Авторизация

Проверить EQSL.cc

Enter your callsign to see if you have an eQSL waiting!

QRZ.RU

Поиск в RU Callbook'e:
ON-LINE поиск QRZ.RU

Р/л экзамен

Позывной в РЧС

Введите позывной сигнал:

Кто на сайте

Сейчас 28 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте

Статистика

Яндекс.Метрика
Хостинг сайтов

Антенны Том 1 (11-е издание). Автор: Карл Ротхаммель

 Содержание
Предисловие ................................................................................................................................. 11

1. Электромагнитные волны.................................................................................................... 13

1.1. Электромагнитное поле.................................................................................................. 14

1.1.1. Электрическое поле ............................................................................................. 14

1.1.2. Магнитное поле .................................................................................................... 15

1.1.3. Зависимость между электрическим и магнитным полями...................... 15

1.1.4. Переменное электромагнитное поле .............................................................. 15

1.1.5. Плоские волны ....................................................................................................... 16

1.1.6. Напряженность электрического поля............. :............................................. 16

1.1.7. Поляризация электромагнитных волн............................................................ 17

1.1.8. Классификация радиоволн ................................................................................ 18

2. Распространение электромагнитных волн....................................................................... 19

2.1. Атмосфера Земли............................................................................................................. 19

2.1.1. Тропосфера ............................................................................................................ 19

2.1.2. Стратосфера ........................................................................................................ 20

2.1.3. Ионосфера .............................................................................................................. 20

2.2. Поверхностная и пространственная волны................................................................ 21

2.2.1. Распространение поверхностной волны ....................................................... 21

2.2.2. Распространение пространственной волны................................................. 21

2.3. Распространение коротких волн................................................................................... 25

2.3.1. Солнечная активность ........................................................................................ 25

2.3.2. Солнечная активность и ионосфера ............................................................... 28

2.3.3. Распространение волн любительских KB диапазонов .............................. 32

2.4. Распространение метровых волн.................................................................................. 34

2.4.1. Квазиоптическое распространение волн ...................................................... 34

2.4.2. Сверхдальняя связь ............................................................................................... 35



2.5. Распространение сверхдлинных радиоволн................................................................ 39

2.6. Отражение, рефракция и дифракция............................................................................ 39

2.7. Замирание (фединг).......................................................................................................... 40

2.8. Разнесение.......................................................................................................................... 40

3. Принцип действия и характеристики антенн .................................................................. 43

3.1. Полуволновый вибратор................................................................................................. 43

3.1.1. Распределение тока и напряжения в полуволновом вибраторе ............ 43

3.1.2. Импеданс антенны ............................................................................................... 45

3.1.3. Сопротивление излучения .................................................................................. 46

3.1.4. Полуволновый вибратор как колебательный контур................................. 46

3.1.5. Коэффициент укорочения .................................................................................. 47

3.1.6. Эффективные длина и высота полуволнового вибратора....................... 49

3.2. Направленность и усиление антенны........................................................................... 50

3.2.1. Диаграмма направленности .............................................................................. 50

3.2.2. Закономерности излучения полуволнового вибратора .............................. 52

3.2.3. Усиление и коэффициент направленности..................................................... 57



3.3. Шумы антенн..................................................................................................................... 62

3.4. Петлевой вибратор............................................................................................................ 64

3.5. Волновый вибратор.......................................................................................................... 66


6__________________________________________________________ Содержание

4. Типы антенн .............................................................................................................................. 69

4.1. Введение.............................................................................................................................. 69

4.2. Классификация антенн..................................................................................................... 69

4.3. Элементы излучателей..................................................................................................... 70



4.3.1. Простейшие излучатели .................................................................................... 70

4.3.2. Линейные антенны ............................................................................................... 70

4.3.3. Фигурные антенны................................................................................................ 70

4.3.4. Рамочные антенны ............................................................................................... 71

4.3.5. Щелевые антенны.................................................................................................. 71

4.3.6. Активные антенны ............................................................................................... 71

4.4. Групповые излучатели.................................................................................................... 71

4.4.1. Линейные группы................................................................................................... 72

4.4.2. Плоскостные группы ........................................................................................... 72

4.4.3. Пространственные группы ............................................................................... 72

4.4.4. Группы с сетевым питанием ............................................................................ 72

4.5. Строение излучателей...................................................................................................... 72

4.5.1. Плоские структуры ............................................................................................. 73

