Волновая антенна

Волновая антенна

ВОЛНОВАЯ АНТЕННА, известная также под названием антенны Бевереджа (по имени предложившего ее американского инженера) и антенны бегущей волны, применяется в радиотехнике для целей направленного радиоприема. Волновая антенна (фиг. 1) состоит из провода, натянутого горизонтально на расстоянии 3—7 м над землей, длиной порядка длины принимаемой волны. Оба конца этого провода заземлены, причем с одним снижающимся концом связан при помощи катушки приемник, а в другой конец, ближайший к принимаемой станции, включается сопротивление Z1, величина которого подбирается равной волновому сопротивлению Z провода, для устранения отражения волны от точки заземления. При Z1 = Z антенна дает одностороннее действие, при Z1 = 0 (снижение коротко замкнуто на землю) становится замкнутой антенной и дает двустороннее действие, при Z1 = ∞ (снижение отсутствует) становится горизонтальной антенной почти с таким же двусторонним действием. Действие волновой антенны обусловливается горизонтальной составляющей поля волны.

Волновая антенна

Благодаря разнице в скорости движения волны в пространстве и вдоль провода, горизонтальная составляющая увеличивается по мере движения волны по направлению провода. Направленные свойства волновой антенны с достаточной для практики точностью определяются уравнением:

Направленные свойства волновой антенны с достаточной для практики точностью определяются уравнением

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

Волновая антенна

По направленным свойствам волновая антенна в 2—3 раза выше простой замкнутой антенны и аналогична устройству, состоящему из комбинации двух гониометров или двух рамок. В отношении действующей высоты она превосходит замкнутые антенны, обычно находящие применение в практике. Недостаток волновой антенны, изображенной на фиг. 1, состоит в том, что сопротивление Z1 находится на большом расстоянии от приемника, что зна­чительно затрудняет регулировку устрой­ства. Этот недостаток был устранен Келлогом, предложившим волновую антенну в варианте, показанном на фиг. 3.

Волновая антенна

Здесь прием ведется на двух параллельных проводах; принятые токи имеют направление, показанное сплошными стрелками; на конце провода II они проходят к земле. Ток в заземляющем проводе с 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 антенны к другому, где сосредоточены все регулировки. Волновая антенна позволяет иметь многократный прием, но, в отличие от гониометра, такой прием при помощи волновой антенны возможен только с одного направления.

Волновая антенна нашла широкое распространение в Америке, так как здесь прием очень многих европейских корреспондентов производится как раз с одного направления. В Европе волновые антенны используется в приемных узлах Варшавы и Карлсборга, построенных «Американской радиокорпорацией».

В качестве проводов волновой антенны могут быть использованы провода телеграфной линии. Схема такого устройства изображена на фиг. 4.

В качестве проводов волновой антенны могут быть использованы провода телеграфной линии

В этом случае дросселя используются для получения приема только от желаемой длины линии, а блокировочные конденсаторы - для беспрепятственного прохождения постоянных телеграфных токов.

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

Voln antenna 6

В самое последнее время американцы применили для приема европейских станций устройство, состоящее из трех параллельных волновых антенн, которое позволило значительно уменьшить эффект атмосферных разрядов на прием. Это устройство является самым направленным в мире на длинных волнах. С большим успехом волновые антенны могут найти применение и для приема коротких волн; в этом случае длина проводов антенны, порядка длины волны, позволяет устанавливать волновые антенны на небольших площадях и очень низко от земли; например, для приема волн длиной 50—100 м можно выбрать волновую антенну длиной около 75 м, на высоте 5—6 м, а сопротивление Z1 = 200—300 Ом. В СССР, при его больших незаселенных пространствах, волновая антенна, безусловно, может найти широкое распространение.

 

Источник: Мартенс. Техническая энциклопедия. Том 4 - 1928 г.