Кольцевой вибратор
Кольцевой вибратор — это очень изящный горизонтальный кольцевой излучатель, который также называют гало-антенной (Halo, Halfwave Loop — полуволновая петля). Применяют кольцевой вибратор преимущественно в автомобильных радиостанциях. Из рис.1 видно, что речь идет о полуволновом вибраторе, оба плеча которого изогнуты в горизонтальной плоскости так, что образуется незамкнутое кольцо. Если кольцевую антенну превратить в четырехугольную со сторонами по λ/2, получим антенну, известную как Squalo (Square Loop — квадратная петля).
Форма горизонтальной диаграммы направленности горизонтального кольцевого вибратора ближе к эллипсу, а не к окружности. Усиление гало-антенны относительно прямого вибратора по его главному лучу составляет 3 дБ, а в минимумах по нормали к нему — 6 дБ.
Рис.1. Кольцевой вибратор для 145 МГц, вид сверху.На рис.1 показан кольцевой вибратор для диапазона 2 м со всеми необходимыми размерами и гамма-согласованием, которое обеспечивает соответствие подключаемого 50- или 75-омного коаксиального кабеля импедансу антенны и избавляет от необходимости устраивать разрыв вибратора на входе антенны, что способствует механической стабильности конструкции. Экран коаксиального кабеля соединяется с геометрической серединой вибратора, а внутренняя жила — с гамма-звеном.
Примечание.
Концы вибратора не должны соприкасаться. Расстояние между ними следует устанавливать не менее 30 мм, иначе возникает сильное емкостное взаимодействие, из-за которого смещается резонансная частота и изменяется входное сопротивление.Иногда намеренно увеличивают емкостную концевую нагрузку, закрепляя на концах вибратора металлические пластины наподобие конденсатора. Такое действие смещает резонанс к низким частотам и позволяет уменьшить диаметр кольца.
Сопротивление излучения гало-антенны в описываемом варианте составляет около 15 Ом, то есть оно ниже, чем у прямого вибратора. Поскольку на концах вибратора всегда имеется максимум напряжения, даже при использовании высококачественных изоляторов нельзя пренебрегать потерями. Они могут существенно возрастать при большой влажности воздуха, снегопаде или изморози.
Кольцевой вибратор создавался специально для работы в мобильном режиме, поэтому концы вибратора для механической стабильности заделаны в высококачественный изоляционный материал. Однако существует не столь стабильная, но электрически более целесообразная конструкция. В ней нет изолятора на концах вибратора, а вместо диаметральной планки для фиксации кольца применены несколько спиц в виде стержней из синтетического материала (рис.2).
Рис.2. Рациональное крепление кольцевого вибратора.Горизонтальные кольцевые вибраторы могут размещаться друг над другом в несколько этажей, а излучение остается круговым в горизонтальной плоскости. Из-за сужения вертикальной диаграммы направленности усиление растет, но вышеуказанные потери усиления величиной 6 дБ компенсируются при конструкции вибраторов в четыре и более этажей. Представления о питании поэтажно расположенных вибраторов с соблюдением требований к фазировке применимы и к кольцевому вибратору.
Источник: Г.Миллер. "Антенны.Практическое руководство."
Пример конструкции антенны на диапазон 403 МГц (RA3TOX)
[ На главную] [ В раздел Антенны]