Для увеличения широкополосности антенны рамки выполняют не из одиночного провода, а из трех проводов, расположенных параллельно на расстоя-яии нескольких сантиметров друг от друга. В результате образуется система из tpex вложенных одна в другую зигзагообразных антенн, включенных параллельно к одному фидеру. В качестве проводников рамок можно использовать антенный канатик, оплетку коаксиального кабеля, медный провод, тонкие металлические трубки и т. п. В качестве фидера применяют коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Для того чтобы осуществить переход от коаксиального кабеля к симметричному входу антенны без симметрирующего устройства, обычно снимают с кабеля диэлектрическую оболочку и оплетку кабеля проводят от нижнего угла нижней рамки по ее проводу к узлу питания, где центральный проводник припаивают к пластине со стороны подвода кабеля, а его центральный провод - к противоположной пластине. Поскольку кабель отходит от антенны вдоль ее оси симметрии в точке нулевого потенциала, то он не будет возбуждаться.

Для увеличения КНД зигзагообразной антенны при.меняют плоский рефлектор из натянутых на прямоугольную раму горизонтальных проводов. Наличие рефлектора повышает направленность антенны более чем вдвое и существенно улучшает защиту от приходящих сзади помех.

Основные размеры многоканальной зигзагообразной антенны и рефлектора приведены в табл. 6.2 (все размеры - в миллиметрах; обозначения см. на рис. 6.13).

Таблица 6.2

Примечание, z - расстояние меж.чу плоскостью антенны н плоскостью рефлектора.

На рис. 6.14 приведены электрические характеристики зигзагообразной антенны.

0.2 0,21, 0,28 0,32 0,36 0,1, а)

0,8 0,6 0,1, 0,2

0,2 0,21,0,28 0,32 0,36 О,!* tlx

Рис. 6.14. Электрические характеристики зигзагообразной антенны:

- аавнсимость коэффициента направленного действия антенны от отношения сторона адрата к длине волны; б - зависимость коэффициента бегущей волны в фидере антенны от отношения стороны квадрата к длине волны

Рис. 6.15. Вибратор с рефлектором или директором:

а - вибратор с пассивным рефлектором; б - вибратор с активным рефлектором; в - ВВ" вратор с настраиваемым пассивным рефлектором; г - вибратор с пассивным директоров (стрелками показаны направленФтя главного лепестка диаграммы лаправленности)

Рефлектор и директор. Для усиления интенсивности излучения горизонтального или вертикального вибратора применяют рефлектор или директор. При ВТОМ в ся.у закона о сохранении энергии увеличение энергии в одном направлении должно сопровождаться уменьшением излучения в другом направлении;

Простейшим рефлектором может служить плоский металлический лист, ус= тановленный со стороны, противоположной направлению максимального излучения. Расстояние между вибратором и листом должно быть примерно равным четверти длины волны. В этом случае в направлении, перпендикулярном листу фазы, поля излучения вибратора и его зеркального изображения отличаются на 360°, т. е. синфазны и складываются арифметически.

Не Всегда удобно устанавливать металлический лист или заменяющую его сетку проводов. Значительно проще параллельно излучающему вибратору установить другой .вибратор и возбудить в нем токи такой фазы, чтобы поля, создаваемые обоими вибраторами, складывались в нужном направлении. Так, например, если расстояние между обоими вибраторами равно четверти длины волны и ток одного из них отстает по фазе на четверть периода (на 90°) от тока другого, то излучение будет направлено в сторону вибратора отстающего по фазе, так как именно в этом направлении поля, излучаемые вибраторами, будут складываться, а в противоположном - компенсироваться (рис. 6.15,а). В том случае, когда к обоим вибраторам подводится линия питания (рис, 6.15,6), вибратор, опережающий ло фазе, называется активным рефлектором.

