Типы антенн

В радиосистемах используется множество различных типов антенн , свойства которых специально подобраны для конкретных применений.

Чаще всего наибольшим конструктивным ограничением является размер ( длина волны ) радиоволн, которые антенна должна перехватывать или излучать.
Вторым конкурирующим фактором являются критерии оптимизации как для приема, так и для передачи, которые имеют практические различия для коротких и более длинных волн.
Третьим конкурирующим критерием является количество и полоса пропускания частот , которые перехватывает или излучает одна антенна.
Четвертая цель проектирования — сделать антенну направленной: проецировать или перехватывать радиоволны только с одного вертикального и/или горизонтального направления настолько исключительно, насколько это возможно.

Категории антенн и краткое содержание раздела статьи

Антенны можно классифицировать различными способами, и разные авторы организуют различные аспекты антенн с различными приоритетами в зависимости от того, сосредоточен ли их текст на определенных диапазонах частот; или на размере антенны, конструкции и возможности размещения; или на объяснении принципов теории радио и инженерии, которые лежат в основе, направляют и ограничивают конструкцию антенн. В этом разделе перечислены разделы и подразделы статьи в группах, причем каждая группа антенн соответствует некоторому общепринятому принципу работы электричества: по крайней мере в одном отношении все сгруппированные антенны работают одинаково. Классификация и подклассы ниже следуют тем, которые обычно используются в большинстве учебников по антенной инженерии . ^[1]^[2]^[3]^[4] ^{(стр. 4)}

Список ниже представляет собой резюме нескольких частей этой статьи, а жирные ссылки ведут в соответствующие подразделы. Ссылки внутри самих связанных разделов ведут дальше, к другим статьям Википедии по этому типу антенн.

Простые антенны

Существует три типа «простых» антенн: диполи, монополи и петли. Все три типа простых антенн обычно (но не обязательно) используются на частотах, где они саморезонируют . ^[a] «Простые» антенны также используются в качестве строительных блоков для более сложных типов антенн, таких как композитные антенны. Простые антенны обычно подразделяются на

Линейные антенны («электрические» антенны)

«Прямопроводные» или «прямолинейные» антенны в редких случаях называют «электрическими» антеннами, поскольку они связываются исключительно с электрической частью электромагнитных радиоволн , которые они излучают и поглощают.

Диполь: Двухплечие антенны, типа " кроличьи уши ". Для резонанса каждое плечо немного под основанием в четверть волны к концу, что делает всю антенну почти полуволновой от конца до конца.
Монополь: Одноплечие антенны, как одна "телескопическая" антенна. На самой низкой резонансной частоте это плечо немного меньше четверти волны.

Как диполи, так и монополи часто строятся достаточно большими, чтобы быть саморезонансными, обычно каждое плечо имеет длину в четверть волны . Однако несколько типов линейных антенн специально сделаны слишком маленькими, чтобы резонировать – короткие штыревые антенны и незапланированные случайные проволочные антенны , например.

Рамочные антенны («магнитные» антенны) ^[б]

Петли — это кольцеобразные антенны, сделанные из сегментов проволоки или металлической трубки, согнутых в круг или многоугольник — любую правильную или неправильную двумерную фигуру, которая замыкается сама на себя. В редких случаях все петли в общем называют «магнитными» антеннами , ^[b], поскольку они взаимодействуют исключительно с магнитной частью радиоволн, проходящих через них.

Большие петли: «Большие» петли — это петлевые антенны, периметр которых немного превышает одну полную длину волны на их расчетной частоте; они естественным образом резонируют на всех частотах, которые являются целыми числами, кратными этой расчетной частоте.
Гало-антенны: «Гало» — это петли с небольшим зазором, которые естественным образом резонируют на частоте, где длина их периметра составляет половину длины волны .
Маленькие петли: «Малые» рамочные антенны представляют собой петли из проволоки или трубки, предназначенные для использования в качестве антенн на частотах, где их периметр меньше полуволны; они не обладают естественным резонансом ни на одной из частот, на которых используются, и должны резонировать искусственно, обычно путем подключения конденсатора к точке их питания.