4.5.2. Пространственные структуры ....................................................................... 73

4.6. Апертурные излучатели.................................................................................................. 73

4.6.1. Рефлекторные антенны ...................................................................................... 73

4.6.2. Рупорные антенны ................................................................................................ 73

4.6.3. Линзовые антенны ................................................................................................ 73

4.6.4. Диэлектрические антенны ................................................................................. 74

4.6.5. Антенны на рассеянных волнах.......................................................................... 74

5. Питание антенн ........................................................................................................................ 76

5.1. Фидеры................................................................................................................................ 76

5.1.1. Волновое сопротивление проводника ............................................................. 76

5.1.2. Двухпроводная линия ........................................................................................... 80

5.1.3. Коаксиальный кабель .......................................................................................... 81

5.1.4. Затухание в высокочастотных линиях............................................................ 82

5.1.5. Рекомендации по применению высокочастотных линий .......................... 84

5.1.6. Характеристики высокочастотных линий .................................................. 85

5.1.7. Однопроводный фидер ........................................................................................ 86

5.2. Физические свойства высокочастотных линий.......................................................... 88

5.2.1. Распределение напряжения в двухпроводной линии................................... 88

5.2.2. Добавочные потери в линии вследствие стоячих волн .............................. 90

5.2.3. Двухпроводная линия в качестве согласующего элемента ....................... 93

5.3. Способы питания антенн................................................................................................. 96

5.3.1. Согласованный фидер ......................................................................................... 96

5.3.2. Настроенный фидер ............................................................................................ 97

6. Согласующие и трансформирующие элементы............................................................. 101

6.1. Дельта-согласование....................................................................................................... 101

6.2. Согласующий Т-трансформатор................................................................................. 102

6.3. Гамма-согласование....................................................................................................... 103

6.4. Омега-согласование........................................................................................................ 104

6.5. Четвертьволновый трансформатор............................................................................. 105

6.6. Согласующий шлейф...................................................................................................... 107

6.7. Согласование с помощью дискретных радиокомпонентов.................................. 112



6.7.1. Т-образный элемент ........................................................................................... 112

6.7.2. Мост Бушеро в качестве согласующего элемента .................................. 114

6.7.3. Т-образный элемент ........................................................................................... 115

6.7.4. П-образный элемент .......................................................................................... 115

6.7.5. Резонансное преобразование........................................................................... 115

6.8. Широкополосный трансформатор............................................................................. 116

7. Симметрирующие и запирающие цепи............................................................................. 118

7.1. Введение............................................................................................................................ 118

7.2. Основные принципы...................................................................................................... 119


7 Содержание


7.3. Симметрирующие цепи................................................................................................ 120

7.3.1. Трансформаторы ............................................................................................... 120

7.3.2. Петлевые шлейфы .............................................................................................. 123

7.3.3. Симметрирующие шлейфы.............................................................................. 125

7.3.4. Симметрирующие мосты ................................................................................ 129

7.3.5. Симметрирующие объемные контуры.......................................................... 130

7.4. Блокирующие цепи......................................................................................................... 132

7.4.1. Резонансные фильтры ....................................................................................... 132

7.4.2. Широкополосные затворы .............................................................................. 134

7.4.3. Поглотители ....................................................................................................... 136

7.5. Специальные способы................................................................................................... 138

7.5.1. Симметрирование подбором сопротивлений............................................ 138

7.5.2. Схема ХД ............................................................................................................... 139

7.5.3. Симметрирование по электрическому полю .............................................. 139

7.5.4. Симметрирование с помощью резонатора ................................................ 139

7.5.5. Симметрирование с помощью объемного контура ................................. 139

7.5.6. Клинообразные симметрирующие трансформаторы............................. 140

7.5.7. Трансформатор на ответвителях................................................................. 140

7.5.8. Полуволновый барьер ........................................................................................ 140

7.5.9. Симметрирующий трансформатор на базе петлевого вибратора.... 141



7.5.10. Гамма-согласование ........................................................................................ 141

7.5.11. Омега-согласование ........................................................................................ 141

7.5.12. L-согласование .................................................................................................. 141

7.5.13. Емкостный трансформатор......................................................................... 142

8. Связь фидера с оконечным каскадом передатчика..................................................... 145

8.1. Подключение согласованных фидеров...................................................................... 146

8.1.1. Подключение коаксиальных кабелей.............................................................. 146

