> Техника, страница 32 > Волновая антенна

Волновая антенна

Волновая антенна, известная также под названием антенны Бевереджа (по имени предложившего ее американ. инженера) и антенны бегущей волны, применяется в радиотехнике для целей направленного радиоприема. В. а. (фигура 1) состоит из провода, натянутого горизонтально на расстоянии 3—7 метров над землей, длиной порядка

Направление приема

Приемник __£ _

Рз| £. μ

Фигура 1.

длины принимаемой волны. Оба конца этого провода заземлены, причем с одним снижающимся концом связан при помощи ка-тушки приемник, а в другой конец, ближайший к принимаемой станции, включается сопротивление Ζ_χ, величина которого подбирается равной волновому сопротивлению Ζ провода, для устранения отражения волны от точки заземления. При Ζ_Χ=Ζ антенна дает одностороннее действие, при Ζ₁=О (снижение коротко замкнуто на землю) становится замкнутой антенной и дает двустороннее действие, при Ζ_χ=со (снижение отсутствует) становится горизонтальной антенной почти с таким же двусторонним действием. Действие В. а. обусловливается горизонтальной составляющей поля волны. Благодаря разнице в скорости движения волны в пространстве и вдоль провода, горизонтальная составляющая увеличивается по мере движения волны по направлению провода. Направленные свойства В. а. с достаточной для практики точностью определяются уравнением:

Е= аcos а

Sin η

где

2 rd

α

sin

or=h E

izl

l—длина провода в м, Τι—высота подвеса провода в м, Е—амплитуда индуктирующейся в В. а. эдс в V, Е—напряженность поля в У 1м, а—азимутальный угол. Т. о. направленные свойства В. а. растут с увеличением I, но до известного предела, определяемого тем, что сдвиг фазы между волной в пространстве и волной в проводе становится слишком большим. На фигуре 2 кривая I (пунктир) изображает направленную характеристику, снятую экспериментальным путем при 1=λ, кривая II—вычисленную характеристику и кривая III—характеристику, вычисленную для 1=2Я. Для сравнения а полагается равным 1.

По направленным свойствам В. а. в 2—3 раза выше простой замкнутой антенны и аналогична устройству, состоящему из комбинации двух гониометров (смотрите) или двух рамок. В отношении действующей высоты она превосходит замкнутые антенны, обычно находящие применение в практике. Недостаток

В. а., изображенной на фигуре 1, состоит в том, что сопротивление Z_x находится на большом расстоянии от приемника, что значительно затрудняет регулировку устройства. Этот недостаток был устранен Келло-гом, предложившим В. а. в варианте, по

фигура 2.

двух параллельных проводах; принятые токи имеют направление, показанное сплошными стрелками; на конце провода II они проходят к земле. Ток в заземляющем проводе помощью трансформатора Т₂, называемого отражающим трансформатором, индуктирует ток в проводах с направлением, показанным пунктирными стрелками. Этот ток, распространяясь по проводам антенны, индуктирует уже ток в катушке приемника. Т. о. здесь одни и те же провода служат и для приема и для передачи принятой энергии от одного конца

Направление приема

τ

Приемник

Ю

Фигура 3.

антенны к другому, где сосредоточены все регулировки. В. а. позволяет иметь многократный прием, но, в отличие от гониометра, такой прием при помощи В. а. возможен только с одного направления.

В. а. нашла широкое распространение в Америке, так как здесь прием очень многих европ. корреспондентов производится как раз с одного направления. В Европе В. а. используется в приемных узлах Варшавы и Карлсборга, построенных «Американской радио корпорацией».

В качестве проводов В. а. могут быть использованы провода телеграфной линии. Схема такого устройства изображена на фигуре 4. В этом случае дросселя используются для получения приема только от желаемой длины линии, а блокировочные конденсаторы—для беспрепятственного прохождения постоянных телеграфных токов.

Направленные свойства В. а. могут быть значит, повышены увеличением ее длины или, что лучше, осуществлением приема от ряда параллельно расположенных В. а. Если площадь полярной характеристики волновой антенны при 1=λ принять за 1, то площади характеристик для приведенных максимумов (α= 1), определяющие направленные свойства различных комбинаций, выразятся следующими величинами:

Одна антенна ^He^^c°cT= ®·

При г=1 λ. .1 При 1 антенне. .1

» г=2>.0,81 »2 ». 0,52

» 1=3λ. 0,6 » -3 ». 0,34

В самое последнее время американцы применили для приема европ. станций устройство, состоящее из трех параллельных В. а., которое позволило значительно уменьшить

Фигура 4.

эффект атмосферных разрядов па прием. Это устройство является самым направленным в мире на длинных волнах. С большим успехом В. а. могут найти применение и для приема коротких волн; в этом случае длина проводов антенны, порядка длины волны, позволяет устанавливать В. а. на небольших площадях и очень низко от земли; например для приема волн длиною 50—100 метров можно выбрать В. а. длиной около 75 м, на высоте 5—6 м, а сопротивление Ζ_χ — 200— 300 Ω. В СССР, при его больших незаселенных пространствах, В. а. безусловно может найти широкое распространение.

Лит.: Beverage Н., Rice С. W., К el log E. W., The Wave Antennae, «JAIEE», N. Y., 1923, V. 42, p. 258, 372, 636, 728; Eckersley T. L., The Beverage Aerial, «Electrician». L., 1924, v. 92, p. 39; Busch H., Theorie d. Beverage-Antenne, «Jahrb. d. drahtl. Telegraphie u. Telephonie», B., 1923, B. 21, Η. V, p. 290, Η. VI, p. 374. П. Куксенко.