Композитные антенны

Композитные антенны изготавливаются путем объединения одной или нескольких простых антенн либо с другими простыми антеннами, либо с какой-либо отражающей поверхностью, сформированной в экран, занавес или изогнутую тарелку . Обычно только одна из компонентных антенн резонирует на расчетной частоте, и в этом типичном случае фидер подключается только к резонансному компоненту.

Широкополосные композитные антенны: Антенны можно сделать "широкополосными" или "широкополосными" несколькими способами. Возможно, наиболее распространенным методом широкополосной связи является объединение двух или более различных антенн, подключенных к одной общей точке питания, при этом каждый отдельный компонент легко принимает передаваемую мощность на другой частоте. Тогда объединенная антенна охватывает больше частот, чем простая антенна.
Антенны-решетки: Антенны-решетки состоят из комбинаций нескольких простых антенн, которые функционируют как одна антенна; большинство компактных, но высоконаправленных / с «высоким коэффициентом усиления » / лучевых антенн представляют собой некий тип антенных решеток.
Апертурные антенны: Апертурные антенны состоят из внешней, окружающей отражающей поверхности шириной во много длин волн , форма которой концентрирует волны, падающие на поверхность, на небольшую внутреннюю простую антенну; внутренняя антенна может быть как резонансной, так и нерезонансной и любого типа.

Два подтипа композитных антенн, антенные решетки и апертурные антенны, в остальном не особенно тесно связаны и часто указываются отдельно как различные типы.

Антенны бегущей волны: Антенны бегущей волны являются одним из немногих типов антенн, которые обычно не являются саморезонансными : электрические волны, индуцированные принятыми радиоволнами, распространяются по проводу антенны в направлении, в котором распространяются приходящие радиочастотные сигналы. Собираются только электрические волны, идущие к точке питания; волны, идущие от точки питания, заземляются через оконечный резистор на противоположном конце. Резистивное окончание заставляет антенну принимать только в одном направлении, аналогично апертурной антенне, но гораздо проще в изготовлении. Чтобы сделать их еще более направленными, их делают длиной в несколько длин волн, следовательно, неуправляемыми. Поглощение в оконечном резисторе делает их неэффективными излучателями, но все еще иногда используются для передачи, поскольку они работают на любой частоте.

«Другие» антенны: Разумеется, некоторые антенны не вписываются ни в один базовый тип, поэтому последний раздел о реальных антеннах представляет собой категорию «все остальное» для нескольких специфических антенн, которые не вписываются ни в одну из категорий или подкатегорий, используемых в этой статье; например, случайные проволочные антенны и антенны, которые лежат на земле, а не подняты в воздух.

Изотропная антенна: Последний раздел посвящен уникальному типу «поддельной» антенны, называемой изотропной антенной или изотропным излучателем . Это удобная фикция, используемая в качестве «худшего возможного случая» для сравнения характеристик направленности реальных антенн. Хотя ни одна реальная антенна не может быть абсолютно изотропной, некоторые антенны построены так, чтобы быть максимально близкими к изотропным; они используются в качестве аварийных резервных антенн и для испытательного оборудования для других антенн: Поскольку сила принимаемого и передаваемого сигнала (почти) одинакова во всех направлениях, они работают без какой-либо необходимости в том, чтобы они были ориентированы лучше, чем очень грубо, если вообще ориентированы.

Простые антенны

Категория простых антенн состоит из диполей , монополей и рамочных антенн. Почти все они могут быть сделаны из одного отрезка провода (не принимая во внимание разрыв провода для подключения фидерной линии). ^{[ необходима цитата ]}

Диполи и монополи называются линейными антеннами (или антеннами с прямым проводом ), поскольку их излучающие части лежат вдоль одной прямой линии. В редких случаях их называют электрическими антеннами , поскольку они взаимодействуют с электрической частью радиочастотного излучения, в отличие от рамок, которые соответственно являются магнитными .

Диполи

Вариант диполя «кроличьи уши» для приема телевидения на УКВ-диапазоне
Двухэлементная турникетная антенна для приема данных метеоспутников, 137 МГц. Имеет круговую поляризацию.

