Типы любительских антенн

Существуют две основные разновидности полуволновый вибраторов: линейный полуволновый вибратор (рис. 4, а) и полуволновый шлейф-шибратор, обычно называемый вибратором Пистолькорса (рис. 4, б). По своим электрическим характеристикам оба вибратора практически равноценны: имеют одинаковые диаграммы направленности и коэффициенты усиления. Оба вида вибраторов выполняются обычно из трубок (стальных, латунных, медных, дюралюминиевых). Их можно изготовлять также из металлических полосок или уголков.
Основные конструктивные размеры их приведены на рис. 4. Под длиной волны Х, в случае выполнения вибратора для приема телевидения, следует понимать длину волны, соответствующую средней частоте телевизионного канала, в случае же выполнения вибратора для любительской УКВ радиостанции, под X нужно понимать длину волны, соответствующую несущей частоте.

Длина волны для любого из двенадцати телевизионных каналов указана в табл. 1. Какой же вибратор лучше применять? Этот вопрос следует решать, исходя из конструктивных соображений и наличных материалов. Шлейф-вибратор требует, например, для изготовления вдвое большего расхода трубок. В то же время шлейф-вибратор легко установить на любой мачте, металлической или деревянной, так как его можно прикрепить к средней тора к мачте требует изоляторов, керамических, пластмассовых, полистироловых или из органического стекла.
Возможные способы подключения фидеров к линейному полуволновому вибратору приведены на рис. 4, в — е. Схемы на рис. 4, в и г применяют в случае использования в качестве фидеров несимметричных экранированных кабелей, например РК-75-4-15. В схеме на рис. 4, в показано подключение кабеля длиной три четверти волны в кабеле через колено из того же кабеля, в схеме на рис. 4, г кабель подключается через симметрирующий короткозамкнутый мостик, изготовленный из трубок. Обе конструкции примерно равноценны. Длину U-колена для различных телевизионных каналов можно взять из табл. 2.

Схема рис. 4, д применяется в случае использования в качестве фидера симметричного экранированного кабеля РД-13 с волновым сопротивлением 75 ом, схема на рис. 4, е в случае использования симметричного неэкранированного ленточного кабеля КАТВ с волновым сопротивлением 300 ом.
Возможные способы подключения фидеров к вибратору Пистолькорса показаны на рис. 4, ж, з и и. Схема подключения через полуволновое U-колено на рис. 4, ж применяется при использовании несимметричных экранированных кабелей с волновым сопротивлением 75 ом (РК-75-4-15 и т. п.), схема на рис. 4, з при использовании симметричного неэкранированного кабеля с волновым сопротивлением 300 ом (КАТВ). Схема на рис. 4, и при использовании симметричного экранированного кабеля с волновым сопротивлением 75 ом (РД-13). Длину полуволнового U-колена для различных телевизионных каналов можно взять из таблицы 2.
На рис. 4, к показана антенна, называемая четвертьволновым вертикальным вибратором. Её применяют обычно в случаях, когда антенну можно расположить над большой металлической поверхностью (например, для автомобильных станций).
Заметим, что для обеспечения согласования кабеля с антенной в схемах на рис. 4, е и и кабели подключаются через четвертьволновые согласующие трансформаторы, выполненные из отрезков кабеля.
Все рассмотренные схемы подключения фидеров к полуволновым вибраторам с равным успехом могут быть использованы как для передающих, так и для приемных антенн. В качестве антенн с относительно большим коэффициентом усиления и лучшими направленными свойствами, чем у полуволнового вибратора, для приема телевидения и для УКВ любительских станций применяют антенны типа «волновой канал», состоящие из нескольких вибраторов. Простейшая антенна этого типа состоит из двух вибраторов (рис. 5, а), расположенных в одной плоскости и закрепленных на стреле, изготовленной из металлической трубы, уголка или деревянного бруса.

В качестве одного из вибраторов, который называют активным (к этому вибратору подключается фидер), используют линейный полуволновый вибратор или полуволновый шлейф-вибратор (рис. 4, а и б). Второй вибратор двухэлементной антенны, пассивный (к нему фидер не подключается), представляет собой металлическую трубку, закрепленную на стреле непосредственно, без всяких изоляторов. Этот вибратор называют также рефлектором. Крепление рефлектора активного вибратора производится симметрично относительно стрелы.
Направление максимального излучения показано на рисунке стрелкой. Трехэлементная антенна (рис. 5, б) помимо активного вибратора и рефлектора содержит еще один пассивный вибратор, называемый директором. Последний дополнительно усиливает излучение в главном направлении. В соответствии с этим трехэлементная антенна имеет больший, чем у двухэлементной антенны, коэффициент усиления и более узкую диаграмму направленности.

Пятиэлементная антенна (рис. 5, в), содержащая три директора, рефлектор и активный вибратор, имеет еще больший коэффициент усиления и более узкую диаграмму направленности. Подключение фидеров к активным вибраторам многоэлементных антенн производится, как показано на рис. 4, ж — й. Строить антенну с еще большим количеством директоров особого смысла не имеет, так как при увеличении числа директоров свыше трех происходит очень медленный рост коэффициента усиления, в то время как вес и сложность конструкции значительно возрастают. Если необходимо иметь очень большой коэффициент усиления, например, для дальнего приема телевидения, то строят синфазные антенны, состоящие из многоэлементных антенн типа «волновой канал», расположенных в несколько этажей или рядов. В качестве широкополосной телевизионной антенны на 12 каналов может быть использован веерный вибратор, показанный на рис. 6. Для приема передач цветного телевидения могут быть использованы те же антенны, что и для черно-белого, так как цветное изображение согласно принятой в нашей стране системе цветного телевидения передается без увеличения полосы частот телевизионного канала.