11-1. Вибратор с уголковым рефлектором

Вибратор с уголковым рефлектором представляет собой антенну, обладающую значительным коэффициентом усиления и большим обратным ослаблением. Однако в диапазоне 2 м сам рефлектор еще настолько громоздок, что выполнение вращающейся антенны конструктивно чрезвычайно сложно. Но эта антенна на стационарных (по направлению) линиях связи, особенно при требовании большого обратного ослабления, безусловно, является наиболее целесообразной. Как показывает уже само название антенны, ее рефлектор выполнен в виде согнутой пополам рефлекторной решетки. Обычно на практике выбирают величину угла сгиба равной 90, 60 и при случае 45°. Излучатель располагается между плоскостями рефлекторной решетки в плоскости, делящей угол сгиба пополам (рис. 11-1).

Рис. 11-1. Вибратор с уголковым рефлектором.

Сам излучатель может быть выполнен в виде полуволнового, волнового или шлейфового вибратора. В частности, если предъявляются повышенные требования к широкополосности антенны, то в этом случае излучатель изготовляется в виде широкополосного вибратора. Вибратор располагается на расстоянии А от уголкового рефлектора, так, чтобы, как и в случае расположения вибратора перед плоской рефлекторной решеткой, входное сопротивление самого вибратора не изменялось при подключении рефлекторной решетки. Это расстояние А в данном случае зависит от угла сгиба уголкового рефлектора и равно 0,33λ при угле сгиба 90° и 0,48λ при 60°. Ширина рефлекторной решетки должна по меньшей мере равняться 0,6λ (чем больше ширина рефлекторной решетки, тем больше величина обратного ослабления). Если рефлекторная решетка изготовляется из металлических трубок или прутков, то расстояние между ними Б должно быть не больше 0,6λ. Для изготовления рефлекторной стенки можно использовать и провод диаметром 1 мм, при этом требование о расстоянии между соседними проводами (Б < 0,06λ) остается без изменений.

Еще лучше, если рефлектор изготовлен из густой металлической сетки или тонкой металлической фольги. Длина стороны уголкового рефлектора в первую очередь определяет получаемое усиление. Коэффициент усиления при длине стороны В, равной 1λ, равен 10 дб и увеличивается до 12 дб при увеличении стороны уголкового рефлектора до 2λ. Еще больший коэффициент усиления может быть получен, когда вместо полуволнового вибратора в качестве излучателя используется волновый вибратор. При этом, однако, увеличивается соответственно и ширина рефлекторной решетки Г, так что очень часто получаемый выигрыш в коэффициенте усиления не идет ни в какое сравнение с увеличением расхода конструктивных материалов. Уголковый рефлектор может использоваться для нескольких антенн, для чего его размеры рассчитываются на самую низкую рабочую частоту и затем в плоскости, делящей угол раскрыва уголкового излучателя пополам, располагаются параллельно друг другу излучатели антенн различных диапазонов на соответствующих расстояниях от уголкового рефлектора.

В табл. 11-1 приведены размеры уголковых антенн для частот 145 и 430 Мгц. Для других частот размеры уголковой антенны могут легко быть определены по приведенным выше данным.

Если предположить, что ширина рефлекторной стенки Г равняется по меньшей мере λ/2 + А и сторона уголкового излучателя В имеет длину, равную 1,5—2λ, то в этом случае справедливы диаграммы, приведенные на рис. 11-2.

Зависимость входного сопротивления антенны.

Рис. 11-2. Зависимость входного сопротивления вибратора с уголковым рефлектором от от угла раскрыва α и расстояния между вибратором и рефлектором.

Приведенные на графиках значения входного сопротивления относятся к тому случаю, когда в качестве излучателя используется полуволновый вибратор. Входное сопротивление антенны изменяется соответственно при использовании вместо полуволнового вибратора в качестве излучателя шлейфового, широкополосного или волнового вибратора. Например, при использовании, в качестве излучателя шлейфового вибратора входное сопротивление увеличивается в 4 раза. Таким образом, подбирая расстояние А до рефлектора и вид излучателя, можно добиться точного согласования уголковой антенны с линией передачи без дополнительных согласующих устройств.

Таблица 11-1. Размеры с уголковым отражателем для диапазонов 145 и 430 Мгц.
Частотный диапазон, Мгц 145 430 430
Угол раскрыва рефлектора, град 90 90 60
Длина стороны рефлектора, см 207 70 140
Ширина рефлектора, см ≥ 125 ≥ 42 ≥ 42
Расстояние между трубками рефлектора А, см ≤ 12,5 ≤ 4 ≤ 4
Длина вибратора, см 97 31,4 31,2
Расстояние между вибратором и рефлектором, см 70 24,0 33,5
Сопротивление в точках питания, ом ≈ 65 ≈ 65 ≈ 65
Усиление антенны, дб 10 10 12