Диполь состоит из двух проводников, обычно металлических стержней или проводов, обычно расположенных симметрично, конец к концу, с одной стороной сбалансированной линии питания от передатчика или приемника, прикрепленной к каждому, и обычно поднятой как можно выше над землей. [^3]^[c] Некоторые разновидности диполей отличаются только наличием нецентральных точек питания или точек питания на своих концах, другие изменяют выравнивание или форму плеч диполя. ^[6] Хотя диполи используются отдельно в качестве всенаправленных антенн, они также являются строительным блоком многих других более сложных направленных антенн.

Полуволновой диполь: Наиболее распространенный тип диполя состоит из двух резонансных элементов, каждый длиной чуть меньше четверти длины волны, следовательно, общая длина составляет около полуволны. Эта антенна излучает максимально в направлениях, перпендикулярных оси антенны, что дает ей небольшой направленный коэффициент усиления 2,15 дБи.

Дублет: «Дуплет» — название, которое радиолюбители иногда используют для дипольной антенны , используемой на частоте ниже самого низкого собственного резонанса антенны. Антенне не обязательно быть резонансной для хорошей передачи, скорее резонанс предпочтительнее для легкой подачи мощности на нее; использование трансматча может сделать возможной подачу мощности на антенну на ее нерезонансных частотах. ^[7]^[8]^[6] Часто «дуплеты» тщательно подбираются по размеру, чтобы избежать резонанса, чтобы сделать согласование импеданса менее сложным. (Термин «дуплет» строго не различается; многие используют его как синоним «диполя». ^[6] )

Сложенный диполь: Типичный сложенный диполь представляет собой два полуволновых диполя, установленных параллельно друг другу на расстоянии нескольких дюймов друг от друга, с соединенными дальними концами. Питается только один из диполей, а второй диполь подключается напрямую через центр, где у первого есть обычная точка питания. Двухпроводную версию часто называют «сплющенной рамочной антенной», поскольку общая длина провода составляет одну длину волны, а эффективность / сопротивление излучения сложенного диполя очень высоки: в 4 раза больше, чем у одиночного диполя, ^{[ требуется ссылка ]} аналогично высокой эффективности больших петель. Можно добавить любое количество подобных параллельных проводов, причем эффективность будет расти как квадрат числа параллельных проводов; следовательно, трехпроводной сложенный диполь будет в 9 раз эффективнее.

Антенна в форме перевернутой буквы «V»: Когда два плеча диполя по отдельности прямые, но согнуты друг к другу в форме буквы «V» под углом, заметно меньшим 180°, диполь называется антенной «V», а когда дальние концы диполя закреплены ближе к земле, чем центр, он называется антенной с перевернутой буквой «V» ( «Λ» ). Перевернутая «V» популярна, поскольку она обеспечивает некоторые из хороших электрических характеристик диполя, но требует только возведения одной высокой точки крепления, тогда как для обычного диполя требуется как минимум две, часто три. Из-за отражений от земли перевернутая «V» имеет тенденцию быть в основном всенаправленной , но в зависимости от центрального угла, слегка направленной к раскрытию «V». ^[8]^[6]^[d]

Слопер: Sloper или Sloper Dipole — это полуволновой провод, наклонно спускающийся вниз от одной возвышенной точки крепления. Обычно он питается в своем центре, а фидерная линия встречно наклонена перпендикулярно от наклонного провода к колышку в земле около основания мачты. ^[e] Дальний конец Sloper крепится шнуром к короткому столбу или закреплен изолированным шнуром к заземляющему анкеру. Он популярен, потому что для него требуется только одна мачта, и с хорошей системой заземления под ним имеет почти всенаправленную диаграмму направленности. ^[2]^[6]

Современный Виндом: Его более правильное название — off-center-feed dipole , так как оригинальная антенна старого образца «Windom» была несколько иной; однако, обычное повторное использование старого названия хорошо понятно. Современный «Windom» — это диполь, который питается примерно на одну треть расстояния от одного из его концов, но в остальном установлен как обычный диполь, включая большинство вариаций диполей (таких как перевернутая «V» и наклонные диполи). Стратегически выбранное смещенное расположение фидера имеет довольно высокий импеданс, но по счастливой случайности имеет примерно такой же высокий импеданс на большинстве своих гармоник. ^[f] Антенна Windom популярна, потому что она имеет все преимущества обычного диполя, но хорошо работает почти на вдвое большем количестве коротковолновых частот, чем диполь с центральным питанием того же размера. Цена за дополнительные рабочие частоты необходима для согласования импеданса фидера в 5–7 раз выше стандартного импеданса передатчика 50 Ом. ^[2]^[g]^[h]

