§ 84. Антени довгих і середніх хвиль.

Вертикальний провідник, що з’єднується з коливальним контуром генератора, є найпростішою антеною.

Другим кінцем коливальний контур приєднується до заземлення. Таким чином, створюється замкнене коло для струму: антена —ємність між антеною і землею—заземлення.

Розподіл струму і напруги в антені при роботі на резонансній частоті зображено на рис. 219.

Максимальна напруга буде завжди у верхній точці антени, а максимальний струм при резонансі — в місці приєднання генератора.

Потрібне при несиметричній антені заземлення створюється металевим дротом, листом чи іншим провідником, глибоко закопа­ним у землю.

Коли земля має великий опір (пісок, скеля), а також коли анте­на встановлена на літаку чи автомашині, заземлення замінюється противагою з кількох проводів, протягнутих під антеною, або просто металевим корпусом літака чи автомашини.

Інтенсивне випромінювання радіохвиль спостерігається при розмірам антени, що наближаються до чверті хвилі. Тому потужні радіостанції середніх хвиль використовують як вертикальний про­відник спеціальні металеві щогли висотою 100—300 ж, добре ізольо­вані від землі.

На довгих хвилях антени потужних радіостанцій для збільшен­ня діючої висоти мають зверху велику ємність, що створюється го­ризонтальними провідниками. Найбільш поширені Г-подібна та Т-подібна антени, що дістали свою назву від форми провідників (рис. 225).

Для настроювання антени в резонанс з частотою передавача антенний провідник вмикають змінну самоіндукцію або конден­сатор.

При радіоприйманні використовують антени, подібні за формою до передавальних, але значно менші розмірами і простіші за будовою.

Щоб приймати радіомовні станції з допомогою сучасного лампо­вого приймача, досить невеликої антени завдовжки 5—10 м. При детекторному приймачі доцільно мати високу антену з подовженою горизонтальною частиною (рис. 226).

Для визначення напрямку на передавальну радіостанцію використовують рамочну антену (рис. 227), яка має діаграму направленості у вигляді вісімки. Максимальна сила приймання на рамочну антену буде тоді, коли напрямок руху радіохвиль лежить в площині рамки; якщо повернути рамку на 90°, прий- мання майже зникає. Це пояснюється тим, що в останньому випадку в двох боках рамки виникають змінні струми, рівні за величиною і протилежні за напрямком. Отже напрямок на радіостанцію можна встановити, стежачи за силою приймання при обертанні рамки. Цю властивість рамочних антен використовують літаки і кораблі для орієнтації по радіостанціях, як по маяках.

Вміщення феромагнітного стержня всередину рамки дозволяє зменшити її розміри, що особливо важливо при використанні рамочних антен на літаках та пересувних радіостанціях.

§ 85. Антени коротких хвиль.

При радіозв’язку на коротку віддаль, коли хвиля передавача не змінюється, широко використовують симетричний вібратор довжиною приблизно в півхвилі.

Енергія підводиться до нього двопровідним або однопровідним фідером (рис.228). Діаграма направленості вібратора має вигляд вісімки, тому напрямок на кореспондента повинен бути перпендикулярний до осі вібратора.

Коли хвиля передавача змінюється, антена повинна бути прі датною для роботи в діапазоні хвиль.

Діапазонну антену можна створити, збільшивши діаметр провідника симетричного вібратора приблизно до 1 м.

Створити такий провідник суцільним важко, та й не потрібно, досить на металеві кільця натягнути 6—8 дротів, щоб одержати діапазонний вібратор, як це зображено на рис. 229.

Для радіозв’язку на великі віддалі будують направлені антени, що випромінюють більшу частину енергії в одному напрямку — на кореспондента. Використання таких антен дозволяє зменшити потрібну потужність передавача і збільшити надійність зв’язку. Здебільшого застосовують направлені антени двох типів: ромбічну та синфазну.

Ромбічна антена складається з чотирьох провідників довжиною в 2—4 хвилі, що створюють випромінюючу систему (рис. 230).

Від фідера, що живить антену, енергія поширюється по ромбу; більша частина її випромінюється, а залишок поглинається опором на другому кінці ромба.

Оскільки хвильові опори фідера і антени дорівнюють опору в кінці антени, ромбічна антена працює в режимі біжучої хвилі і при­датна для роботи в діапазоні хвиль. Недоліком ромбічної антени є низький к. к. д.(60–70%) внаслідок втрат енергії у кінцевому опорі.

Синфазна антена має великий к. к. д. і може мати велику направленість. Винахідник її проф. В. В. Татаринов використав можливість додавання у просторі енергії радіохвиль від окремих вібраторів.

Синфазна антена складається з кількох вібраторів, що живляться від одного фідера і працюють у фазі (рис. 231).

Максимальне випромінювання енергії дістаємо в двох напрямках, перпенди­кулярних до площини антени. Знищення двонаправленості досягається шляхом розміщення за антеною, на віддалі (0,1-0,25) такої ж кількості вібраторів-рефлекторів, які діють подібно до дзеркала, відбиваючи хвилі в один бік.

Із збільшенням кількості вібраторів збільшується направленість синфазної антени.