Вертикальная поляризация радиоволн нередко используется в радиолюбительской
связи на ультракоротких волнах, а в последнее время находит все более широкое
применение и для передачи телевизионных программ. Создание направленных
многоэлементных "волновых каналов" с вертикальной поляризацией сопряжено
с определенными трудностями. Они обусловлены в первую очередь тем, что
вертикальная металлическая мачта, поддерживающая антенну, находится в
плоскости поляризации волны и может существенным образом исказить
характеристики антенны.
На рисунке показана четырехэлементная антенна с вертикальной поляризацией,
предназначенная для работы в любительском диапазоне 144 МГц.
Ее особенность - использование в качестве активного элемента так называемой
"J-антенны", которая представляет собой полуволновый вибратор, питаемый с
одного из концов (в данном случае - с нижнего) через четвертьволновое U-колено.
В целом такое сочетание напоминает латинскую букву J, откуда и пошло название
антенны. Такой излучатель легко согласуется с наиболее распространенным
несимметричным коаксиальным кабелем, но самое главное его достоинство состоит
в том, что нижняя точка U-колена находится под нулевым потенциалом и может быть
заземлена. Применительно к данной антенне это обозначает, что нет необходимости
вводить в мачту какие-либо изолирующие вставки и отделять собственно активный
элемент от мачты. Иными словами, мачта антенны может быть цельнометаллической,
а это удобно не только с конструктивной точки зрения, но и обеспечивает высокую
механическую прочность антенны в целом.
Активный элемент является последним коленом мачты, поэтому он выполнен из
достаточно толстой дюралюминиевой трубки диаметром 12 мм. Для директоров и
рефлектора использована трубка диаметром 6 мм. Несущая траверса выполнена из
диэлектрика (например, из фиберглассового и стеклотекстолитового прутка
диаметром 10...12 мм). Для повышения механической прочности траверса подтянута
к вершине антенны двумя растяжками (показаны на рисунке пунктиром) из
нейлонового шнура. Кроме того, для лучшей балансировки антенны в вертикальной
плоскости рефлектор удален от активного элемента на расстояние примерно
0,2L.. Это несколько больше оптимального (по коэффициенту усиления антенны)
расстояния между этими элементами, составляющего 0,16L..
U-колено образовано отрезком дюралюминиевой трубы диаметром 12мм, которая в
нижней своей части присоединена к мачте (активному элементу) с помощью широкой
дюралюминиевой пластины, а в верхней - с помощью диэлектрической распорки.
Питают антенну коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Точки
подключения кабеля к U-колену определяют по, минимуму коэффициента стоящей
волны.
(США), 1979 № 11.
Примечание
Указанные в статье размеры антенны соответствуют рабочей частоте 147 МГц.
Для изготовления антенны на другие частоты все ее размеры следует изменить
пропорционально отношению f/147 (f - требуемая рабочая частота в МГц).
Подробнее о J-антенне можно прочитать в книге К. Ротхаммеля "Антенны",
МРБ, вып. 637. М., "Энергия", 1967.
|