Диполь с концевым питанием: Диполь может быть запитан с очень близкого к нему конца (необходимо, чтобы расстояние составляло всего около ⁠1/20⁠ th длины диполя от фактического конца), но концевые импедансы чрезвычайно высоки – несколько тысяч Ом, в зависимости от средней высоты антенны и толщины ее провода. Концевое расположение имеет неудобно высокий импеданс, но это примерно тот же высокий импеданс для всех гармоник, и аккомодация для любой одной гармоники будет близка к правильной для всех других гармоник. Преимущество обширных мер, необходимых для согласования с высоким импедансом^[i], заключается в том, что антенна может затем хорошо функционировать на каждой гармонике (без исключений, в отличие от «Windom»), и, следовательно, использоваться для передачи на ровно в два раза большем количестве частот, чем диполь с центральным питанием того же размера (возможны только нечетные гармоники).^[2]^[j]

Турникет: Две дипольные антенны, установленные под прямым углом, питаемые с разностью фаз 90°. Эта антенна необычна тем, что она излучает во всех направлениях (нет нулей в диаграмме излучения или приема), с горизонтальной поляризацией в направлениях, копланарных с элементами, круговой поляризацией, нормальной к этой плоскости, и эллиптической поляризацией в других направлениях. Используется для приема сигналов со спутников, поскольку круговая поляризация используется большинством спутников как для передачи, так и для приема, и поскольку она может излучать и принимать сигналы во всех направлениях, может работать с простого фиксированного крепления, без необходимости нацеливания или управления в сторону целевого спутника.

Патч ( микрополосковый ): Тип антенны с элементами, состоящими из металлических листов, установленных на заземляющей плоскости. Похож на диполь с усилением 6–9 дБи. Интегрируется в поверхности, такие как корпуса самолетов. Их простое изготовление с использованием технологий печатных плат сделало их популярными в современных беспроводных устройствах. Часто объединяются в массивы.

Биконическая антенна: Диполь с конусообразными плечами, с точкой питания, где встречаются их кончики; их иногда называют "толстыми диполями" или "двойными кеглями для боулинга ". Они показывают более широкую полосу пропускания, чем обычные диполи, до трех октав выше их базовой частоты. Монопольная версия называется дискоконусной антенной . ^[k]

Антенна-бабочка: «Бабочка» — это сплющенная версия биконической антенны с аналогичными преимуществами широкополосности. Также называемые антеннами-бабочками , они представляют собой диполи с плечами в форме треугольников или наконечников стрел ( $⧓ ⨝ ⪥$ ); точка питания антенны находится там, где встречаются кончики треугольников. Треугольники могут быть либо металлическим листом с твердыми металлическими центрами ( $⧓$ ), либо двумя проводами с соединенными дальними концами ( $⨝$ ), образующими форму бабочки , либо с несоединенными концами в форме буквы «X» ( $⪥$ ). ^[6]^[k]

Монополи

Четвертьволновая штыревая антенна на FM-радиоприемнике для диапазона 88–108 МГц
Резиновая антенна на УВЧ -рации 446 МГц со снятой резиновой крышкой.
УКВ антенна наземного типа
Мачтовая излучающая антенна средневолновой АМ-радиостанции, Германия
Т-образная антенна любительской радиостанции высотой 80 футов, используемая на частоте 1,5 МГц.
Сложенная унипольная антенна с прочной металлической мачтой, окруженной шестью юбочными проводами, удерживаемыми изолированными стойками

