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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Richtantenne mit vertikaler Polarisation. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / HF-Antennen Neue Lösungen gibt es in der Antennentechnik nicht oft. Dazu gehört zweifellos eine merkwürdige Version einer Richtantenne mit zwei Elementen und vertikaler Polarisation, die letztes Jahr von Wladimir Poljakow vorgeschlagen wurde. In diesem Artikel spricht er über eine mögliche Modifikation davon. Die Beschreibung der Antenne, die aus zwei eng beieinander liegenden vertikalen Vibratoren von etwa einer halben Wellenlänge besteht, die von den unteren Enden über eine Viertelwellen-Zweidrahtleitung gespeist werden, wurde im „KB Journal“ (V. Polyakov. Vertikal) veröffentlicht Richtantenne. - "KB Journal", 1998, Nr. 5, S. 27-31). Es ist schematisch in Abb. 1, a (XX - Einspeisungsanschlusspunkte) dargestellt. Bereits bei diesen Experimenten wurde festgestellt, dass die Form der „Schultern“ der Antenne sowie deren Position nicht entscheidend sind. Die Gesamtlänge jedes Vibrators, die bei einem „Direktor“ etwas weniger als ZL/4 und beim anderen „Reflektor“ etwas mehr als diese Größe betragen sollte, hat eine deutlich größere Wirkung. Ein solcher Längenunterschied der Vibratoren ist für die korrekte Phasenlage der Ströme in ihnen und die Erzeugung einer unidirektionalen Strahlung erforderlich.
Und warum nicht die Vibratoren gerade machen und von der Basis in einem leichten Winkel zur Vertikalen abweichen, wie in Abb. 1b? Tatsächlich bleibt zwischen ihren „Schwerpunkten“, in denen sich die Gegenknoten des Stroms befinden, noch ein Abstand von etwa L / 8, der für den normalen Betrieb der Antenne erforderlich ist. Was die Viertelwellenlinie betrifft, so wird sie über die Länge einen variablen Wellenwiderstand haben, was wiederum nicht beängstigend ist. Die Strahlung der divergierenden Viertelwellenleiter der Leitung sollte nicht signifikant sein, da sie nahe beieinander liegen und die Ströme in ihnen gemäß dem Funktionsprinzip der Antenne nahezu gegenphasig sind (Abb. 1, c) . Experimentelle Studien der Antenne bestätigten die erwarteten Ergebnisse vollständig – die Antenne zeigte eine gute Richtwirkung und erwies sich als einfach abzustimmen. Es gab einige Probleme mit ihrer Ernährung. Zunächst wurde die Antenne wie die vorherige „nach wissenschaftlichen Erkenntnissen“ gespeist – an den Punkten XX, unweit des kurzgeschlossenen Endes der Viertelwellenleitung. Der Mittelleiter des Kabels wurde am Direktor und das Geflecht am Reflektor befestigt. Außerdem wurde das Kabel entlang des Reflektors verlegt und verlief vom kurzgeschlossenen Ende der Viertelwellenleitung (einem Punkt mit Nullpotential) vertikal nach unten. Es erwies sich als unpraktisch, die Einspeisepunkte zu verschieben, wenn die Antenne entlang nichtparalleler Vibratoren abgestimmt wurde. Darüber hinaus schien es schwierig zu sein, gleichzeitig die Länge der Vibratoren und die Position der Einspeisepunkte zu ändern. Dennoch funktionierte die Antenne und lieferte auf den Kurzvibrator gerichtete Strahlung mit einem Gewinn von 4 dB im Vergleich zum Halbwellenvibrator. Dann wurde die Antenne auf einer „geerdeten“ Basis (einer Metallplatte, die das Dach eines Autos nachahmte) befestigt und es wurde ziemlich unpraktisch, die Steckdosen zu bewegen. Dann wurde beschlossen, den Mittelleiter des Kabels von unten an den „Direktor“ des aktiven Vibrators anzuschließen und das Kabelgeflecht und den Reflektor mit der Basis zu verbinden. Die Überlegungen waren wie folgt: Die Eingangsimpedanz eines aktiven Vibrators mit einer Länge von 3L/4 beträgt etwa 50 Ohm, statt 37 Ohm bei einer Viertelwelle, und sollte eine gute Anpassung ermöglichen. Ist der Reflektor jetzt passiv? Ich denke nicht, da es resonant ist und direkt mit dem Kabelmantel verbunden ist, sodass es effektiv den Strom daraus „saugen“ sollte. Alle diese Argumente wurden in der Praxis bestätigt und die Antenneneffizienz stieg um etwa 0,5 dB. Als sehr praktisch erwies sich in den Experimenten die werkseitige Fernsehantenne – ein „Whisker“ mit zwei Teleskopelementen, dessen Flachbandkabel durch ein koaxiales ersetzt wurde. Das Design der resultierenden Antenne, deren Abmessungen für eine Frequenz von 430 MHz ausgewählt wurden (Abb. 2), entsprach genau dem Buchstaben V. Man würde sie V-Antenne nennen, aber dieser Name ist seit langem fest verankert eine horizontale Drahtantenne. Auch bekannt – „Inverted V“-Antenne. Analog dazu schlage ich vor, das Design als „Vertical V“-Antenne oder VV zu bezeichnen.
Es ist einfach einzurichten. Abb. 2 Es ist lediglich erforderlich, durch Längenänderung und Kippung der Dipole ein Maximum an Abstrahlung in der Hauptrichtung zu erreichen. Das Signal wurde von einem einfachen Feldindikator aufgezeichnet, der einige Meter von der Antenne entfernt angebracht war. Der Antennengewinn wird auf 4,5 dB im Vergleich zu einem Halbwellenvibrator geschätzt (ca. 6,5 dB im Vergleich zu einem isotropen Strahler). Das Strahlungsmuster in der horizontalen Ebene (im Azimut), aufgenommen an Punkten über 45°, ist in Abb. dargestellt. 3.
Eine gewisse Ungleichmäßigkeit der Strahlung zur Seite wird durch den Einfluss umgebender Objekte erklärt (der Autor hatte für diese Messungen keinen „sauberen“ Antennenbereich). Das Vorwärts-/Rückwärtsstrahlungsverhältnis war nicht zu hoch, etwa 12 dB. Dies kann durch eine weitere Verlängerung des Reflektors verbessert werden, jedoch auf Kosten einer gewissen Verringerung der Verstärkung. Autor: Vladimir Polyakov (RA3AAE)
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