В Бессонов - Радиоэлектроника для начинающих (и не только)

Рис. 10.3. Антенна в виде наклонного провода ( а) и Г- и Т-образные антенны ( б, в)

10.3.2. Антенна типа «метелочка»

Разновидностью таких антенн является вертикальный провод с «метелочкой» (рис. 10.4). Она состоит из 40…80 прутков медной проволоки без изоляции толщиной 1,5…2,0 мм и длиной по 200…300 мм. Прутки должны быть зачищены с одного конца и туго стянуты концом голого медного провода, предназначенного для снижения. Пучок прутков надо вставить в отверстие большого фарфорового изолятора или толстостенный фарфоровый или стеклянный стакан подходящего диаметра, а затем залить варом или смолой. Изолятор крепят к мачте железным хомутиком или проволокой или к раме окна, если квартира находится выше второго этажа. Верхние концы проводников раздвигают таким образом, чтобы угол между крайними из них составлял примерно 60°.

Рис. 10.4. Антенна в виде вертикального провода с «метёлочкой»

10.3.3. Спиральные комнатные антенны

Можно сделать спиральную комнатную антенну, представляющую собой изолированный или голый провод длиной 10…15 м, свитый в спираль на круглой болванке. Подвесить антенну можно на шнуре или капроновой леске между стенами комнаты. Снижение к приемнику можно сделать от любого конца или витка спирали.

10.3.4. Штыревые антенны

Представляют собой металлический штырь или телескопическое сочленение из нескольких медных или латунных тонкостенных трубок, входящих друг в друга (рис. 10.5). Число трубок зависит от заданной длины антенны и размеров приемника. В любительских условиях изготовить такую антенну весьма трудно, а небрежно выполненная антенна не даст желаемого результата.

В портативных приемниках применяется несимметричный телескопический штырь, общий для диапазонов КВ и УКВ, а в автомобильных приемниках — и для СВ и ДВ.

Рис. 10.5. Штыревая антенна

Действующая длина несимметричного вибратора с общей длиной, меньшей четверти длины волны ( h д< 0,251), определяется по формуле:

h д= 0,5∙ λ∙tg(2π∙ l/ λ)∙ π

где λ — длина волны; l — длина вибратора.

Диаграмма направленности вертикально установленного вибратора в горизонтальной плоскости представляет собой окружность, а в вертикальной — «восьмерку».

Входное сопротивление штыревой антенны имеет емкостный характер. Так как емкость антенны мала, это дает возможность подключать ее к входному контуру портативного приемника непосредственно.

Недостатками приемников со штыревыми антеннами является влияние тела слушателя и окружающих предметов на настройку приемника, проникновение на вход приемника через штыревую антенну мощных телевизионных сигналов, возможность излучения антенной высших гармоник гетеродина, которые являются источником помех для других приемников, недостаточная надежность штыревой телескопической антенны из-за ее механической хрупкости и недолговечности.

10.3.5. Ферритовые антенны

Они широко применяются в переносных и высококачественных бытовых радиоприемниках ДВ и СВ-диапазонов, а также находят применение в диапазонах КВ и УКВ.

Ферритовая антенна (ФА) представляет собой стержень круглого или прямоугольного сечения из феррита, на котором расположена катушка (катушки) индуктивности входного резонансного контура приемника (рис. 10.6, а, б ) и является разновидностью магнитной антенны, поэтому она не реагирует на электрическую составляющую электрического поля.

Рис. 10.6. Ферритовые антенны (ФА)

Действующая высота любой магнитной антенны определяется формулой:

h д= 2π∙ S∙ w∙ μ эфф/ λ

где S — площадь витка (рамки), м 2;

w — число витков;

λ — длина волны, м;

μ эфф— эффективное значение магнитной проницаемости магнитопровода, при отсутствии которого μ эфф= 1

Диаграмма направленности ФА имеет форму «восьмерки» с тупым максимумом в плоскости, перпендикулярной к оси стержня, и острым минимумом по оси стержня, поэтому в стационарных приемниках предусматривается устройство, позволяющее вращать ее в горизонтальной плоскости. В малогабаритных приемниках ФА жестко закрепляют и для получения наилучшего приема приходится поворачивать весь приемник. По своей эффективности ФА на ДВ и СВ-диапазонах сравнима с эффективностью штыревой антенны длиной 1…2 м. Для повышения эффективности ФА связывают в пучок несколько ферритовых стержней.

Для увеличения действующей длины применяют сердечники с возможно большим отношением длины к диаметру. Для диапазона ДВ используются никелево-кадмиевые ферриты с начальной магнитной проницаемостью 600… 1000, для диапазона СВ — 400…600, для диапазона КВ — 100…200, а для УКВ — 15…30. Для катушек применяют как можно более тонкие каркасы. Для диапазонов ДВ и СВ их можно изготавливать из пресс-шпана, из слоев бумаги, проклеенных бакелитовым, шеллачным лаком или клеем БФ, а для диапазонов КВ и УКВ — из полистирольной или фторпластовой пленки.

Катушки для диапазонов УКВ и КВ делают из круглого одножильного или ленточного провода, катушки для СВ наматывают, как правило, многожильным проводом (литцендратом). Такие катушки обладают существенно большей добротностью по сравнению с катушками, намотанными медным проводом ПЭЛ, ПЭВ и т. п.

Катушки индуктивности диапазона ДВ обладают достаточной добротностью при намотке их проводом марки ПЭВ или ПЭЛ; эти катушки чаще всего 3–5 секционные, намотаны внавал между щечками каркасов, иногда применяют и однослойную намотку.

Основные конструктивные и электрические параметры ФА для различных диапазонов волн приведены в таблице 10.1.

1 При приеме в диапазоне СВ контурная катушка диапазона ДВ замыкается накоротко.

2 Контурная катушка диапазона КВ намотана с шагом 2 мм.