Страница:Радиолюбитель 1927 г. №02.djvu/20

Материал из РадиоВики - энциклопедии радио и электроники
Перейти к: навигация, поиск
Выкупить рекламный блок
Эта страница не была вычитана


л 54

РАДИОЛЮБИТЕЛЬ 1927 Д

Антенны для коротковолновых передатчиков

А. С. Верещагин

ИЗВЕСТНО, что антенна, иначе называемая открытым колебательным контуром, представляет собой частный случай обыкно венпого замкнутого контура (рис. 1а), составленного из емкости, сосредоточенной в конденсаторе С,самоиндукции, сосредоточенной в катушке L, и сопротивления—R. Это понятно из следующего пояснения. Раздвигая обкладки конденсатора С мы, в конце концов, приходим к виду рис. 16. В такой, просто раз- нерв у той системе, емкость, самоиндукция и сопротивление продолжают оставаться сосредоточенными: самоипдукцил в катушке!/, сопротивление в /?, а емкость между пластинами л. Если начать теперь видоизменять рис. 16, заменяя нластиикп А н Ах вертикальными проводами так, чтобы их емкость друг относительно друга оставалась такой же, какой она была раньше в рис. 16 между пластинами, то мы придем к виду рис. 1с. Если мы, кроме того, вспомним, что по только катушка, по и всякий отрезок про-

Л

г

Сст

а

л,—

ь

Рис. 1. Развертывание замкнутого контура

в открытый.

водника обладает некоторой самоиндукцией, что он же обладает известим сопротивлением, то ми придем к следующему выводу: вместо нашего замкнутого контура мы можем взять достаточно длинный провод; подобно замкнутому контуру он будет обладать и емкостью, и самоиндукцией и сопротивлением; но в этом случае они ио сосредоточен ы (в катушке, кондепсаторе), aj> а с п р е- делены вдоль всего провода При возбуждении такого провода он будет колебаться (подобно замкнутому контуру) с частотой, зависящей от его емкости и самоиндукции. Эта частота называется собственной частотой колебаний провода, и длипа волны, соответствующая этой частоте — собственной длиной волны. Такой провод — он носит назвапие открытого контура — может служить простейшей антенной, — и вот почему.

Замкнутый колебательный контур, будучи возбуждаем от какого-либо источника колебаний, оживляется колебательным током,и энергия, cl й К0Т0Рая в ,1вго доставляется, расходуется почти целиком иа нагревание. Мощность, излучаемая замкнутым контуром в пространство, вообще очень не велика, а если ие Рис. 2 учитывать специальных ра- Симметричные мочных антенн,то совершев- антенны с ко- ио иичтожпа. Другое дело в тушкой (а) или открытом колебательном кон - конденсатором туре. Помимо неизбежных (Ь) для связи с потерь энергии в сопротив- иередатчиком. лепии провода, в диэлектриках и металлических массах в непосредственной близости от иего, - значительная часть энергии излучается в пространство. Такая антепна может быть горизонтальна, наклопва и изогнута.

Для возбуждения антенны, очевидно, не обходимо как-то подвести к ней энергию, что делается с помощью самоиндукции или емкости, которые можно включить в середину такой аптепны (рис. 2а и 26), и с ними уже и связывается источник, генератор электрических колебаний. Такая катушка и конденсатор могут служить и для измонеиия волны. С антеннами описанного вида обычно не работают, так как они очень неудобны и применяются лишь для достаточно коротких волн.

Обычно нижнюю половину такой симметричной антенны отбрасывают, заменяя ее землей, в которой как бы существует зеркальное изображение верхней половины антонпы. В этом последнем случае антенну и землю приключают к противоположным концам катушки или обкладкам конденсатора, служащим связью с генератором.

При работе с длинными волнами, к вертикальному проводу аитениы прибавляют еще горизонтальный, как мы это имеем в извест- пых всем типах (Г - образпых, Т - образных и др.) антенн.

