Rezultatem jest dobrze znana antena współliniowa w fazie, zaproponowana w 1911 roku przez inżyniera Marconiego Franklina. Antena Franklina to pionowy drut podzielony na segmenty półfalowe, między którymi połączone są cewki (ryc. 2, a) lub linie ćwierćfalowe (ryc. 2,6). W tych elementach „ukryte” są odwrotne półfale prądu. Prądy w segmentach promieniujących okazują się być w fazie (ryc. 2c), co zawęża wykres i znacznie zmniejsza płat boczny (ryc. 2d). Szerokość pasma takiej anteny to kilka procent.
Dynamikę zmiany wykresu kierunkowości wraz ze wzrostem wysokości anteny i liczbą „pięter” (według Franklina) ilustruje ryc. 3 zapożyczone z (2).
Diagramy podano ponownie dla przypadku doskonale przewodzącej ziemi. Możliwe jest przypisanie gleby pod anteną do przewodników lub dielektryków poprzez obliczenie tangensa strat (stosunek prądów przewodzenia do prądów przesunięcia): tgδ = jnp/jcm = δ/ωεε0. Dla przewodników jest znacznie większa niż jedność, a dla dielektryków jest znacznie mniejsza. Tangens strat zależy od częstotliwości. Ta sama gleba będzie blisko przewodnika podczas pracy na falach średnich oraz na pasmach wysokich częstotliwości i na VHF (interesujący nas zakres częstotliwości!) Okaże się dielektrykiem. A to zmieni fazę odbicia od podłoża na przeciwną, a w kierunku horyzontu nie będzie już maksimum wzoru promieniowania, ale minimum. Główny płat charakterystyki promieniowania w tym przypadku wychodzi z powierzchni i jest skierowany do niej pod pewnym kątem (im mniejszy, tym wyżej nad ziemią zainstalowana jest antena). Innymi słowy, podczas pracy nad przewodzącym gruntem antena 5λ/8 faktycznie przewyższa dipol półfalowy. Można to wytłumaczyć zawężeniem charakterystyki promieniowania z uwagi na fakt, że główna część promieniująca znajduje się wyżej nad powierzchnią, co kompensuje spadek pola spowodowany promieniowaniem z dolnej części. Jeśli antena 5λ/8 znajduje się w otwartej przestrzeni, to taka kompensacja nie wystąpi, jej przewaga nad dipolem półfalowym zniknie. Powyższe dotyczy w mniejszym stopniu wielokondygnacyjnych systemów antenowych złożonych z anten VHF o długości 5λ/8. Rozstawienie głównych, półfalowych segmentów promieniujących na większą odległość, jak w przypadku ziemi przewodzącej, zawęża wykres i kompensuje straty od promieniowania odcinków z prądem wstecznym. Ale nawet w tym przypadku wykluczenie „odwrotnych” segmentów powinno dać zysk. Nie wiadomo, czy między Ballantyne a Franklinem toczyły się spory dotyczące zalet ich anten. Najprawdopodobniej nie. ponieważ anteny zostały stworzone do zupełnie innych celów. Ale wśród radioamatorów takie spory pojawiają się wielokrotnie. Mam nadzieję, że argumenty podane w artykule pomogą zwolennikom anten w trybie wspólnym w tych sporach. Praktyczny wniosek, do którego doszedł autor tych wierszy, jest następujący. Jeśli zdecydujesz się na wykonanie pionowej anteny dookólnej i jednocześnie masz możliwość uczynienia jej wyższą niż λ / 2, ale mniejszą niż λ, to uzyskasz największy pozytywny efekt nie z anteną lambda pięć ósmych, ale z anteną Franklina (patrz ryc. 2). literatura
Autor: W.Polyakov (RA3AAE)
Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie
04.05.2024 Sterowanie obiektami za pomocą prądów powietrza
04.05.2024 Psy rasowe chorują nie częściej niż psy rasowe
03.05.2024
▪ Prosta technologia produkcji głośników w rolkach ▪ Ochrona oczu podczas pracy przy komputerze ▪ Środki przeciwbólowe zmniejszają empatię ▪ Nowe odtwarzacze DVD będą dokonywać autocenzury
▪ część witryny Uwaga dla ucznia. Wybór artykułu ▪ artykuł Jesteś za bolszewikami czy za komunistami? Popularne wyrażenie ▪ artykuł Kto zorganizował pierwsze zoo? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Lekarz oddziału dziennego. Opis pracy ▪ Artykuł Delta-Loop dla pasma 10,1 MHz. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Okablowanie. Ogólne wymagania. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony