Антенна

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок

Антенна — устройство, служащее для излучения радиоволн (передающая антенна — см.) и для приема радиоволн (приемная антенна — см.). Слово А. заимствовано из греческого языка, оно означает — усики насекомых. Впервые термин А. упоминается в письме французского физика Блонделя к А. С. Попову в связи с изобретением последним А. Как следует из принципа взаимности, всякая А. обладает одинаковыми свойствами независимо oт того, излучает ли она радиоволны (т. е. выполняет роль передающей А.) или принимает их (т. е. выполняет роль приемной А.). Поэтому основные характеристики А., например ее диаграмма направленности, действующая высота, сопротивление излучения одинаковы для данной А., работающей как в качестве передающей, так и в качестве приемной.

рис. А

Простейшим типом А. является вибратор. На свойства вибратора как А. существенно влияет земля, если расстояние от вибратора до земли невелико по сравнению с длиной волны. Поэтому при рассмотрении работы вибратора как А. в диапазоне длинных и средних волн в большинстве встречающихся . на практике случаев (кроме, например, таких случаев, когда А. подвешена на самолете или воздушном шаре) приходится учитывать влияние земли. Это может быть сделано путем введения зеркального изображения вибратора. Так, например, вертикальный вибратор длиной в четверть волны (рис., А) вместе с своим зеркальным изображением образует полуволновый вибратор, если передатчик или приемник включен между нижним концом вибратора и заземлением (так же может быть учтено и влияние противовеса, которым часто заменяют заземление в передающих, а иногда и в приемных А.). Собственная длина волны А. в рассматриваемом случае вчетверо больше высоты вибратора. Включая между антенной и заземлением конденсатор или катушку индуктивности, можно соответственно укоротить или удлинить волну, на которую настроена А. На длинных и средних волнах этот метод и применяется для того, чтобы, не изменяя размеров вибратора, излучать или принимать волны разной длины. На ультракоротких волнах изменение собственной длины волны А. с помощью конденсатора или катушки индуктивности оказывается неэффективным и поэтому при изменении длины излучаемой или «принимаемой волны приходится изменять геометрические размеры вибратора.

рис. Б

Если А., помимо вертикальной, имеет и горизонтальную часть (рис., Б), то в вертикальной части А. и зеркальном изображении этой части токи текут в одном направлении, а в горизонтальной части А. и зеркальном изображении этой части — в противоположных направлениях. Так как прямолинейный вибратор больше всего излучает в перпендикулярных к нему направлениях, т.е. в экваториальной плоскости (см. излучение радиоволн), и совсем не излучает вдоль своего направления, то вертикальный вибратор в случае (А) и вертикальная часть вибратора в случае (Б) и их соответствующие зеркальные изображения сильнее всего излучают радиоволны вдоль земли. Горизонтальная часть в случае (Б) и ее зеркальное изображение совсем не излучают радиоволн вдоль земли и в вертикальном направлении их излучение сильно ослаблено вследствие того, что в проводе и его изображении токи текут в противоположные стороны и создают электромагнитные волны, сдвинутые по фазе на 180°. Поэтому пока высота горизонтальной части А. заметно меньше четверти длины волны, эта часть в вертикальном направлении практически почти не излучает радиоволн. Таким образом на длинных и средних волнах все А., кроме, разве, самых высоких, лучше всего излучают и принимают радиоволны в направлениях вдоль поверхности земли. На коротких же волнах высота горизонтальной части А. над поверхностью земли легко может быть сделана (порядка четверти длины волны и больше. Вследствие этого на коротких, а тем более на ультракоротких волнах легко могут быть осуществлены А., лучше всего излучающие и принимающие радиоволны под большими углами к горизонту и, в частности, в вертикальном направлении.

А. для длинных и средних волн излучают радиоволны вдоль поверхности земли примерно одинаково во всех направлениях. Сколько-нибудь значительное направленное действие на этих волнах возможно только у А. очень больших размеров. Но на коротких, а тем более на ультракоротких волнах можно обеспечить значительное направленное действие А., как в вертикальном, так и в горизонтальном направлении.

Достигается это различными методами, например, применением сложных А., состоящих из большого числа вибраторов (см. синфазные А).

Поскольку на длинных и средних волнах настройка А. осуществляется изменением присоединенных к ней емкости или индуктивности, а сколько-нибудь значительное направленное действие А. не может быть достигнуто, форма А. и ее.ориентировка не играют существенной роли для радиолюбительских приемных А. указанных выше диапазонов. Существенны только высота А. над землей и длина ее горизонтальной части, от которых зависит действующая высота А. В А. же для коротких и особенно для ультракоротких волн, например телевизионных приемных А., для настройки на нужную волну и осуществления направленного действия вибраторы должны иметь вполне определенные размеры, быть определенным образом расположены и ориентированы в пространстве.