Антенна продольного излучения

Антенна продольного излучения представляет собой систему параллельно расположенных диполей, в которой фаза тока возбуждения изменяется через один диполь на 180°. Такая система излучает вдоль оси антенны. Усиление антенны и форма диаграммы направленности зависит как от числа элементов и расстояния между ними, так и от характера амплитудно-фазового распределения токов в элементах антенны. В принципе, в антеннах продольного излучения используются две схемы возбуждения элементов: в первом варианте все элементы антенны возбуждаются непосредственно линией питания; во втором варианте часть элементов антенны выполнена в виде пассивных элементов, которые возбуждаются полями рядом расположенных активных элементов антенны.

Схема активной антенной системы продольного излучения приведена на рис. 5.75. Два полуволновых диполя А и В находятся на расстоянии S = λ/2 друг от друга и возбуждаются с помощью фазирующей линии длиной λ/2 (без перекрещивания). Токи, протекающие в диполях, находятся в противофазе. Поэтому поля излучения диполей в поперечном направлении взаимно компенсируют друг друга, в направлении вдоль оси антенны — складываются в фазе. Распределение результирующего поля излучения системы, которое можно определить с помощью способа, изложенного в § 5.4, представляет собой двунаправленную диаграмму направленности. В принципе, путем изменения расстояния между диполями и фазового сдвига токов возбуждения в диполях можно в значительных пределах видоизменять форму результирующей диаграммы направленности системы (см. рис. 5.59).

Рис. 5.75. Активная антенная система продольного излучения

Усиление двухэлементной активной антенны с диполями одинаковой длины, возбужденными в противофазе, зависит от расстояния S (рис. 5.75б). Наибольшее усиление получаем при S = 0,15λ : G = 3,9 дБ при длине диполей, равной λ/2 и G = 5,8 дБ при длине диполей, равной λ. Сопротивление излучения зависит от расстояния между диполями и их длины (рис. 5.75в). При S = 0,15λ сопротивление излучения Rизл равно 12 Ом для полуволновых диполей и 20 Ом для волновых диполей. Сравнительно малые значения сопротивления излучения приводят к увеличению потерь, что, как известно, эквивалентно снижению коэффициента полезного действия антенной системы. Кроме того, при малых значениях сопротивления излучения в антенне протекают большие токи. Так, например, при мощности Р = 100 Вт и S = 0,1λ, в диполях протекают токи около 3 А.