Соединение коллинеарных и параллельных систем позволяет реализовать антенны с большим усилением. Среди таких антенн наиболее популярна антенна типа «лежащее Н» (рис. 5.71). Перекрещенная линия фазирования обеспечивает синфазную работу диполей.
Входное сопротивление в точках X—X имеет большую величину. Поэтому для согласования с линией питания произвольной длины требуется применение четвертьволновых трансформаторов. Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости соответствует диаграмме направленности волнового диполя.
Эта антенна является двунаправленной, а направление главного излучения перпендикулярно плоскости антенны. Ширина основного лепестка составляет примерно 60°. Вертикальное расположение двух параллельных диполей приводит к сужению главного лепестка диаграммы в вертикальной плоскости, в результате чего в меньшей степени сказывается влияние земли. Однако и в этом случае высота подвеса антенны влияет на направление главного лепестка диаграммы в вертикальной плоскости, что, как уже неоднократно отмечалось, накладывает определенные ограничения на эффективность использования антенны при работе на большие расстояния (см. рис. 5.69). Обычно антенна выполняется таким образом, чтобы высота подвеса нижних диполей над землей была бы не меньше, чем λ/2.
Теоретическое значение усиления антенны при расстоянии S = λ/2 составляет 5,6 дБ и увеличивается с ростом расстояния (табл. 5.10).
| Диапазон, МГц | Длина, м | Расстояние между диполями, м | ||
|---|---|---|---|---|
| 3λ/8 | λ/2 | 3λ/4 | ||
| 14 | 20,60 | 7,95 | 10,50 | 15,90 |
| 21 | 13,00 | 5,33 | 7,10 | 10,70 |
| 28 | 10,25 | 4,00 | 5,30 | 7,95 |
| Теоретическое значение усиления, дБ | 4,3 | 5,6 | 6,3 | |
При расстоянии между отдельными ярусами антенны S = λ/2 длина фазирующей линии выбирается равной длине волны. При конкретном проектировании фазирующей линии необходимо принимать во внимание коэффициент укорочения, равный 0,95...0,97.
Наилучшие результаты получаются при симметричном питании (см. рис. 5.70б). Это приводит к необходимости использования резонансной линии питания или трансформации сопротивлений с помощью фазирующей линии. Более подробно этот вопрос анализировался ранее. На рис. 5.71в, г показаны примеры выполнения схем согласования для рассматриваемой антенны.
Антенна типа «лежащее Н» предназначена для работы в одном диапазоне. Однако при определенном выборе размеров антенны (см. рис. 5.71б) она может работать и в трех диапазонах: 14; 21 и 28 МГц.
В этом случае необходимо в качестве линии питания использовать резонансную линию. Линия питания должна быть расположена горизонтально, по крайней мере на длине λ/2. Это условие требует применения дополнительной мачты.
Отметим, что в данном варианте направленные свойства антенны в большой степени определяются используемым диапазоном частот.