Особенности излучения

Антенна, излучая энергию, посылает волны не только вдоль поворхпости земли, по также и под углом вверх. При передаче длинными волнами главным носителем энергии является поверхностный луч. При коротких волнах, наоборот, те волны, которые распространяются вдоль поверхности земли—быстро ею поглощаются. Зато наклонный коротко волновый луч, проходя через верхние слои

Рис. 3. Типы коротковолновых антенн.

атмосферы, искривляется п падает обратно на землю па далеком расстоянии от передатчика. В этих наклонных лучах и заключается весь секрет поразительной дальности коротких волн.

г Таким образом, конструкция '^коротковолновой антеииы:

1) не должна затруднять отрыв волн в иа- клопиом к поверхности земли направлении.

2) Кроме того, стремятся, чтобы наиболее сильно излучающая часть аптеипы была по возможности поднята, а не находилась у самой земли (как это имоет место при длипио- волповых антеннах), что привело бы к излишним потерям.

Поэтому коротковолновые антенны отличаются от применяемых на длинных волнах тем, что по имеют обычной горизонтальной части — характерной „крыши" аптеипы, составленной из нескольких проводов, расположенных параллельно зомпой поверхности и обладающих большой емкостью. Эти провода, кондепсируя электромагнитиую энергию в пространстве между своей „крышей" и землей, затрудияют отрыв воли под углом к горизонту; производимое обычными антеннами электромагнитное возмущение распространяется, главным образом, вдоль земной поверхности и быстро уменьшается по своей сило, вследствие возбуждения токов во всех, встречаемых иа пути движения волны, предметах и в самой зомле. Такие образом, простое вертикальный провод-без горизонтальной части — будет подходящим типом коротковолновой антенны, ноторый очень распространен среди любителей.

Типы антенн

В целях уменьшения потерь в земле не посредственно около антенны, применяется, как и в обычных антеннах для длинных волн,- противовсс, как показано на рис. 36, растягиваемый на высоте 1—2 метров над землей или крышей, служащий экраном земли. В городах, таким экраном может служить система отопления или водопровода.

Для этой же цели, а также уменьшения поглощения электромагнитной энергии во всякого рода заземленных предметах, с успе-

Рис. 4. Слева—антенна без явного заземления; справа—горизонтальная антенна.

хом применяются антенны вида рис. За, Зс. Особенность их та, что вертикальная часть антенны составлена из двух рядом идущих проводов, по которым в каждый момент времени проходят противоположно направленные токи. При равной силе тока магнитные поля около этих вводных проводов взаимно компенсируются, вследствие чего их поле ничтожно, и заметного излучения фактически цет. Горизонтальная же часть антенны излучает значительную долю энергии по направлению от земной поверхности, энергию, которая распространяется в верхних слоях атмосферы, где она менее подвержена поглощению. Как видим, здесь, благодаря такой системе, излучающая часть удалена от земли. Такие антенпы создают на уже сравнительно небольшом расстоянии от себя мертвую зону большой протяженности, в которой прием невозможен вследствие полного поглощения поверхностей во.тиы землей, и лишь па очень больших расстояниях, как сказано выше, волны попадают обратно на земную поверхность, где и могут быть обнаружены.

“ Та же цель преследуется при работе ав тенной рнс. 3<f, представляющей собою вертикальный провод (или наклонный) — собственно антенну, и параллельно ему второй меньшей длины, служащий компенсатором для нижней части антенны. Здесь излучает только верхняя часть левого провода.

Некоторые из приведенных антенн обладают направленным действием, остальные же дают симметрично равное во все стороны излучение (в горизонтальном плане).

Антепиа может и ие иметь явного заземле ния (рнс. 4а),а лишь через паразитную емкость самого геператора по отношению к земле. ' Можно также осуществить антениу по рис. 46. на котором собственно антенной является лишь верхняя часть, составленная из гори зопталъпых, вертикальных или наклонных проводов, связанных между собой небольшой самоиндукцией (в пределе ова может u от^ сутствовать). В этом случае колебания генера

Л