8.2. Антенна направленного излучения вдоль земли
Антенной направленного излучения вдоль земли называется антенна, излучающая наибольшую энергию в определенных направлениях вдоль земной поверхности. К такой антенне относится лучевая антенна бегущей волны.
Антеннами бегущей волны называются такие антенны, у которых электромагнитные волны направляются проводом в одну сторону. Поскольку антенны данного типа почти не излучают в обратную сторону, они не нуждаются в дополнительных устройствах, создающих направленное действие.
Антенна представляет собой несимметричную длинную линию в виде провода, сравнительно низко натянутого вдоль земли. Подобные антенны применяются в КВ радиостанциях в качестве приемных, а в УКВ радиостанциях – в качестве приемо-передающих антенн направленного действия вдоль земли.
Приемно-передающие УКВ антенны бегущей волны
В УКВ радиостанциях применяются горизонтальная лучевая, -образная и полуромбическая антенны бегущей волны. Общий вид этих антенн и их диаграммы направленности представлены на рисунках 12 и 13
Антенны бегущей волны радиостанций малой мощности представляют собой изолированный провод длиной 30-40 м (LА 2-6 раб), на конце которого включены нагрузочное сопротивление 400 Ом и трехлучевой противовес (длина лучей до 1,5 м).
Горизонтальная лучевая антенна – это провод, натянутый на деревянных опорах высотой по 1 м. Если среднюю часть провода поднять на 4-6 м, то получится полуромбическая антенна. Если провода поднять на ту же высоту, но в точке, расположенной ближе к радиостанции, образуется -образная антенна. При ориентировочном выборе размеров -образной антенны рекомендуется брать отношение L2 к L1, примерно равное 6-9.
Рисунок 12. Внешний вид УКВ антенн бегущей волны
Диаграммы направленности в вертикальной плоскости по форме подобна диаграмме КВ антенны бегущей волны.
Диаграммы направленности горизонтальной и полуромбической антенны мало отличаются друг от друга, у -образной антенны главный лепесток в горизонтальной плоскости более острый. Горизонтальная антенна имеет малый уровень побочных лепестков. Коэффициент защитного действия этой антенны достигает 10. Полуромбическая и -образная антенны уступают горизонтальной по своим защитным свойствам, коэффициент защитного действия этих антенн около 5.
Рисунок
13. Диаграммы направленности УКВ антенн
бегущей
волны
Согласно этим данным можно сделать вывод, что с точки зрения защиты от помех предпочтение следует отдавать горизонтальной антенне. Однако дальность связи при использовании такой антенны примерно в 1,5-2 раза меньше, чем при использовании полуромбической и -образной антенн. Это следует учитывать в тех случаях, когда дальности связи близки к предельным.
В полуромбической и -образной антеннах, у которых провод имеет некоторый наклон к поверхности земли , ЭДС наводится не только в горизонтальной составляющей поля, но и вертикальной. Поэтому коэффициент усиления этого типа антенн значительно выше, чем у горизонтальной антенны.
Эффективность данных антенн существенно зависит от электрических параметров почвы в месте развертывания антенны. Данный тип антенн эффективнее использовать на сухих почвах, чем на влажных. На влажных почвах у антенн бегущей волны не только мал коэффициент усиления, но и ухудшена направленность излучения, поэтому в таких условиях рекомендуется использовать штыревые антенны.
В малых переносных радиостанциях, работающих на частотах 46-60 МГц, можно рекомендовать антенны бегущей волны длиной 30 - 20 м без нагрузочного сопротивления и противовеса на конце. Необходимость в нагрузочном сопротивлении на таких частотах отпадает.
При помощи антенн направленного действия поддерживается бесперебойная качественная радиосвязь, так как резко уменьшаются помехи своим радиостанциям, затрудняется радиоразведка и создается возможность работать в условиях помех от других радиостанций.