3-3. Удлиненная антенна «граундплэйн»

При увеличении длины вибратора увеличивается также и величина входного сопротивления антенны «граундплэйн». При соответствующем удлинении вибратора можно получить входное сопротивление антенны, которое допускает точное согласование используемого коаксиального кабеля с антенной. В этом случае, однако, вибратор уже не настроен на рабочую частоту, так как он несколько больше необходимых размеров. Если в основание антенны включить конденсатор, имеющий соответствующую емкость, то такое электрическое укорочение позволяет снова настроить антенну на рабочую частоту. Емкость С может быть выполнена в виде конденсатора переменной емкости простой конструкции, так как в точке его включения имеется только незначительное напряжение (рис. 3-4). В табл. 3-1 приведены расчетные данные для антенны «граундплэйн».

Рис. 3-4. Удлиненная согласованная антенна «граундплэйн».

Обычно настроечный конденсатор заключается в влагонепроницаемую коробку и привинчивается к основанию вибратора. Крепежные винты одновременно служат для обеспечения контакта конденсатора с вибратором. Коаксиальный кабель вводится в коробку, и его центральная жила припаивается к выводу ротора переменного конденсатора; внешняя оплетка коаксиального кабеля соединяется с радиально расположенными проводниками. Очень важно, чтобы влага не проникала в изоляцию коаксиального кабеля, так как в противном случае он становится совершенно неприемлемым в качестве линии передачи. После настройки переменный конденсатор может быть заменен конденсатором постоянной емкости, имеющим ту же емкость. Обычно для радиальных проводников используются провода, имеющие диаметр около 2 мм.

Удлиненную антенну «граундплэйн» довольно просто настраивать на наибольшую мощность излучения. При помощи измерителя напряженности поля следует измерять напряженность поля в точке, как можно более удаленной от излучателя, и одновременно изменять настройку конденсатора переменной емкости до тех пор, пока не будет получено максимальное показание прибора.

Рис. 3-5. Согласование антенны «граундплэйн» с помощью трансформирующей схемы.

Согласование антенны «граундплэйн» с помощью Т-образной схемы

Антенна «граундплэйн» может быть согласована с коаксиальным кабелем также с помощью Т-образной схемы (рис. 3-5), которая обладает теми же электрическими свойствами, что и четвертьволновый трансформатор. Катушки L1 и L2 имеют одинаковую индуктивность. Пространственно они расположены таким образом, чтобы связь между ними была по возможности меньшей. Рекомендуется изготовлять катушки в виде спирали из толстого провода и изменять индуктивность, уменьшая или увеличивая длину катушки. Конденсатор С обычно переменной емкости, с воздушной изоляцией, для того чтобы согласование производилось с возможно меньшими потерями. Расчет Т-образной схемы очень прост. Основным требованием является точное согласование полного сопротивления кабеля ZK с входным сопротивлением антенны ZA. Полное сопротивление трансформирующей цепи определяется по формуле $$Z=\sqrt{Z_KZ_A}.$$

Далее справедливы следующие соотношения: $$Z=\omega{L_1}=\omega{L_2},$$ $$Z=\frac{10^6}{\omega{C}},$$ $$\omega=2\pi{f},$$ где f измеряется в Мгц, С — в пф, L — в мкгн, Z — в ом.

Таблица 3-1. Размеры антенны «граундплэйн», показанной на рис. 3-4.
Диаметр вибратора, мм Длина вибратора при волновом сопротивлении коаксиального кабеля Радиальные проводники диаметра 2 мм, см Максимальное значение емкости переменного конденсатора, пф
52 ом, см 60 ом, см 70 ом, см 75 ом, см
Резонансная частота 7 050 кгц (40 м)
2 1 186 1 240 1 299 1 311 1 040 250
6 1 185 1 239 1 298 1 310 1 040 250
10 1 183 1 236 1 295 1 307 1 040 250
20 1 177 1 230 1 288 1 300 1 040 250
40 1 164 1 217 1 275 1 286 1 040 250
Резонансная частота 14 100 кгц (20 м)
2 593 620 652 658 520 150
6 591 619 651 656 520 150
10 590 618 650 655 520 150
20 588 615 647 653 520 150
40 576 602 634 640 520 150
Резонансная частота 21 100 кгц (15 м)
2 396 414 434 440 349 130
6 395 413 432 439 349 130
10 391 409 427 434 349 130
20 387 405 423 430 349 130
40 383 401 419 425 349 130
Резонансная частота 28 100 кгц (10 м)
2 297 311 326 329 262 100
6 294 308 322 325 262 100
10 292 305 320 323 262 100
20 289 302 316 319 262 100
40 284 297 311 314 262 100

Катушки индуктивности и конденсатор заключаются во влагонепроницаемой коробке, в качестве которой можно использовать коробку из прессованной пластмассы (рис. 3-6). Настройка антенны производится с помощью измерителя напряженности поля.

Рис. 3-6. Конструкция трансформирующего устройства.

Трехпроводная антенна «граундплэйн»

Антенна «граунд-плэйн», которая питается непосредственно по ленточному кабелю УКВ (рис. 3-7), является видоизмененным шлейфовым вибратором. Три проводника соединяются между собой на верхнем конце и изолируются от деревянной мачты при помощи распорки, изготовленной из полистирола или картона. На нижнем конце оба внешних проводника подсоединяются к точке соединения радиальных проводов, а средний провод соединяется с одной из жил ленточного кабеля питания.

Рис. 3-7. Трехпроводная конструкция антенны «граундплэйн» с линией передачи из ленточного кабеля.

Вторая жила кабеля припаивается к точке соединения радиальных проводов. Такая антенна «гра-ундплэйн» имеет дополнительное преимущество, заключающееся в том, что полоса пропускания ее несколько больше.