Монопольная антенна — это полудиполь (см. выше); она состоит из одного проводника, такого как металлический стержень, обычно установленного над землей или искусственной проводящей поверхностью (так называемой заземляющей плоскостью ). ^[3]^{[9] Иногда их вместе с диполями}( см. выше) относят к более широкой категории линейных антенн или, проще говоря, антенн с прямым проводом , ^{[ требуется ссылка ],} поскольку их излучающая часть обычно представляет собой прямой (линейный) провод или трубку; редко и диполи, и монополи называют электрическими антеннами , ^{[ требуется ссылка ],} поскольку они взаимодействуют с электрическим полем радиоволны, чтобы противопоставить их всем размерам петель, которые соответственно являются магнитными антеннами . ^[b]

Одна сторона фидерной линии от приемника или передатчика подключена к излучающему плечу антенны, а другая сторона — к земле или искусственной заземляющей плоскости. Радиоволны от монополя, отраженные от заземляющей плоскости, выглядят так, как будто они исходят от фиктивной антенны-изображения, которая, по-видимому, находится ниже заземляющей плоскости , при этом монополь и его фантомное изображение фактически образуют диполь. Следовательно, монопольная антенна имеет диаграмму направленности, идентичную верхней половине диаграммы направленности аналогичной дипольной антенны, и эффективность излучения ^{[ требуется ссылка ]} немного меньше половины диполя. Поскольку все излучение эквивалентного диполя сосредоточено в полупространстве, антенна имеет вдвое большее усиление ( +3 дБ) аналогичного диполя, пренебрегая потерями мощности в заземляющей плоскости. ^[2]

Четвертьволновый монополь: Наиболее распространенным монополем является вертикальный, ⁠1/ 4 ⁠ высота волны , что является минимальным размером для саморезонанса; реже используемый, но более эффективный размер — ⁠5/ 8 ⁠ волна .^[l]Четвертьволновоймонопольимеет усиление 5,12 дБи при установке над хорошейплоскостью заземления Диаграмма направленностиодиночного монополяявляетсявсенаправленной, поэтому они используются для широкого покрытия области, а при вертикальной установке — длявертикальной поляризации, посколькуземные волны,используемые для вещания на частотах ниже 2 МГц, должны быть вертикально поляризованы для уменьшения поглощения сигнала Землей.^[2]Большие вертикальные монопольные антенны используются для вещания в нижней половине диапазонаHFи во всехMF,LFиVLF. Небольшие монополи («штыри») используются в качестве компактных, но малоусиленных антенн на портативных радиостанциях в диапазонах HF,VHFиUHF.

Хлыст: Тип антенны, используемой на мобильных и портативных радиостанциях в диапазонах VHF и UHF, таких как FM- " бумбоксы ", состоит из гибкого стержня, часто сделанного из телескопических сегментов. В диапазоне HF "штыревая" антенна обычно относится к антенне или терминальному сегменту антенны, который слишком коротк для естественного резонанса; ^{[ нужна цитата ]} когда штыревая антенна достаточно длинна для саморезонанса (четверть длины волны или больше), ее обычно просто называют общим названием "монопольная". ^{[ нужна цитата ]}

"Резиновая уточка": Более формальное техническое название — нормальная модовая спираль . Наиболее распространенная антенна, используемая в портативных двухсторонних радиостанциях и беспроводных телефонах из-за своей компактности. Состоит из электрически короткой проволочной спирали . Спиральная форма добавляет индуктивность для компенсации емкостного сопротивления короткого излучателя, делая его резонансным. Как и все электрически короткие антенны, она почти изотропна ^{[ требуется ссылка ]} — имеет очень низкий коэффициент усиления, если вообще имеет. Не путать с похожей по форме, но гораздо большей аксиальной модовой спиралью ( см. ниже ). ^[м]

Земляной самолет: Штыревая антенна с несколькими стержнями, простирающимися горизонтально от основания штыря в форме звезды, похожей на перевернутую лучистую корону , которые образуют искусственную, приподнятую плоскость заземления , которая и дала антенне ее название. Стержни плоскости заземления крепятся к заземляющему проводу фидерной линии, другой провод питает штырь. Поскольку штырь установлен над землей, горизонтальные стержни образуют приподнятую плоскость заземления прямо под штырем, чтобы отражать его излучение от земли и увеличивать его усиление . ^[2] Используется для приподнятых антенн базовых станций для наземных мобильных радиосистем, таких как полиция, скорая помощь и диспетчеры такси.

