Антенное полотно

Антенное полотно представляет собой систему четвертьволновых или полуволновых диполей, соединенных между собой отрезками линии, осуществляющими необходимый фазовый сдвиг между излучающими элементами. В зависимости от числа элементов и способа их соединения различные модификации антенн получили различные названия.

Ранее в табл. 5.8 и 5.9 были приведены сведения, касающиеся зависимости коэффициента усиления антенны от числа используемых элементов. Рассматриваемые антенны, как правило, являются или параллельными, или смешанными системами.

При проектировании антенных полотен необходимо помнить о следующем: через каждую половину длины волны вдоль провода фаза возбуждения скачком меняется на 180°. Точкам на проводе, в которых происходит скачкообразное изменение фазы возбуждающего тока, соответствуют точки па схемах антенн, приведенных на рис. 5.74. Эти антенны нашли применение в профессиональных системах благодаря большому значению усиления, которое реализуется путем синфазного возбуждения излучающих элементов антенны.

Рис. 5.74. Многоэлементная синфазная антенна

Шестиэлементная антенная система, показанная па рис. 5.74а, имеет 3+3 синфазных излучающих элемента. Поляризация волны горизонтальная. Направление максимального излучения перпендикулярно плоскости полотна антенны. На рис. 5.74б представлен укороченный вариант рассматриваемой антенны. У этого варианта антенны усиление несколько уменьшается и соответствует усилению антенны, имеющей 2+2 синфазных элемента.

На графике 5.74в приведена еще одна модификация антенны, получаемая путем подключения к концам антенны еще двух излучающих элементов. Отметим, что анализируемая антенна может быть возбуждена либо в точках АА с использованием линии питания с волновым сопротивлением 600 Ом, либо в точках ВВ (точки АА соединяются в данном случае между собой) с использованием линии, имеющей волновое сопротивление около 1000 Ом.

Следующая схема антенны, предложенная Бруцем, приведена на рис. 5.74г. Эта антенна излучает вертикально поляризованную волну. Излучения горизонтально расположенных элементов взаимно компенсируют друг друга.

Схема антенны, реализующая большое значение усиления, приведена на рис. 5.74д. Излучающие элементы данной антенны представляют собой полуволновые диполи.

Отметим, что физические длины элементов всех рассмотренных схем антенн должны быть выполнены с учетом коэффициента укорочения K, который на практике можно считать равным 0,95...0,97. Приведем еще две практические рекомендации. Во-первых, нижний край антенны рекомендуется размещать на высоте, превышающей λ/8. Во-вторых, точки антенны, соответствующие узлам напряжения, могут быть заземлены.