Способы уменьшения размеров антенны. Этот небольшой раздел относится к любым конструкциям антенн, особенно дипольных. Следует знать, что расширение рабочего диапазона частот антенны связано с нежелательным увеличением диаметра ее проводов. На практике нередко заменяют цилиндрические проводники со сплошной поверхностью пластинами или рядом более тонких проводников, расположенных в одной плоскости, либо по цилиндрической поверхности.
При необходимости можно заменить сплошной трубчатый проводник радиуса г сплошной пластиной, ширина которой L = 4г, если г "X. При этом имеется возможность сократить примерно вдвое вес и парусность вибратора как объемного, так и плоскостного типов за счет существенного (примерно на порядок) уменьшения поперечных размеров их конечных участков.
Очень коротко об основных понятиях: Имеется большое количество литературы, посвященной описанию антенных систем различнейших конструкций. В разделах "Радио", "Радиолюбитель" и "Радиомир. KB и УКВ" (и многих других) постоянно печатаются статьи о новых разработках радиолюбительских антенн для различных диапазонов.
Неиссякаемым источником любой радиолюбительской информации стал Интернет. Так что заинтересованный читатель всегда может найти массу информации по вопросам конструирования и работы различных антенных систем. Поэтому я не буду останавливаться на описании вопросов создания и работы популярных антенн, информации по которым вполне достаточно. В этой статье будут описаны только некоторые специальные антенны, которые, по моему мнению, не достаточно освещены в любительской литературе.
В начале этой статьи я сделаю для начинающих радиолюбителей краткие описания основных элементов и понятий, имеющих отношение практически к любой радиолюбительской антенной системе. Такими элементами и понятиями являются: Полуволновый вибратор; петлевой вибратор; фидер; понятие диаграммы направленности.
Полуволновый вибратор: Излучаемая антенной радиопередатчика электромагнитная энергия характеризуется определенной величиной, называемой частотой колебаний, которая представляет собой количество единичных электромагнитных периодов, возникающих в течение одной секунды. За единицу измерения частоты колебаний принято такое состояние излучаемой электромагнитной энергии, когда за одну секунду возникает только один период колебаний. Такая единица измерения называется Герц (по фамилии известного ученого).
Это элементарное понятие известно каждому школьнику, поэтому следует только заметить, что каждой величине колебаний в Герцах соответствует также определенная длина пути (в метрах), которая равна кратчайшему расстоянию в пространстве, которое пройдет волна электромагнитного колебания за один период. Математическая зависимость между длиной волны электромагнитных колебаний и частотой этих колебаний выражается формулой Л = С/Г, где Л - длина волны в метрах, С - скорость света в вакууме, равная 300 000 000 м/с (или 300 000 км/с), f - частота в Герцах (или кГц, если С = 300 000 км/с).
Частота колебаний определяется по формуле f (кГц) " 300 000 (км/с) / Л (м). И теория и практика антенных систем показали, что наилучшими условиями излучения электромагнитных волн (или приема этих волн) обладают антенны, геометрические размеры которых равны длине волны или составляют половину длины волны, но не менее одной четвертой части от длины волны.
Наибольшее применение в радиолюбительских УКВ антеннах в качестве излучающего элемента приобрел прямолинейный цилиндрический проводник, питаемый генератором электромагнитных колебаний высокой частоты. Длина этого элемента равна половине длины излучаемых им радиоволн, поэтому этот элемент получил название полувалновый вибратор (диполь). Что нужно знать о полуволновом вибраторе: Полуволновый вибратор (диполь) может быть либо активным, либо пассивным элементом.
Активным вибратор является в том случае, если - он соединен одним проводом или системой проводов с основным радиоаппаратом - передатчиком или приемником. При этом говорят, что на вибратор подается питание, т.е. вибратор является запитанным. Пассивные диполи располагаются в непосредственной близости от вибратора активного и служат для формирования диаграммы направленности антенной системы. Непосредственно с передатчиком или приемником пассивные элементы не соединены.
Пассивные вибраторы могут быть либо длиннее, либо короче активного вибратора. Более длинный вибратор называют рефлектором, укороченные вибраторы называются директоры. Антенная система, созданная из активного вибратора, рефлектора и нескольких директоров, расположенных параллельно друг другу на одной несущей траверсе, называется волновой канал.