8.1.2. Подключение симметричного согласованного фидера ........................... 149



8.2. Подключение согласованных фидеров...................................................................... 151

8.3. Согласование передатчика с фидером...................................................................... 155



8.3.1. Базовый СЛП........................................................................................................ 155

8.3.2. Т-образный СЛП.................................................................................................. 155

8.3.3. СЛП на последовательно-параллельных емкостях................................... 155



8.4. Промышленное согласование антенн....................................................................... 156

8.5. Применение согласующих устройств........................................................................ 157

9. Практика высокочастотных антенн ................................................................................. 159

9.1. Обзор................................................................................................................................. 159

9.1.1. Полуволновый излучатель................................................................................. 159

9.1.2. Длиннопроводные антенны .............................................................................. 160

9.1.3. Поперечные (рамочные) излучатели ............................................................. 160

9.1.4. Вращающийся направленный излучатель.................................................... 161

9.1.5. Вертикальные антенны .................................................................................... 161



9.2. Лучшая антенна дальней связи................................................................................... 163

9.3. Доказательность оценок усиления............................................................................. 164

9.4. Затраты на направленные антенны............................................................................ 165

10.Полуволновые излучатели .............................................................................................. 167

10.1. Однодиапазонные вибраторы................................................................................... 167

10.1.1.Y-образная антенна........................................................................................... 167

10.1.2.Вибратор с коаксиальным фидером ........................................................... 167

10.1.3.Суррогатный вибратор ................................................................................. 168

10.1.4.Петлевой вибратор ......................................................................................... 168

10.2. Многодиапазонные вибраторы................................................................................ 169

10.2.1.Антенны типа «Цеппелин» ............................................................................ 169

10.2.2.Антенна Виндома .............................................................................................. 172

10.2.3.Согласованный трехдиапазонный вибратор .......................................... 178

10.2.4.Согласованный четырехдиапазонный вибратор ................................... 178

10.2.5.Многодиапазонный вибратор ...................................................................... 179


8 Содержание

10.2.6. Многодиапазонная антенна G5RV.............................................................. ;. 181

10.2.7. Вибраторы с запирающим контуром ........................................................ 184

10.3. Компактные антенны.................................................................................................... 189

10.3.1. Вложенные многодиапазонные вибраторы.............................................. 189

10.3.2. Укороченные вибраторы ............................................................................... 190

10.3.3. Проволочная пирамида.................................................................................... 191

10.4. Угловые вибраторы....................................................................................................... 192

10.4.1. Волновый угловой вибратор с круговой диаграммой направленности.... 193

10.5. Наклонные антенны....................................................................................................... 194

10.6. Широкополосные вибраторы..................................................................................... 194



10.6.1. Волновые вибраторы....................................................................................... 194

10.6.2. Антенна T2FD .................................................................................................... 195

10.6.3. Замкнутый широкополосный вибратор .................................................... 197

10.7. Антенны особой формы.............................................................................................. 198

10.7.1. Оптимизированный вибратор ..................................................................... 198

10.7.2. Удлиненный вибратор .................................................................................... 198

10.8. Настройка вибратора.................................................................................................... 199

11. Длиннопроводные антенны ………………………………………………………..…......202

11.1. Г-образные антенны..................................................................................................... 204

11.2. Антенна Фукса............................................................................................................... 206

11.3. Многодиапазонная антенна DL7AB.......................................................................... 207

11.4. V-образная антенна....................................................................................................... 208



11.4.1. Звезда из V-образных антенн ......................................................................... 210

11.4.2. Составные V-образные антенны .................................................................. 211

11.4.3. Тупоугольная V-образная антенна ............................................................... 211



11.5. Открытая ромбическая антенна................................................................................. 212

11.6. Удлиненный двойной «Цеппелин»........................................................................... 212

11.7. Длиннопроводная шестидиапазонная антенна K4EF............................................ 214

12. Апериодические длиннопроводные антенны ............................................................... 217

12.1. Замкнутая длиннопроводная антенна....................................................................... 217

12.2. Однопроводная антенна бегущей волны................................................................. 218

12.3. Замкнутые V-образные антенны................................................................................ 220

12.4. Замкнутые ромбические антенны............................................................................. 221



12.4.1. Питание ромбической антенны .................................................................... 222

12.4.2. Нагрузочное сопротивление ......................................................................... 222

12.4.3. Устройство ромбической антенны ............................................................ 223

