Широкосмугова антена - фізична енциклопедія

Широкосмугового антени - антена, осн. електро-Тріч. характеристики до-рій - діаграма спрямованості (ДН), вхідний опір, поляризація. властивості - мало змінюються при зміні частоти коливань. Ш. а. застосовується для випромінювання або прийому широкосмугових сигналів; дозволяє також без перебудови працювати при переході з однієї частоти на іншу. Зазвичай до Ш. а. відносять антени, що зберігають характеристики в смузі частот св. 10%. Якщо відношення максимальної робочої частоти до мінімальної (перекриття частот) становить 5: 1 і більше, такі антени називають надширокосмугові (США) або частотно-незалежними.

Для слабонаправленних антен звичайної конструкції, таких, як лінійний вібратор, смуга робочих частот визначається гл. обр. частотної залежністю вхідного опору, оскільки внаслідок малих розмірів випромінювачів (в частках довжини хвилі l) ДН таких антен слабо залежить від частоти. Частотну залежність вхідного опору антен вібраторного типу можна послабити при збільшенні товщини плечей вібраторів (вібратори зі зниженим хвильовим опором) або наданням їм коніч. форми. Др. спосіб розширення смуги робочих частот вібраторів полягає в використанні разл. роду шунтів, що встановлюються, напр. в плечах петлевого вібратора Пістолькорса або замикаючих плечі плоских або об'ємних коніч. вібраторів в їх середині (шунтовой вібратор Айзенберга) або в розкриві. Смуга робочих частот таких антен по вхідному опору десятки і навіть сотні відсотків, однак при цьому може спостерігатися істот. зміна ДН. При розташуванні Ш. а. над поверхнею екрана (Землі) важливим фактором, що впливає на смугу робочих частот. є частотна залежність ДН, обумовлена ​​інтерференцією полів, випромінюваних безпосередньо антеною і розкритих від екрану.

Порівняно широкосмугові антени біжучої хвилі (АБВ): діелектричної. стрижневі антени, однозахідні циліндричні і конічні спіральні антени, що застосовуються на дециметрових і сантиметрових хвилях. Рупорні антени дуже широкосмугові по вхідному опору (майже з дворазовим перекриттям), однак ширина осн. пелюстки ДН змінюється обернено пропорційно частоті. Усунути цю залежність можна за рахунок спец. конструкції стінок рупора, виконуючи їх гофрованими або перфорованими. В діапазоні декаметрових хвиль в якості Ш. а. застосовують ромбічні антени і дротяні АБВ (володіють, правда, низьким ККД).

Широкосмугові властивості гостронаправлених антен параболічного та лінзового типів визначаються гл. обр. широкополосностью облучателей. Властива цим антен, як і іншим апертурним випромінювачам, залежність ширини ДН від розмірів антени в частках l може бути скомпенсирована підбором спец. опромінювача, змінює ширину пелюстки, облучающего антену, при зміні частоти коливань. Широкополосность ін. Типу гостронаправлених антен - багатоелементних антенних решіток (AP) з слабонаправленних випромінювачів - обмежена, крім широкополосности випромінюючих елементів і схеми, що забезпечує необхідну фазування елементів, зміною кроку решітки (відстані між сусідніми випромінювачами) в частках l при зміні частоти. Остання обставина може викликати появу доповнить. максимумів в ДН на високих частотах.

До числа США відносяться антени у вигляді логарифмич. спіралей, плоских або конічних. Надширокосмугові властивості цих та подібних антен визначаються сукупністю неск. чинників. Головний з них пов'язаний з явищем відсічення струмів, т. Е. Різким ослабленням амплітуди струмів (в передавальному режимі) поза деякої "активної області", які формують випромінювання. Розміри активної області при зміні частоти залишаються постійними в частках відповідної цій частоті довжині хвилі l, що забезпечує збереження електричні. характеристик. Др. фактор, що забезпечує незмінне значення вхідного опору в смузі частот, обумовлений збігом форми щілинний частини антени з металевої (т. зв. принцип самодополнітельності). Принцип відсічення струмів реалізується також в плоских арифметичних (архімедівських) спіралях. До США, що забезпечує більш ніж десятикратне перекриття робочих частот, відносяться також логоперіодіч. антени (ЛНА), що застосовуються як в діапазоні СВЧ, так і на декаметрових хвилях. Використання ЛНА в AP дозволяє істотно підвищити їх Широкополосность, якщо випромінювачі розташовувати по радіусу в певному круговому секторі.

Літ .: Надширокосмугові антени, пров. з англ. M. 1964; Короткохвильові антени, 2 видавництва. M. 1985; Сазонов Д. M. Антени та пристрої НВЧ, M. 1988. Г. А. Єрохін.

Схожі статті