垂直偏波の指向性アンテナ。スキーム、説明

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垂直偏波の指向性アンテナ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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アンテナ技術では新しいソリューションが現れることはあまりありません。これらには、間違いなく、ウラジミール・ポリアコフ氏が昨年提案した、垂直偏波を備えた XNUMX 素子指向性アンテナの興味深いバージョンが含まれています。この記事では、彼はその変更の可能性について話しています。

このアンテナの説明は、下端から 1998 分の 5 波長の 27 線路を通して給電される、約半波長の長さの 31 つの狭い間隔で配置された垂直振動子によって形成され、「KB ジャーナル」に掲載されました (V. Polyakov.vertical)。指向性アンテナ - 「KB ジャーナル」、1 年、第 4 号、XNUMX ～ XNUMX ページ)。それを図XNUMXのa(XX - フィーダ接続点)に概略的に示します。これらの実験では、アンテナの「肩」の形状とその位置が重要ではないことがすでにわかっています。各バイブレータの全長は、一方の「ディレクタ」では ZL/XNUMX よりわずかに短く、もう一方の「リフレクタ」ではこのサイズよりわずかに大きくなければなりませんが、著しく大きな効果があります。振動子の長さのこのような違いは、振動子内の電流を正確に位相調整し、一方向の放射を生成するために必要です。

垂直偏波の指向性アンテナ

そして、図に示すように、バイブレーターを真っ直ぐにして、垂直に対してわずかな角度でベースから分岐させてみてはどうでしょうか。 1b? 実際、電流の腹となる「重心」の間には、アンテナの通常の動作に必要な約 L / 8 の距離がまだあります。 1/XNUMX 波長ラインに関しては、長さに沿って波の抵抗が変化しますが、これも恐れることはありません。線路の分岐四分の一波長導体の放射は、それらが近くに配置されており、アンテナの動作原理に従って、それらの電流がほぼ逆位相であるため、顕著ではないはずです（図XNUMX、c）。。

アンテナの実験研究により、予想された結果が完全に確認されました。アンテナは良好な指向性を示し、調整が容易であることが判明しました。彼女の栄養に関していくつかの問題が発生しました。最初は、前のアンテナと同様に、アンテナは「科学に従って」、XNUMX分のXNUMX波長線路の短絡端からそれほど遠くない点XXで給電されました。ケーブルの中心導体はダイレクターに取り付けられ、編組は反射器に取り付けられました。さらにケーブルは反射板に沿って敷設され、XNUMX/XNUMX波長線路の短絡端（電位ゼロ点）から垂直に下りました。非平行な振動子に沿ってアンテナを調整する場合、給電点を移動するのは不便であることが判明しました。また、振動子の長さと給電点の位置を同時に変えるのは難しそうでした。

それにもかかわらず、アンテナは機能し、半波振動子と比較して 4 dB の利得で短い振動子に向けて放射を与えました。その後、アンテナは「接地された」ベース（車の屋根を模した金属面）に固定され、電源ポイントを移動するのが非常に不便になりました。次に、ケーブルの中心導体を下からアクティブバイブレーター「ディレクター」に接続し、ケーブル編組と反射器をベースに接続することが決定されました。考慮事項は次のとおりです。長さが 3L/4 のアクティブ振動子の入力インピーダンスは、50 分の 37 波長の XNUMX オームではなく約 XNUMX オームであり、良好な整合が得られるはずです。リフレクターはパッシブになりましたか? それは共振しており、ケーブルのシースに直接接続されているため、ケーブルのシースから効果的に電流を「吸い出す」はずであるため、そうではないと思います。

これらすべての議論は実際に確認され、アンテナ効率は約 0,5 dB 向上しました。実験では、工場のテレビアンテナは非常に便利であることが判明しました。XNUMXつの伸縮要素を備えた「ウィスカー」で、リボンケーブルが同軸ケーブルに置き換えられました。

結果として得られたアンテナの設計は、周波数 430 MHz 用に寸法が選択されており (図 2)、文字 V に正確に対応していました。これは V アンテナと呼ばれるものですが、この名前は長い間しっかりと定着しています。水平ワイヤーアンテナ。別名「逆V」アンテナとも呼ばれます。類推して、この設計を「垂直 V」アンテナまたは VV と呼ぶことを提案します。

垂直偏波の指向性アンテナ

セットアップは簡単です。図 2 ダイポールの長さを変更し、傾けることによってのみ、主方向の放射を最大にすることが必要です。信号は、アンテナから数メートル離れたところに設置された単純なフィールドインジケーターによって記録されました。

アンテナゲインは、半波振動子に対して 4,5 dB と推定されます (等方性放射体に対して約 6,5 dB)。 45 ° までの点で取得した水平面 (方位角) の放射パターンを図に示します。 3.

垂直偏波の指向性アンテナ

側面への放射の不均一性の一部は、周囲の物体の影響によって説明されます (著者はこれらの測定に「きれいな」アンテナ範囲を持っていませんでした)。前方/後方放射比は約 12 dB とそれほど高くありませんでした。リフレクターをさらに延長することで改善できますが、その代償として利得が若干低下します。

著者: ウラジミール・ポリアコフ (RA3AAE)

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