12.4.4. Многодиапазонный режим ........................................................................... 224

12.4.5. Специальные типы

ромбических антенн ........................................................................................ 224

13. Излучатели с поперечным излучением ......................................................................... 227

13.1. Вибраторные ряды........................................................................................................ 227

13.2. Вибраторный столбец.................................................................................................. 229

13.3. Вибраторные группы................................................................................................... 230

13.4. Практические варианты проволочных направленных антенн............................ 231



13.4.1. Двухэлементный коллинеарный вибратор ................................................. 231

13.4.2. Антенна Франклина .......................................................................................... 232

13.4.3. Синфазная горизонтальная антенна ........................................................... 233

13.4.4. Квадратная рамочная антенна DJ4VM....................................................... 235

13.4.5. Двусторонний излучатель .................................. '........................................... 236

13.4.6. Многоэтажный волновый вибратор .......................................................... 238

13.4.7. Шестиэлементная антенна ............................................................................ 238

13.4.8. Антенна Брюса ................................................................................................... 239

13.4.9. Антенна Стербы................................................................................................ 239

14. Продольные излучатели .................................................................................................... 242

14.1. Направленная антенна W8JK................................................................................ ,... 243

14.2. Однонаправленные продольные излучатели.......................................................... 246


9 Содержание

14.2.1. Остронаправленная антенна ZL ................................................................... 246

14.2.2. Антенна HB9CV.................................................................................................. 248

14.2.3. Переключаемый двухэлементный направленный излучатель............... 251

15. Направленные антенны с волновыми петлевыми вибраторами ........................... 253

15.1. Квадратная рамка как элемент антенны.................................................................. 253

15.2. Горизонтальный прямоугольник.............................................................................. 255

15.3. Дельтообразная рамка................................................................................................. 256

15.4. Волновые рамки с рефлекторами............................................................................. 258



15.4.1. Квадратный куб................................................................................................ 258

15.4.2. Кольцевая остронаправленная антенна .................................................... 262

15.4.3. Антенна «птичья клетка» .............................................................................. 263

15.4.4. Волновые рамочные антенны с активным рефлектором ...................... 265

15.4.5. Направленные антенны с дельтообразными рамками .......................... 269

15.5. Сравнение волновых петлевых излучателей........................................................... 272

16. Направленные поворотные излучатели с пассивными элементами .................... 274

16.1. О расходах на создание направленных поворотных антенн................................ 276

16.2. Горизонтальный двухэлементный поворотный направленный излучатель... 278

16.3. Горизонтальная трехэлементная директорная антенна....................................... 279

16.4. Питание направленных вращающихся антенн....................................................... 280

16.5. Несущая траверса антенны........................................................................................ 281

16.6. Монтаж направленной антенны на несущей опоре............................................. 281

16.7. Особые типы однодиапазонных направленных вращающихся антенн............ 282



16.7.1. Х-образная направленная антенна ............................................................... 282

16.7.2. Антенна G3LDO ................................................... ,............................................ 283

17.Направленные антенны с укороченными элементами ............................................. 286

17.1. Миниатюрная направленная антенна VK2AOU.................................................... 287

17.2. Миниатюрная направленная антенна W8YIN........................................................ 289

17.3. Укороченный излучатель 10-метрового диапазона на удилищах..................... 290

17.4. Укороченная рамочная антенна............................................................................... 290

18. Многодиапазонные направленные излучатели........................................................... 293

18.1. Трехдиапазонная направленная поворотная антенна G4ZU............................... 293

18.1.1. Образец для копирования остронаправленной трехдиапазонной

антенны G4ZU.................................................................................................... 297

18.1.2. Модификация антенны G4ZU ....................................................................... 300

18.2. Трехдиапазонная остронаправленная антенна VK2AOU.................................... 301

18.3. Трехдиапазонная остронаправленная антенна DL1FK......................................... 304

18.4. Трехдиапазонная остронаправленная антенна W3DZZ....................................... 307

18.5. Трехдиапазонная рамочная антенна VK2AOU...................................................... 309

18.6. Многодиапазонная рамочная антенна DJ4VM...................................................... 313

18.7. Многодиапазонные антенны Delta-Loop с простыми рамками........................ 317



18.7.1. Укороченная двухдиапазонная антенна Delta-Loop................................ 317

18.7.2. Трехдиапазонная антенна Delta-Loop ........................................................ 317

18.7.3. Многодиапазонная антенна Delta-Loop HB9ADQ.................................... 318