Мачтовый радиатор: Радиовышка , в которой сама конструкция башни служит антенной. Распространенная форма передающей антенны для радиостанций AM и других передатчиков MF и LF . В основании вышка обычно, но не обязательно, устанавливается на керамический изолятор для изоляции от земли.

Сложенный монополь: Сложенная монопольная антенна является монопольной версией сложенного диполя : это обычный четвертьволновый монополь со вторым проводом, проложенным параллельно первому, на расстоянии нескольких дюймов друг от друга, с соединенными верхними концами двух проводов. Второй провод подключается непосредственно к системе заземления вместо подключения к точке питания, как это делает первый провод. Добавление второго провода повышает эффективность монополя в 4 раза ^{[ требуется ссылка ]} и соответственно повышает импеданс точки питания, что дает дополнительное преимущество в виде упрощения согласования импеданса со стандартным коаксиальным кабелем . Подобно сложенному диполю , можно добавить третий провод, чтобы получить 9-кратную эффективность и т. д. ^[2] Хотя название похоже на сложенный униполь , эти две антенны электрически отличаются: сложенный монополь — гораздо более простая антенна.

Дискоконусная антенна: Дискоконус — это монопольная версия биконической антенны . Название антенны описывает ее форму: металлический диск над металлическим конусом. Конус направлен вверх и сделан из сплошного металла, проволочной сетки или юбки из примерно дюжины наклонных проводов, которые очерчивают конус. Конус имеет длину около одной четверти волны вдоль стороны от кончика до нижнего края на самой низкой частоте антенны. Существует меньший плоский металлический диск, установленный горизонтально, немного выше кончика конуса; иногда сплошной диск заменяется лучистой короной из металлических стержней, похожей на основание антенны с заземленной плоскостью. Один из проводов питания подключается к кончику конуса, другой провод — к центру диска. Дискоконус исключительно широкополосен, обеспечивая соотношение частот в диапазоне приблизительно до 10:1, более чем на три октавы выше самой низкой частоты антенны, но в остальном функционирует так же хорошо, как и другие четвертьволновые монополи: он всенаправленный, вертикально поляризован, так же эффективен, как монополь, и имеет усиление, подобное диполю.

Сложенный униполь: Модифицированная мачтовая антенна, обычно заземленная у основания, дополненная одним или несколькими параллельными проводами, называемыми «юбочными проводами», которые крепятся к мачте на полпути вверх по антенне. Юбочные провода могут крепиться на любой высоте между полпути вверх и вершиной мачты. Один или несколько юбочных проводов питаются сигналом, подобно гамма-соответствию . Количество и относительная толщина мачты и юбочных проводов регулируют импеданс точки питания . ^[n] Это гораздо более сложно и электрически не то же самое, что и похожий по звучанию складной монополь .

Половина ската: Полунаклонный — это четвертьволновый провод, наклонно спускающийся вниз с одной возвышенной точки крепления. Он питается в своей верхней точке крепления, а нижний, дальний конец прикреплен изолированным шнуром к короткому столбу или к заземляющему анкеру. Это монопольная версия наклонного диполя (см. выше); как и наклонный диполь, он популярен, потому что для него требуется только одна мачта. Также, как и наклонный диполь, он имеет почти всенаправленную диаграмму направленности, если используется с хорошей системой заземления, но может работать с одним противовесным проводом, лежащим на земле под наклонным проводом, прикрепленным в нижней части опорной мачты к заземляющему проводу кабеля питания. Поскольку его самые сильные токи (вблизи верхней точки питания) находятся высоко, он имеет тенденцию иметь более сильный сигнал в направлении горизонта (лучшее усиление при низком угле), чем монополь, питаемый около его основания. ^[2] Он чем-то похож на монопольную версию перевернутого V-образного диполя.

