Антенна из случайных проводов — это радиоантенна, состоящая из длинного провода, подвешенного над землей, длина которого не имеет особого отношения к длине волны используемых радиоволн, но обычно выбирается больше для удобства размещения между имеющимися опорами или длины провода под рукой, а не для выбора длины, которая будет резонировать на какой-либо конкретной частоте. Провод может быть прямым или может быть натянут туда-сюда между деревьями или стенами, чтобы поднять в воздух как можно больше провода. Из-за большой изменчивости (незапланированной) конструкции антенны эффективность случайного провода может хаотично меняться от одной установки к другой, и одна случайная проволочная антенна может иметь совершенно разную силу приема/передачи в одном направлении, чем в другом азимутальном направлении, примерно на 70°~140°, и, наконец, сила приема/передачи и направления могут сильно отличаться только на умеренно разных частотах. Антенны из случайных проводов обычно питаются на одном конце от подходящего противовеса (такого как заземление или параллельный провод, скрытый под травой под поднятым проводом антенны).
Они широко используются в качестве приемных антенн в диапазонах длинных , средних и коротких волн , а также в качестве передающих антенн в этих диапазонах для небольших наружных, временных или аварийных передающих станций, а также в ситуациях, когда невозможно установить более постоянные антенны.
Часто случайные проволочные антенны также (неточно) называют антеннами с длинным проводом . Не существует общепринятого минимального размера, но фактические антенны с длинным проводом должны быть больше, чем по крайней мере четверть длины волны ( 1 /4 λ ) или, возможно, больше половины ( 1 /2 λ ) на частоте, для которой используется антенна с длинным проводом, и даже полуволна может считаться только «длинноватой » , а не «действительно» длинной; требуемый нижний предел размера зависит от книги, к которой обращаются. Большинство источников считают, что «истинно» длинный провод должен иметь как минимум одну длину волны, [1] тогда как антенны со случайными проводами не предполагают такой путаницы. [2] Еще больше запутывая вопрос, если антенна используется в широком диапазоне частот, некоторые авторы могут технически квалифицировать ее как длинный провод на более коротких волнах, но не на более длинных. Термин случайный провод не вызывает таких придирок: его единственное требование заключается в том, чтобы длина антенны не была запланирована для резонанса на определенной интересной частоте.
Хотя антенны с нечетным числом четвертей длины волны легко запитывать, когда длина провода близка к четному кратному a 1 /4 волна,ееимпедансможет достигать тысячОмкакреактивного сопротивленияисопротивленияиз-заантирезонанса— экстремальные значения, которые могут превышать диапазоны, в которых обычныесогласования импедансаявляются адекватными.Эффективность излученияантенны не изменяется, несмотря на высокое сопротивление; если антенна была подана передающей мощностью против резистивного противовеса (например, плохого заземления) и используется соответствующаясистема согласования, эффективность антенной системы может фактически значительно возрасти. Основываясь на этих соображениях,оператор W0IPL разработал таблицу используемыхнечетныхкратных длин и неиспользуемых четныхкратных длин для ,назначенных любителям, а затем выбрал компромисс среди всех них в качестве идеальной рабочей длины для любого диапазона в 74 фута (22,56 м) длялюбительских радиодиапазонов КВ.[3]Следовательно, ~74 фута (22,6 м) — это тщательно выбраннаянеслучайнаядлина, предпочтительная дляКВ-антенны «случайной» длины. Другая предпочтительная длина — 100 футов (30,5 м).[1]
Диаграмма направленности тонкой проволочной антенны легко предсказать с помощью моделирования антенны . Для прямого провода диаграмма направленности может быть описана аксиально-симметричными мультипольными моментами без компонента вдоль направления провода; по мере увеличения длины провода более высокие мультипольные вклады становятся более заметными и развиваются множественные лепестки (максимумы) под углами к оси антенны. [4] При длине волны около 0,6 λ проволочная антенна будет иметь один лепесток с максимумом под прямым углом к оси. Выше этого лепестка разделится на два конических лепестка с их максимумом, направленным под равными углами к проводу, и нулем между ними. Это приводит к четырем азимутальным углам, при которых усиление максимально. По мере увеличения длины провода в длинах волн количество лепестков увеличивается, а максимумы становятся все более острыми.
Любая непредсказуемость диаграммы направленности вызвана неконтролируемым взаимодействием с близлежащим веществом (например, почвой или конструкциями). Например, длинная проволочная антенна, расположенная близко к земле, образует двухпроводную линию передачи с утечкой и, следовательно, также действует как антенна бегущей волны с приемом на конце провода (система больше не является аксиально-симметричной). Сложенная или зигзагообразная антенна может демонстрировать более сложную диаграмму направленности, поскольку на дипольные моменты, которые могут вносить вклад, накладывается еще меньше ограничений симметрии.
Сообщается, что антенны с длинным проводом более эффективны для приема, чем многоэлементные антенны, такие как антенны типа «волновой канал» или счетверенные антенны с такой же длиной провода.
Антенна из случайного провода обычно состоит из длинного (по крайней мере, четверть длины волны) провода, один конец которого подключен к радио, а другой находится в свободном пространстве, расположенном любым наиболее удобным для имеющегося пространства способом. В идеале он натянут как можно выше между деревьями или зданиями, с максимально тупыми изгибами и с изолированными от опор концами. [a] [b]
Если антенна с произвольным проводом используется для передачи, обычно также требуется антенный тюнер , поскольку ее сопротивление непредсказуемо и меняется в зависимости от частоты. [1] Одна сторона выхода тюнера подключена напрямую к антенне, без линии передачи , а другая — к хорошему заземлению . Лучше всего подходит провод длиной около нечетного числа четвертей волны ; напротив, провод длиной около четного числа четвертей волны, хотя и хорош для приема, при передаче превысит согласующую способность большинства небольших тюнеров, если только сначала не пропустить его через unun с большим коэффициентом трансформации. [5] [6] Даже без хорошего заземления антенна все равно будет излучать, хотя и плохо; она будет делать это за счет емкостной связи с любым близлежащим проводящим материалом; это не рекомендуется. [7]
Заземление для антенны из случайного провода может быть выбрано экспериментальным путем. Заземление антенного тюнера может быть подключено к близлежащей трубе с холодной водой (если используемая труба достигает почвы через полностью стальной или полностью медный сегмент) или к одному или нескольким проводам, проложенным по полу или земле, один из которых имеет длину приблизительно в четверть длины волны, или заземление может быть подключено к одному или нескольким случайно проложенным противовесным проводам под антенной, по крайней мере один из которых имеет длину в четверть волны. [1]
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )