по(Дк.лючены к так называемой собирателыной Д!В\ хцц, водной линии через равные промежутки. К одно.\и концов собирательной линии подключается фидер др той конец, обращенный к корреотонденту, иногда налр жают на активное сонротивление, равное волновом противлению собирательной линии с вибратора.ми. грузочное сонротивление улучшает диагра1ммы напра ленности антенны, уменьшая уровень бокового i него излучения. Однако оно снижает коэффнцие;:- ц. лезного действия антенны за счет поглощения lac-мощности. Чтобы улучшить направленные свойств; а тенны АБВ без применения нагрузочного сопротивл ния, постепенно уменьшают длину вибраторов, вклр ченных в собирательную линию, в направлении осно-ного излучения.

В качестве направленных используют также анте-ны, выполненные из длинных проводов. Направленна свойства самого провода зависят от характера рагпр деления тока вдоль него. В общем случае диагр; мм излучения проводов с бегущими волнами имеет в,; : к нуса, обращенного в сторону распространения i (л. С увеличением отношения длины провода к длине la; ны диаграммы направленности становятся уже н \гс прн вершине конуса уменьшается. На практике эта свойством широко пользуются при конструирозащи ромбических и К-образных антенн. Последние предст; ляют собой своеобразные решетки из четырех и щ проводов с бегущими волнами, скомпонованные та: образом, чтобы усилить излучение в заданном напрев. НИИ, используя направленные свойства каждого и? hi

§ 2.3. Влияние земли на характеристику направленности антенны

До сих пор рассматривались характеристики а:-rei расположенных в свободном пространстве. В болыш стве реальных случаев (тем более в любительской ; pi тике) антенны размещаются на небольших удаленш от земли. Свойства почвы около антенны оказываг щественное влияние на все ее параметры, в том icJ и на характеристику направленности.

Земля, не оказываясь на диаграммах направлю сти антенн в горизонтальной плоскости, влияет нг: дв

гмы направленности в вертикальной плоскости. Оп-тять последние на практике приходится, глав1г1ым язом расчетным путем или на моделях, так как про-°1гть экспериментальное снятие реальных диаграмм павценности затруднительно: необходимо иметь либо пециальные вышки, либо летательные аппараты. В первом приближении влияние земли на направлен-ые свойства антенн может быть учтено методом зеркальных отображений. При этом в роли экрана выступает поверхность раздела двух сред: воздуха и земли. Тем самым задача о влиянии земли на направленные свойства антенны сводится к уже рассмотренной задаче о сложении полей двух излучателей: реальной антенны и ее зеркального отображения (фиктивной антенны). Нужно лишь по.мнить, что для вертикально поляризованных антенн имеем сшфазное зеркальное отображение, а для горизонтально поляризованных - противо-фаз1Ное.

Таким образам, диаграмма направленности антенны © вертикальной плоскости с учетом влияния земли мо-ет быть определена с помощью графиков рис. 2.1 или рис. 2.2, где dil2 и с?2/2 -высоты размещения центра антенны.

На самочм деле отражение от земной поверхности происходит неполное, так как часть падающей на нее энергии поглощается в силу конечной проводимости fiOTBbi. В частности, результатом этого обстоятельства -является неполная компенсация прямого и отраженного т земли лучей для тех направлений, в которых они стречаются в противофазе. В таких направлениях за-тыты нули в множителях земли, определяющих диаграмму направленности системы антенна-земля.

Амплитуда и фаза поля от фиктивного излучателя отличаются от принятых по методу зеркального отобра-кения. Строгий учет этого обстоятельства сложен. На римере рис. 2.3 рассмотрим лишь, в чем за-ключаются ачественные различия реальных диаграм.м направлен-ости антенны в присутствии земли от расчетных, порученных приближенным методом в предположении сальной бесконечно проводящей земли. На них со-ветственно представлены диаграммы направленности вертикальной плоскости горизонтального полуволно-ого вибратора (а), расположенного на высоте /J2 над

ля в н

лемлей, II вертикально; ратора (б) для почв. Как следует и смотрения, общим \ том для обоих случа( ляется уменьшение п главном направлении правлении максимал!- но усиления) и, как след лвр уменьшение коэффициен полезного действия аиц ны, а с ним н коэффициен усиления. Для горизонта. но поляризованной антенн поле под малыми углами горизонту (в предел; О-20°) почти не завис!i i свойств почвы.

При этом для .; ль высот подвеса антенны, \ превышающих четверти лл1 иы волны, основное излуч ние (прие.м) будет npoic.xi дить в зенит. Дальнсйш( увеличение высоты П( вес приводит к появлении пр вала в диаграмме в онй ном направлении и об щ ванию двух максимуме Когда высота подвеса достигает половины ня диаграмма направленности становится двухле- ес ковой. Максимумы этих лепестков направлены пС углом 30° к линии горизонта. Затем с увеличением вы соты развивается третий лепесток, направленный з€ ннт, который, в свою очередь, тоже раздваивает , i диаграмма становится четырехлепестковой. Указа ihq поведение множителя земли широко используете Н практике, чтобы обеспечить максимальное изл\ нй (прие м) в требуемых направлениях вертикальной : ЮС кости. В частности, при использовании горизонтал. иЛ вибраторов в качестве антенн зенитного излучен]: зЫ соту их подвеса никогда не делают равной или бл.-:К( четному числу рабочих полуволн, так как при этг вЫ

/ - идеальная -3

g=5 10 сим/м;

Рис. 2.S

земля, 2 - s б) I

- идеаль- 2

наяяем.ля, 2 -г =25, g = 10 cumjm, 3

- г =5, g = 10 симм

ах антенна теряет спосОбно:сть излучения в зенит. °Для вертикальных вФ!братороВ, под малыми углами горизонту, поле претерпевает наиболее заметные изменения в зависимости от параметров по-чвы.

Здесь сильное влияние оказывает и разнииа в законах распространения радиоволн вдоль земли и под углами к горизонту. Как уже говорилось, волны первого типа называются поверхностными, а второго - пространственными. Сила сигнала пространственных волн убывает обратно пропорционально расстоянию. Поверхностные же волны убывают значителыно быстрее из-за потерь в земле. В результате, если измерить поле, создаваемое данной антенной, под разными углами к горизонту, а затем построить диаграмму направленности в вертикальной плоскости, то окажется, что в нижней части диаграммы появится вмятина , которая будет увеличиваться по мере увеличения расстояния, на котором замеряют поле. Наличие нуля (минимума) в направлении горизонта, таким образом, не означает, что в данном направлении антенна вообще не излучает или не принимает электромагнитной энергии, а только отображает факт практического отсутствия земных волн на больших расстояниях от антенны. Поэтому, пользуясь диаграммами направленности вертикальных антенн в вертикальной плоскости по наличию нуля в направлении горизонта, не следует делать поспешного вывода о непригодности такой антенны для связи по-вершостными (земными) волнами. Следует помнить, что вертикальные диаграммы направленности служат лишь для оценки эффективности коротко1волновых a }i-генн при работе пространственными волнами.

Общим моментом для всех антенн, поднятых над землей на высоту нескольких длин волн, является многолепестковый характер диаграммы направленности в вертикальной плоскости. При этом степень изрезанности результирующей диагра.ммы направленности ЗЗвисит от высоты подвеса антенны, а характер кривой, огибающей максимумы боковых лепестков. - от диаграммы направленности антенны, которую она имеет в свободном пространстве. Рис. 2.3в поясняет сказанное выше. Здесь результирующая диаграмма направленности в вертикальной плоскости системы антенна - земли заштрихована. Пунктиром показана половина диаграммы на-