. 18.8. Вложенные многодиапазонные директорные антенны....................................... 320

18.8.1. Двухдиапазонная директорная антенна КН6OR на 20 и 15 м .............. 320

18.8.2. Двухдиапазонная директорная антенна с вложенными элементами

W8FYR на 20 и 15 м ............................................................................................ 321

18.8.3. Двухдиапазонная директорная антенна с вложенными элементами
W4KFCna15u Юм ............................................................................................... 321

18.8.4. Конструкция остронаправленной антенны VK2ABQ ............................ 321

18.9. Вложенные трехдиапазонные двойные рамочные антенны............................... 324

18.9.1. Трехдиапазонная рамочная антенна W4NNQ ............................................ 324

18.9.2. Трехдиапазонная рамочная антенна CQ-PA .............................................. 327

18.9.3. Вантовая трехдиапазонная рамочная антенна ....................................... 329

18.9.4. Многодиапазонные рамочные антенны с директорами ........................ 332

18.9.5. Трехдиапазонная антенна типа «птичья клетка» .................................. 336


10 Содержание


18.10. Прочие многодиапазонные антенны Delta-Loop................................................ 337

18.10.1. Вложенные многодиапазонные дельтообразные антенны................. 337

18.10.2. Комбинированная многодиапазонная антенна Delta-Loop................. 338



18.11. Рамка с низким цоколем........................................................................................... 340

18.12. Логопериодические антенны................................................................................... 341



18.12.1. Введение ............................................................................................................ 341

18.12.2. Логопериодические вибраторные антенны ........................................... 341

18.12.3. Логопериодические директорные антенны ............................................ 347

18.12.4. Логопериодические антенны с уголковыми вибраторами ................ 348

19. Коротковолновые антенны вертикальной поляризации ........................................... 351

19.1. Высокочастотное заземление.................................................................................... 351

19.1.1. Сеть заземления ................................................................................................ 352

19.1.2. Противовес......................................................................................................... 354



19.2. Параметры вертикальных антенн.............................................................................. 354

19.3. Свойства излучения вертикальных антенн.............................................................. 356

19.4. Конструкции вертикальных антенн с круговым излучением............................. 359



19.4.1. Антенна Groundplane ...................................................................................... 359

19.4.2. Вертикальные полуволновые излучатели и вибраторные ряды ......... 372

19.4.3. Т- и Т-образные антенны вертикальной поляризации ............................ 376

19.4.4. Коаксиальные вертикальные антенны ....................................................... 378

19.4.5. Двухдиапазонная Т-образная антенна......................................................... 379

19.5. Вертикально поляризованные антенны

для работы в многодиапазонном режиме............................................................... 380

19.5.1. Многодиапазонные антенны Groundplane

с переключаемыми удлиняющими катушками........................................... 380

19.5.2. Переключаемые многодиапазонные вертикальные антенны ............... 383

19.5.3. Многодиапазонные вертикальные антенны без переключений ........... 386

19.5.4. Вертикальные многодиапазонные антенны с многодиапазонными контурами .... 388

19.5.5. Двухдиапазонная вертикальная антенна У^1]¥для30и 12м ................. 392

19.6. Вертикально поляризованные кольцевые антенны.............................................. 393

19.6.1. Антенна DDRR ................................................................................................... 393

19.6.2. Полуволновая кольцевая антенна ................................................................. 396

19.7. Вертикально поляризованные широкополосные антенны................................. 396

19.7.1. Вертикальная многодиапазонная антенна T2FD .................................... 397

19.7.2. Диско-конусная антенна................................................................................... 397

19.7.3. Двухконусные широкополосные антенны.................................................... 402

19.8. Антенны Delta-Loop вертикальной поляризации.................................................. 403

19.8.1. Антенна Delta-Loop с концевой емкостью (антенна TLDL) .................. 404

19.8.2. Половинчатая антенна Delta-Loop .............................................................. 405

19.9. Направленные антенны вертикальной поляризации............................................ 406

19.9.1. Двухэлементная вертикальная антенна со сменными элементами .... 407

19.9.2. Остронаправленная антенна с быстрой сменой ориентации ............. 408

19.9.3. Двухэлементная антенна Delta-Loop на 3,5 МГц ..................................... 409

19.10. Специальные типы антенн........................................................................................ 412

19.10.1. Коротковолновые спиральные антенны .................................................. 412