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