Очень часто такая двухвибраторная система .состоит из одного питаемого •вибратора и второго вибратора, к которому питание не подводится (так называемый пассивный вибратор). Ток в пассивном вибраторе наводится благодаря наличию между ним .и питаемым вибратором электромагнитной связи, т. е. падающее от активного вибратора на пассивный электрическое поле наводит в нем ЗДС и по нему течет ток. Регулируя длину вибратора, можно добиться, чтобы ток в нем отставал от тока в вибраторе на четверть период» (на 90° по фазе) или несколько меньше при расстоянии между вибраторами, равном или несколько меньшем четверти волны. Тогда поля будут складываться в направлении пассивного вибратора. Такой пассивный вибратор называется директором, что в переводе на русский язык - направляющий. Отставание ло фазе на четверть периода, как показывают теория и практика настройки, обеспечивается в том случае, когда пассивный вибратор короче половины длины волны.

Если же ток в пассивном вибраторе, расположенном на расстоянии четверти волны или меньше, опережает по фазе на четверть периода или несколько

0,т 0,1 D,f9l 0,191 D,t9l

Kit 0,8

КНП, дб

/,05 6)

V5 макс/Я

f,05 1,1 !,I5 kfim I к

(Рис. 6.16. Шестиэлементная антенна типа «волновой канал»:

.д--схем-а .антенны Оразмеры выражены через максимальную длину волны); б -зависи-.иость коэффициента бегущей волны от длины вол.ны; в - зависимость коэффициента направленного действия от длины волны

jMenbUie ток питаемого вибратора, то система излучает в направлении, протяво-1П0Л0ЖН0М пассивному вибратору, он как бы отражает радиоволны, и его иазы-вают пассивным рефлектором.

Настройку пассивных вибраторов (директора и рефлектора) можно осуществлять подстроечным мостиком (рис. 6.15,е,г).

Директорные антенны. Директорные антенны часто называют антеннами Типа «волновой канал», так как волна как бы направляется структурой антенны вдоль .расположения ее элементов. Эти антенны являются наиболее распространенными направленными телевизионными приемными антеннами.

Антенна представляет собой ряд параллельных вибраторов длиной около полуволны, расположенных вдоль направления распространения. Один из виб-.раторов соединен с фидерной линией, идущей к телевизионному приемнику. Вибраторы, расположенные в сторону передающей телевизионной станции, имеют длину, меньшую полуволны и служат пассивными директорами. С обратной стороны устанавливается вибратор несколько больший полуволны. Он служит пассивным рефлектором (рнс. 6.16,а). Направленность антенны достигается регулировкой длины пассивных вибраторов и расстояний между ними. Обычно расстояние между рефлектором и вибратором, к которому подключен фидер (активным вибратором), около 0,15...0,2 длины волны, расстояние между активными вибратором и ближайшим директором около 0,1 ...0,2 длины волны, расстояния между директорами также 0,1 ... 0,2 длины волны. Длина рефлектора (0,5 ... 0,6)Я, длина директоров (0,35 ... 0,45)Применение второго рефлектора, расположенного позади первого, почти не улучшает направленности антенны, что связано с -большим ослаблением поля первым (от активно-то вибратора) рефлектором. Поэтому во втором рефлекторе будут наводиться относительно малые токи, его излучение мало н слабо влияет на диаграмму направленности. Установка второго рефлектора может лишь уменьшить размер заднего лепестка диаграммы антенны. Дополнительные директоры позволяют при соответствующей их настройке увеличить излучение в направлении от активного вибратора в сторону директоров, так как каждый из иих находится в поле падающей волны. Это приводит к увеличению КНД -и сужению диаграммы направленности. В связи с тем, что в директорной антенне используются резонансные явления в рефлекторе и директорах, ее полоса пропускания невелика. Она обычно не превышает ±7 ... 8 % средней частоты рабочего диапазона волн. Прн этом КНД антенны в полосе пропускания изменяется в! 1.6 ...2 раза (рис. 16.-16,6,6).