Антенна из произвольного провода — 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 удобного размещения между имеющимися опорами или длину провода под рукой, а не выбирать длину, которая будет резонансной на какой-либо конкретной частоте. Проволока может быть прямой или ее можно натягивать взад и вперед между деревьями или стенами, чтобы поднять в воздух как можно больше проволоки. Из-за большой изменчивости (незапланированной) конструкции антенны эффективность случайного провода может хаотично варьироваться от одной установки к другой, и одна случайная проволочная антенна может иметь совершенно разную мощность приема / передачи в одном направлении, чем в другом азимутальном направлении . разница примерно на 70–140°, и, наконец, мощность и направления приема/передачи могут сильно различаться лишь на умеренно разных частотах. Антенны с произвольной проволокой обычно подключаются одним концом к подходящему противовесу (например, к заземлению или параллельному проводу, спрятанному под травой под приподнятым проводом антенны).
Они широко используются в качестве приемных антенн на длинных , средних и коротких волнах диапазонах волн, а также в качестве передающих антенн на этих диапазонах для небольших наружных, временных или аварийных передающих станций, а также в ситуациях, когда невозможно установить более постоянные антенны. .
Часто проволочные антенны со случайным расположением элементов также (неточно) называют антеннами с длинными проводами . Не существует общепринятого минимального размера, но фактические антенны с длинным проводом должны быть больше, чем четверть длины волны ( 1 /4 λ ) или, возможно, больше половины ( 1 /2 λ ) на частоте, для которой используется длинная проводная антенна, и даже полуволну можно считать только «длинной » , а не «действительно» длинной; требуемый нижний предел размера зависит от используемой книги. Большинство источников считают, что «настоящий» длинный провод имеет длину как минимум одну длину волны, [1] тогда как антенны со случайным проводом не вызывают такой путаницы. [2] Еще больше запутывая проблему, если антенна используется в широком диапазоне частот, некоторые авторы технически могут квалифицировать ее как длинный провод на более коротких длинах волн, но не на более длинных. Термин «случайный провод» не вызывает таких придирок: единственное требование состоит в том, чтобы длина антенны не была запланирована для резонанса на определенной интересной частоте.
Хотя антенны длиной в четверть волны легко питать, если длина провода почти четна , кратна 1 /4 волны,еесопротивлениеможет достигать тысячОмкакреактивного сопротивления, так исопротивленияиз-заантирезонанса- экстремальных значений, которые могут выходить за пределы диапазонов, в которыхподходят традиционные схемысогласования импедансаЭффективностьизлученияантенны не изменяется, несмотря на высокое сопротивление; если на антенну подается передаваемая мощность против резистивного противовеса (например, плохого заземления) и используется соответствующаясистема согласования, эффективность антенной системы может фактически значительно увеличиться. Основываясь на этих соображениях,оператор W0IPL разработал таблицу пригодных для использованиянечетныхкратных длин и непригодных для использования четныхкратных длин дляВЧ частот, назначенных любителям, а затем выбрал компромисс среди всех них в качестве идеальной длины для работы в любом диапазоне, равной 74 фута ( 22,56 м) длярадиолюбительского диапазона КВ.[3]Следовательно, ~74 фута (22,6 м) — это тщательно выбраннаянеслучайнаядлина, предпочтительная дляВЧ-антенны «произвольной» длины. Другая предпочтительная длина — 100 футов (30,5 м).[1]
Диаграмму направленности тонкой проволочной антенны легко предсказать с помощью антенного моделирования . Для прямого провода диаграмма направленности может быть описана аксиально-симметричными мультипольными моментами без какой-либо компоненты вдоль направления провода; по мере увеличения длины провода более заметные мультипольные вклады становятся более заметными и развиваются множественные лепестки (максимумы) под углами к оси антенны. [4] При значении примерно 0,6 λ проволочная антенна будет иметь один лепесток с максимумом, расположенным под прямым углом к оси. Выше этого лепесток разделится на два конических лепестка, максимум которых будет направлен под равными углами к проводу, а между ними будет ноль . Это приводит к четырем углам азимута, при которых усиление максимально. По мере увеличения длины провода в длинах волн количество лепестков увеличивается, а максимумы становятся все более резкими.
Любая непредсказуемость диаграммы направленности вызвана неконтролируемым взаимодействием с близлежащим веществом (например, почвой или конструкциями). Например, длинная проволочная антенна, расположенная близко к земле, образует негерметичную двухпроводную линию передачи и, следовательно, также действует как антенна бегущей волны с приемом на конце провода (система больше не является аксиально-симметричной). Складчатая или зигзагообразная антенна может иметь более сложную диаграмму направленности, поскольку существует еще меньше ограничений симметрии на дипольные моменты, которые могут внести свой вклад.
Сообщается, что антенны с длинным проводом более эффективны для приема, чем многоэлементные антенны, такие как Яги, или четырехэлементные антенны с такой же длиной провода.
Случайная проволочная антенна обычно состоит из длинного (не менее четверти длины волны) провода, один конец которого подключен к радиоприемнику, а другой - в свободном пространстве, расположенном любым способом, наиболее удобным для имеющегося пространства. В идеале его натягивают как можно выше между деревьями или постройками, с максимально тупыми изгибами и с изолированными от опор концами. [а] [б]
Если для передачи используется случайная проволочная антенна, обычно также требуется антенный тюнер , поскольку она имеет непредсказуемый импеданс , который меняется в зависимости от частоты. [1] Одна сторона выхода тюнера подключена непосредственно к антенне, без линии передачи , другая — к хорошему заземлению . Лучше всего подойдет провод длиной около нечетного числа четвертьволн ; Напротив, провод длиной около четного числа четвертей длины, хотя и подходящий для приема, при передаче превысит согласующую способность большинства небольших тюнеров, если сначала не будет пропущен через unun с большим коэффициентом преобразования. [5] [6] Даже без хорошего заземления антенна все равно будет излучать, хотя и плохо; он сделает это за счет емкостной связи с любым близлежащим проводящим материалом; это не рекомендуется. [7]
Земля для произвольной проволочной антенны может быть выбрана экспериментальным путем . Заземление антенного тюнера можно подключить к близлежащей трубе с холодной водой (если используемая труба достигает почвы через цельностальной или цельномедный сегмент) или к одному или нескольким проводам, проложенным на полу или земле, один из которых имеет сопротивление примерно один -четвертьволновой длины, либо землю можно подключить к одному или нескольким случайно проложенным противовесным проводам под антенной, по крайней мере один из которых имеет четвертьволновую длину. [1]
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )