同轴垂直天线。方案、说明

同轴垂直天线。无线电电子电气工程百科全书

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这是内置同轴电缆短路四分之一波环路的地平面型天线的名称（图1）。这种天线的主要优点是扩展的频带。

图。1。同轴垂直天线的方案（Rv 是损耗电阻的总和）

它由具有任意波阻抗的垂直放置的同轴电缆形成。电缆中心线芯下端与接地网相连，上端焊接在电缆屏蔽层上。电缆的长度 l 等于 l / 4xVk，其中 Vk 是规范中缩短因子的值（通常为 0,66）。因此，我们谈论的是作为并联谐振电路的同轴闭合四分之一波长线。无线电波仅由电缆屏蔽层发射，但由于 l/d 比较小，其速度因数接近 0,95，因此对于四分之一波谐振来说太短了。为了形成四分之一波地平面，需要将 l1 增加一段 l2 直到谐振长度 l/4。

例子

使用Vk=0,66的同轴电缆。几何四分之一波长l1=0,25lх0,66=0,165l。如果对于电缆屏蔽层，考虑到其l/d比，取缩短系数V=0,95，则正常长度为l1+l2=0,25lx0,95=0,2376l，则该段长度l2= 0,2376l-0,165l = 0,0725l。谐振时，由于输入阻抗非常高（并联谐振电路），内置四分之一波短截线不起作用。如果提高发射机的频率，那么l1+l2段就会太长——换句话说，上面会出现感性无功分量。同时，短路的四分之一波长同轴线（短截线）也会变得过长。超过四分之一波长的线具有电容效应，辐射体段的感性分量和四分之一波长羽流的容性电抗性相互补偿，辐射电阻Rs增大。

随着发射器频率的降低，会发生相反的情况：辐射器部分变为容性，而环路变为感性，这也会导致无功分量的相互补偿。由于四分之一波长线的这种能力，天线的频带被扩展了。从上面看，它受到辐射方向图的不良变化的限制，而从下面看，它受到辐射电阻急剧下降的限制。由于这种宽带，不必精确地保持天线元件的长度。与其他垂直天线一样，良好的接地网络是高效率的先决条件。

DL2FA 详细描述了同轴天线 [1]。其中最简单的草图如图 2a 所示。

同轴垂直天线
米。 2、垂直同轴天线的种类：
a - 缩短的地平面； b - 全尺寸地平面；
c - 一个大大缩短的接地平面，带有一个延长线圈 L 和一个端部电容 C_D

若同轴电缆的缩短系数为Vk=0,66，则其几何长度为0,25lх0,66=0,165l；它是发射器的长度，因为没有使用延长该元件的方法。因此，存在长度约为 60° (1 l=360°) 的缩短的接地面。该版本天线的辐射电阻 Rs 约为 13 欧姆。为了实现天线的高效率，损耗电阻应该越低，辐射电阻也越低。使用半空气电介质且 Vk = 0,82 的同轴电缆可以创造更有利的条件。那么电缆长度l1=0,25lx0,82=0,205l（约74°），辐射电阻值（20欧姆）。由于同轴四分之一波长短截线的作用，输入阻抗在很宽的频率范围内保持有效，并且其值随着辐射电阻而变化。借助 omega 匹配链接 (C_А-从_К) 与任何电缆的特性阻抗相协调。
图2b与图1基本对应，不同之处仅在于天线参数的显示和欧米茄形匹配。图 2c 显示了一个大大缩短的接地平面，带有一个扩展线圈和端部电容。

同轴天线以多频段模式运行。在这种情况下，您应该注意从一个量程过渡到另一个量程时垂直辐射图的变化以及辐射电阻，以及切换量程时调整欧米茄形链接的需要。在单一范围内操作时不需要这样做。

频率范围的显着带宽为本地适应开辟了许多可能性。同轴电缆需要人工或自然支撑。理想的解决方案是内部带有同轴电缆的玻璃纤维管。有时可以在两个高处的参考点之间铺设电缆（例如，在树中）。

文学

1. Wurtz H. DX-Antennen mit spiegelnden Flachen - Koakxiale Antennen。 cq-DL 7/1981，S.330-332

出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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