Согласование сопротивления антенны • HamRadio

Согласование сопротивления антенны, большинство антенных систем демонстрируют заметное изменение сопротивления при значительном изменении частоты. По этой причине обычно удаётся согласовать сопротивление линии только на одной частоте. Следовательно, согласованная антенная система в большинстве случаев оказывается однодиапазонной. Однако, как правило, её можно использовать в довольно широком диапазоне частот внутри данного любительского диапазона.

Согласование сопротивления антенны

Диапазон частот, в котором КСВ остаётся низким, определяется тем, насколько изменяется сопротивление при изменении частоты. Если изменение сопротивления мало при заданном изменении частоты, КСВ будет низким в довольно широкой полосе частот.

Однако если сопротивление изменяется быстро (что подразумевает остро резонансную антенну с высокой добротностью), КСВ также будет быстро расти по мере ухода рабочей частоты от резонанса антенны, где линия согласована.

Резонанс антенны

В общем случае достижение хорошего согласования с линией передачи означает, что антенна резонансна. (Некоторые типы длиннопроводных антенн, такие как ромбические, являются исключениями. Их входные сопротивления активны в широкой полосе частот, что делает такие системы, по существу, нерезонансными.) Нерезонансные антенны, конечно, тоже могут быть согласованы с линиями передачи, но дополнительная компенсация реактивного сопротивления усложняет задачу.

Чем выше добротность Q антенной системы, тем важнее установить резонанс до того, как будет предпринята попытка согласовать линию. Это особенно верно для решёток с малым расстоянием между элементами. В случае простых дипольных антенн настройка не столь критична, и обычно достаточно обрезать антенну до длины, определяемой соответствующей формулой. Частоту следует выбирать в центре диапазона частот (который может быть всей шириной любительского диапазона), в котором антенна будет использоваться.

Согласование сопротивления антенны прямое подключение к антенне

Стоит отметить, сопротивление в центре резонансной λ/2 антенны на высотах порядка λ/4 и более является активным и составляет примерно 50–70 Ом. Диполь можно питать через 75-омный коаксиальный кабель, такой, к примеру как RG-11, как показано на рисунке выше.

Кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, например RG-8, также может использоваться. На самом деле RG-8 может оказаться предпочтительнее, поскольку на тех высотах, где многие радиолюбители устанавливают свои антенны, сопротивление в точке питания ближе к 50 Ом, чем к 75 Ом.

При питании двухпроводной линией система была бы симметричной, но с коаксиальной линией она по своей природе несимметрична. В общем виде несимметрия с коаксиальной линией вызвана тем, что внешняя поверхность оплётки связана с антенной не так, как внутренний проводник и внутренняя поверхность внешней оплётки.

Общий результат состоит в том, что в простой схеме, показанной на рисунке выше, по внешней стороне внешнего проводника будет протекать синфазный ток. Несимметрия мала, если диаметр линии очень мал по сравнению с длиной антенны — условие, которое достаточно хорошо выполняется на нижних любительских частотах.

Однако в диапазоне УКВ ею нельзя пренебрегать, и не следует игнорировать её и на 28 МГц. Если фидер ориентирован относительно антенны несимметрично — так, что он ближе к одной стороне антенны, чем к другой, — по внешней стороне фидера будут протекать более высокие синфазные токи. Систему можно отстроить от токов на внешней стороне линии, используя дроссельный балун

Эта система рассчитана на работу в одном диапазоне, хотя может работать и на нечётных кратных частотах основной. Например, антенна, резонансная вблизи низкочастотного края диапазона 7 МГц, будет работать с относительно низким КСВ по всему диапазону 21 МГц.

На основной частоте КСВ не должен превышать примерно 2:1 в пределах ±2% от частоты точного резонанса. Такое отклонение приблизительно соответствует всей ширине диапазона 7 МГц, если антенна резонансна в середине диапазона.

Добавить комментарий