3-2. Антенна «граундплэйн»

Антенна «граундплэйн» представляет собой улучшенный вариант четвертьволнового вертикального штыря. Эта антенна также представляет собой вертикальный четвертьволновый штырь, но в ней роль экрана играют горизонтально расположенные в основании штыря провода длиной λ/4, натянутые в радиальных направлениях (рис. 3-2).

Рис. 3-2. Антенна «граундплэйн» с радиальными проводниками.

Эти радиальные четвертьволновые проводники связаны между собой около основания четвертьволнового вертикального штыря, но сам штырь от них изолирован. Как и для других антенн, высота подвеса антенны «граундплэйн» должна быть как можно больше. Обычно используют четыре или больше горизонтально расположенных λ/4 проводников, натянутых равномерно во всех направлениях.

Следует учитывать, что на их концах имеют место пучности напряжения и, следовательно, радиальные проводники должны быть изолированы на своих концах. Целесообразно использовать больше чем четыре горизонтальных проводника, в особенности когда антенна расположена невысоко над поверхностью земли. При расположении горизонтальных проводников преимущественно в каком-либо одном направлении можно получить определенную направленность излучения в горизонтальной плоскости. Правильно сконструированная антенна имеет очень небольшой угол вертикального излучения и тем самым устраняет недостаток, присущий вертикальному четвертьволновому штырю. Вследствие указанного преимущества эта антенна особенно хорошо работает в качестве антенны, приспособленной для дальних связей, и имеет вследствие значительной концентрации излучения в вертикальной плоскости коэффициент усиления 3 дб в направлении всех стран света (в предположении, что излучатель имеет тщательно подобранные размеры и согласован с кабелем питания). Недостатком антенны «граундплэйн» по сравнению с направленным вибратором является то, что при использовании такой антенны в качестве приемной сигналы будут приниматься с одинаковым усилением со всех направлений, так как эта антенна имеет круговую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости.

Рис. 3-3. Антенна «граундплэйн» с разомкнутой четвертьволновой согласующей линией.

Входное сопротивление антенны «граундплэйн» довольно низкое (30 ом). При питании с помощью стандартного коаксиального кабеля с волновыми сопротивлениями 60—70 ом качество согласования оказывается очень низким Иногда для улучшения согласования радиальные проводники располагают не горизонтально, а под углом 135° по отношению к вибратору, т. е, они наклонены вниз. При этом входное сопротивление несколько увеличивается (50 ом). Но так как волновое сопротивление коаксиального кабеля обычно 60 ом, тo и в этом случае стоячие волны полностью не устраняются, а преимущество, заключающееся в пологом вертикальном излучении, все же частично теряется Для полного согласования антенны с коаксиальным кабелем, имеющим волновое сопротивление 60 ом, радиальные проводники должны быть расположены вертикально вниз, но и в этом случае антенна «граундплэйн» превращается в вертикально-расположенный полуволновый вибратор, размеры которого в 2 раза больше вертикальных размеров антенны «граундплэйн», а вертикальное излучение происходит под более крутыми углами. Поэтому для согласования антенны с различными линиями передачи целесообразно использовать четвертьволновый согласующий шлейф. На рис. 3-3 показана антенна «граундплэйн» с разомкнутым четвертьволновым шлейфом.

Ниже описывается один, пока еще мало известный, но очень эффективный способ согласования антенны «граундплэйн» с коаксиальным кабелем.