Евгений Карнаухов - Телевизионные антенны. Индивидуальное водяное отопление...(Сделай сам №3-4∙1993)

Рамочная антенна. Появление телецентров с вертикальной поляризацией излучения сигнала (вертикальное направление вектора электрической составляющей электромагнитных колебаний), как было сказано выше, требует изменения ориентировки типа волновой канал в пространстве. Это нетрудно сделать (при определенных условиях), когда антенну только устанавливают на мачту. Но если в регионе работают несколько передатчиков (возможно, одного и того телецентра) с различной поляризацией, то изменять положение антенны на высоте 5…10 м, а то и выше, каждый раз при переходе приема с одной программы на другую, согласитесь, мало кому доставит удовольствие. Придется иметь несколько антенн со всеми вытекающими отсюда проблемами по усложнению конструкции согласования и коммутации.

В этой ситуации вам на помощь придет рамочная антенна, показанная на рис. 3. Некоторые радиолюбители называют ее еще «квадрат», но это уже дело вкуса.

Рис. 3. Рамочные антенны:

а)двухэлементная антенна, б)симметрирующее устройство рамочной антенны, в)рамочная антенна диапазона ДМВ

Если к активному вибратору рамочной антенны внимательно присмотреться, то нетрудно увидеть, что это тот же самый петлевой вибратор, но с раздвинутыми горизонтальными элементами. Благодаря этому вибратор снова стал иметь сопротивление 75 Ом. Но при этом рабочий диапазон оказался несколько более расширенным и с более равномерной отдачей на всех частотах в пределах рабочего канала.

Но появилось и новое достоинство конструкции антенны — вертикальные соединительные линии (вертикальные части рамки) работают как активный элемент при вертикальной поляризации излучения сигнала. Таким образом, такую антенну очень удобно использовать при работе с сигналами телецентра, имеющими различную поляризацию, — и при этом не требуется пространственного перемещения антенны. Тот, кто уже воспользовался этим свойством антенны, подтвердит, как удобно иметь такую конструкцию.

Рамочная антенна по конструкционному исполнению может быть выполнена в виде одного активного вибратора, двухэлементной (рис. 3, а ) — активный вибратор с рефлектором, трехэлементной — активный вибратор с директором и рефлектором. Антенны с большим количеством элементов, как правило, не конструируют.

На рис. 3, в показана двухэлементная широкополосная рамочная антенна для диапазона ДМВ. Эта конструкция имеет очень малые размеры, поэтому ее очень удобно выполнять в виде настольной конструкции. Но это не значит, что невозможен вариант ее расположения вне помещения.

Зигзагообразная антенна. Этот вид антенны назван по своему внешнему виду и способу изготовления многоэлементного вибратора (антенного полотна). Впервые антенна была предложена К.Харченко и изготовлялась из длинного (безразрывного) проводника, укладываемого зигзагом по опорам крестообразной мачты (рис. 4, в ). Впоследствии, по мере накопления опыта, совершенствования и модернизации конструкции, антенну стали изготовлять и из других материалов и даже видоизмененной по форме — треугольные и кругообразные вибраторы.

Как видно из схемы (рис. 4, а ), антенны, проводники контуров антенного полотна находятся как бы один в другом, а значит, имеют различную длину. Отсюда одна из характерных особенностей данного вида антенны — при достаточно высоком коэффициенте усиления существенно большая полоса пропускания. Даже в метровом диапазоне возможно построение конструкции для работы в 1—5-м и 6—12-м каналах.

И еще одно достоинство конструкции. Она обладает сопротивлением в точке питания 75 Ом, что позволяет без каких-либо дополнительных приспособлений подключать в точках питания 75-омный радиочастотный кабель Фидера (снижение к телевизору).

Конструкцию зигзагообразной антенны можно выполнить и из трубок или пластин металла (рис. 4, б ), а для повышения направленных свойств применить рефлектор в виде рефлекторной решетки.

Рис. 4. Зигзагообразные антенны:

а)зигзагообразная антенна из гибких проводников; б)зигзагообразная антенна из трубок с рефлектором; в)антенна типа «паутинка»; г)двойная треугольная антенна

Оба представленных варианта антенны в самой верхней и самой нижней точках имеют нулевой потенциал, что может оказаться удобным для введения каких-либо дополнительных элементов, например элементов крепежа, громозащиты.

Отметим существующие в настоящее время модификации антенн. Стремление к компактности и снижению расхода материала отразилось на том, что некоторые радиолюбители стали использовать неполную зигзагообразную антенну, а только нижнюю ее половину (на рисунках этот вид антенн не показан, так как он имеет точно такую же структуру). Это не отразилось на широкополосности и способе согласования. Правда, несколько снизило коэффициент усиления, но использование такой разновидности конструкции не на пределе зоны уверенного приема вполне оправданно.

Другая разновидность модификации, по образному выражению некоторых радиолюбителей «паутинка», показана на рис. 4, в . Особенность этой конструкции — большая полоса пропускания. Поэтому она может быть использована для приема сигналов во всех двенадцати каналах метрового диапазона. Но конструкция обладает несколько меньшим коэффициентом усиления на низкочастотных каналах 1,1…1,3, на высокочастотных — 2…2,2.

Вариант неполной зигзагообразной антенны, показанной на рис. 4, г , называется двойной треугольной антенной (тоже по внешнему виду). Она состоит из двух треугольных рамок, соединенных между собой. Способ изготовления этого варианта может быть таким же, как у полных зигзагообразных антенн, — из проводников или из трубок и пластин. Для улучшения направленных свойств и помехозащищенности возможно применение рефлекторной решетки.

Логопериодическая антенна.Еще одним видом широкополосной антенны с высоким коэффициентом усиления является антенна с логарифмической периодичностью параметров (ЛПА). Такие конструкции радиолюбители используют уже не одно десятилетие, поэтому существует несколько их разновидностей, хотя принцип работы у всех один и тот же.

Антенны ЛПА просты в изготовлении, хорошо согласуются с 75-омным кабелем. Каждая из антенн ЛПА состоит из систем вибраторов различной длины. Как правило, таких структур две, объединенных собирательной линией.