Antenne directionnelle à polarisation verticale. Schéma, description

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Antenne directionnelle à polarisation verticale. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Antennes HF

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De nouvelles solutions n'apparaissent pas souvent dans la technologie des antennes. Celles-ci incluent sans aucun doute une curieuse version d'une antenne directionnelle à deux éléments à polarisation verticale proposée l'année dernière par Vladimir Polyakov. Dans cet article, il parle d'une éventuelle modification de celui-ci.

La description de l'antenne, qui est formée de deux vibrateurs verticaux rapprochés d'environ une demi-onde de long, alimentés par les extrémités inférieures via une ligne à deux fils quart d'onde, a été publiée dans le "KB journal" (V. Polyakov. Antenne directionnelle verticale. - "KB journal", 1998, n ° 5, p. 27-31). Il est représenté schématiquement sur la Fig. 1, a (XX - points de connexion de la ligne d'alimentation). Déjà dans ces expériences, il a été remarqué que la forme des "épaules" de l'antenne, ainsi que leur emplacement, ne sont pas critiques. La longueur totale de chaque vibrateur, qui doit être légèrement inférieure à ZL/4 pour l'un d'entre eux "directeur", et légèrement supérieure à cette taille pour l'autre "réflecteur", a un effet sensiblement plus important. Une telle différence dans les longueurs des vibrateurs est nécessaire au bon phasage des courants dans ceux-ci et à la création d'un rayonnement unidirectionnel.

Antenne directionnelle à polarisation verticale

Et pourquoi ne pas rendre les vibrateurs droits et divergents de la base avec un léger angle par rapport à la verticale, comme indiqué sur la fig. 1b ? En effet, entre leurs "centres de gravité", où se situent les ventres du courant, il y aura encore une distance d'environ L/8, nécessaire au fonctionnement normal de l'antenne. Quant à la ligne quart d'onde, elle aura une résistance d'onde variable sur la longueur, ce qui, encore une fois, ne fait pas peur. Le rayonnement des conducteurs quart d'onde divergents de la ligne ne doit pas être significatif, car ils sont situés à proximité et les courants qui les traversent, conformément au principe de fonctionnement de l'antenne, sont presque antiphases (Fig.1, c).

Les études expérimentales de l'antenne ont pleinement confirmé les résultats attendus - l'antenne a montré une bonne directivité et s'est avérée facile à régler. Quelques problèmes sont survenus avec sa nutrition. Au début, l'antenne, comme la précédente, était alimentée "selon la science" - aux points XX, non loin de l'extrémité court-circuitée de la ligne quart d'onde. Le conducteur central du câble était attaché au directeur et la tresse au réflecteur. De plus, le câble était posé le long du réflecteur et descendait verticalement à partir de l'extrémité court-circuitée de la ligne quart d'onde (un point à potentiel nul). Il s'est avéré peu pratique de déplacer les points d'alimentation lors du réglage de l'antenne le long de vibrateurs non parallèles. De plus, il semblait difficile de changer la longueur des vibreurs et la position des points d'alimentation en même temps.

Néanmoins, l'antenne a fonctionné, donnant un rayonnement dirigé vers le vibreur court avec un gain de 4 dB par rapport au vibreur demi-onde. Puis l'antenne était fixée sur une base "grounded" (un avion métallique imitant le toit d'une voiture) et il devenait assez gênant de déplacer les prises de courant. Ensuite, il a été décidé de connecter le conducteur central du câble par le bas au vibrateur actif "directeur", et de connecter la tresse de câble et le réflecteur à la base. Les considérations étaient les suivantes : l'impédance d'entrée d'un vibreur actif d'une longueur de 3L/4 est d'environ 50 ohms, au lieu de 37 ohms pour un quart d'onde, et devrait permettre une bonne adaptation. Le réflecteur est-il désormais passif ? Je ne pense pas, car il est résonant et est connecté directement à la gaine du câble, il devrait donc "aspirer" efficacement le courant de celui-ci.

Tous ces arguments ont été confirmés dans la pratique et l'efficacité de l'antenne a augmenté d'environ 0,5 dB. Dans les expériences, l'antenne de télévision d'usine s'est avérée très pratique - un "moustache" avec deux éléments télescopiques, dont le câble plat a été remplacé par un câble coaxial.

La conception de l'antenne résultante, dont les dimensions ont été sélectionnées pour une fréquence de 430 MHz (Fig. 2), correspondait exactement à la lettre V. Elle s'appellerait une antenne en V, mais ce nom a longtemps été fermement attaché à une antenne filaire horizontale. Aussi connu - Antenne "V inversé". Par analogie, je propose d'appeler l'antenne de conception "Vertical V" ou VV.

Antenne directionnelle à polarisation verticale

C'est facile à mettre en place. Fig. 2 Il suffit, en modifiant la longueur des dipôles et en les inclinant, d'obtenir un maximum de rayonnement dans la direction principale. Le signal était enregistré par un simple indicateur de terrain placé à quelques mètres de l'antenne.

Le gain d'antenne est estimé à 4,5 dB par rapport à un vibreur demi-onde (environ 6,5 dB par rapport à un radiateur isotrope). Le diagramme de rayonnement dans le plan horizontal (en azimut), pris aux points passant par 45 °, est illustré à la Fig. 3.

Antenne directionnelle à polarisation verticale

Une certaine non-uniformité du rayonnement sur le côté s'explique par l'influence des objets environnants (l'auteur n'avait pas de portée d'antenne "propre" pour ces mesures). Le rapport de rayonnement avant/arrière n'était pas trop élevé, environ 12 dB. Il peut être amélioré en prolongeant davantage le réflecteur, mais au prix d'une certaine réduction du gain de gain.

Auteur : Vladimir Polyakov (RA3AAE)

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