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, l-образная и полу ромбическая антенны бегущей волны. Общий вид этих антенн и их диаграммы направленности представлены на (рисунках 3 и 4).

Антенны бегущей волны радиостанций малой мощности представляют собой изолированный провод длиной 30-40 м (L_А > 2-6 l_раб), на конце которого включены нагрузочное сопротивление 400 Ом и трех лучевой 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 получитсяполу ромбическая антенна. Если провода поднять на ту же высоту, но в точке, расположенной ближе к радиостанции, образуется l-образнаяантенна. При ориентировочном выборе размеров l-образной антенны рекомендуется брать отношение L₂ к L₁, примерно равное 6-9.

Рисунок 3. Внешний вид антенн бегущей волны.

Диаграммы направленности в вертикальной плоскости по форме подобна диаграмме КВ антенны бегущей волны.

Диаграммы направленности горизонтальной и полу ромбической антенны мало отличаются друг от друга, у l-образной антенны главный лепесток в горизонтальной плоскости более острый. Горизонтальная антенна имеет малый уровень побочных лепестков. Коэффициент защитного действия этой антенны достигает 10. Полу ромбическая и l-образная антенны уступают горизонтальной по своим защитным свойствам, коэффициент защитного действия этих антенн около 5.

Рисунок 4. 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 полу ромбической и l-образной антенн. Это следует учитывать в тех случаях, когда дальности связи близки к предельным.

В полу ромбической и l-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.