Конструкция активной вибраторной антенны

Активная антенна представляет собой сочетание антенны, согласующего устройства и усилителя в одном устройстве.

Конструкция несимметричной АПША показана на рис.1. АПША представляет собой штырь с полостью внутри, в которой размещается активный прибор. При необходимости возможно включение двух и более активных приборов параллельно, устанавливаемых в специальной полости. Активный прибор подключается к той точке излучающего вибратора, где активное входное сопротивление последнего равно требуемому сопротивлению нагрузки.

Сигнал, подлежащий усилению и излучению, подводится ко входу активного прибора с помощью коаксиального кабеля, проходящего в полости вибратора. Внешняя оплетка кабеля заземлена, т.е. находится по высокой частоте под потенциалом эмиттера. Питание активного прибора также осуществляется по проводу, проходящему через полость вибратора, и по самому вибратору, соединенному с объектом, на котором он установлен. Место включения активного прибора определяется величиной требуемого активного сопротивления нагрузки RH, которое можно рассчитать по формуле:

R=Rsin(2pl'/X),

где X - длина рабочей волны; l' - расстояние от основания вибратора до точки подключения активного прибора; R -сопротивление излучения вибратора.

Электрическая схема АПША представляет собой усилитель мощности с резонансной нагрузкой (рис.2). Нагрузкой усилителя служит сам вибратор, представляющий открытый колебательный контур, а автотрансформаторное подключение активного прибора позволяет согласовать сопротивление нагрузки с сопротивлением излучения вибратора.

Автором были проведены экспериментальные исследования макета активной антенны данной конструкции для носимой радиостанции мощностью 5 Вт в диапазоне частот 30...70 МГц. АПША представляла собой составной штырь длиной 1 м с транзистором типа КТ920В, подключенным на расстоянии l'=12 см.

Экспериментальное исследование относительного коэффициента усиления антенны G проводилось методом сравнения. Для этого измерялись напряженность поля в точке приема типовой радиостанции с усилителем мощности (УМ) и с АПША без УМ. Зависимости G от частоты для активной и пассивной антенн показаны на рис.3.

Коэффициент фильтрации К=20 Ig Е2/Е1, где Е1 и Е2 - напряженности поля основной и второй гармоник соответственно, для разработанной антенны не хуже -38 дБ. Эти данные удовлетворяют требованиям к уровню внеполосных излучений передатчиков маломощных радиостанций.

Автор:  В.Г. Сайко, г. Киев

Литература:

1. Активные передающие антенны./Под ред. В.В. Должикова.- М.: Радио и связь, 1984.R