Т-образная антенна: Состоит из длинного горизонтального провода, подвешенного между двумя башнями с изоляторами, с вертикальным проводом, свисающим с него, образуя форму буквы «Т». Свисающий вертикальный провод является излучающей частью антенны и крепится к фидерной линии к приемнику или передатчику на одном из фидерных проводов; другой фидерный провод подключается к обязательному заземлению с низким сопротивлением . Обычно высота антенны «Т» меньше четверти длины волны, необходимой для резонанса. Она отличается от аналогичной антенны «L» точкой крепления свисающего излучающего провода: Для антенны «Т» свисающий провод крепится точно к центру горизонтального верхнего провода. Используется на СЧ и нижних КВ диапазонах. Поскольку на этих частотах вертикальный провод электрически короткий — намного короче четверти длины волны — горизонтальный провод служит «емкостной шляпой» для увеличения тока в вертикальном излучателе, улучшая эффективность и усиление . [ ^2]^[o]

Перевернутая буква «L»: По конструкции похожа на антенну «Т», описанную выше, но свисающий вертикальный провод прикреплен к одному концу горизонтального провода вместо центра. Измененная точка соединения придает антенне форму греческой буквы «Г» . В отличие от антенны «Т», излучают как вертикальный, так и горизонтальный провода, причем их соответствующее излучение поляризовано вертикально и горизонтально, а их объединенное излучение поляризовано диагонально, обычно под крутым углом. Хотя излучают все части антенны, самое сильное излучение исходит от вертикального провода, поэтому горизонтальный провод служит и «емкостной шляпой», и слабым излучателем. ^[2]^[p]

Перевернутая буква «F»: Фактически, перевернутая Г-образная антенна с параллельным питанием, с точкой питания, прикрепленной к горизонтальному проводу, что делает антенну похожей на букву «F», наклоненную вправо на 90°, поэтому она имеет форму буквы хангыль $ㄲ$ или символа рисования линий $╓$ . Необычная точка питания с ее регулируемым расположением вдоль горизонтальной секции дает перевернутой «F» хорошее согласование точки питания униполя и компактный размер перевернутой Г-образной антенны. Антенна заземлена у основания и запитана в некоторой промежуточной точке, а положение этой точки питания определяет импеданс антенны, поэтому импеданс точки питания может быть согласован с фидерной линией без необходимости в отдельном трансматче .

Зонтик: Усовершенствованная и увеличенная версия антенны «Т» ; это очень большая проволочная передающая антенна, используемая в диапазонах ОНЧ для сигналов времени ОНЧ или дальней подводной связи . По сравнению с еще большими длинами волн, для которых она используется, она парадоксальным образом является сверхкороткой антенной, следовательно, имеет чрезвычайно узкую полосу пропускания. Она состоит из центральной излучающей башни с несколькими проводами, прикрепленными наверху, простирающимися радиально от мачты и изолированными на концах, напоминающими металлический каркас зонтика. Как и другие сверхкороткие антенны, она имеет чрезвычайно высокое емкостное сопротивление и минимальное сопротивление излучения , что требует большой нагрузочной катушки и системы противовеса с низким сопротивлением .

Рамочные антенны

Рамочные антенны состоят из петли (или катушки ) провода. Рамочные антенны взаимодействуют непосредственно с магнитным полем радиоволны, а не с ее электрическим полем , как это делают линейные антенны; по этой причине их в редких случаях относят к категории магнитных антенн , но это общее название похоже на термин «магнитная петля», который обычно используется для описания небольших петель.^[b] Их исключительное взаимодействие с магнитным полем делает их относительно нечувствительными к электрическому искровому шуму в пределах примерно ⁠ 1/ 6 ⁠ длинаволны антенны.^[3]^[10]^[2] По сути, существуют две широкие категории рамочных антенн:большие рамки(илиполноволновые рамки) ималые рамки. Гало — единственная рамочная антенна, которая не подходит ни под одну из категорийбольших рамок, нималых рамок.

Большие петли

Полноволновые петли имеют самое высокое сопротивление излучения , а значит и самую высокую эффективность среди всех антенн: их сопротивление излучения составляет несколько сотен Ом , тогда как диполи и монополи — десятки Ом, а небольшие петли и короткие штыревые антенны — несколько Ом или даже доли Ома. ^[2]

Большие петли: Большие петли имеют периметр в одну полную длину волны или больше. Когда они составляют одну, две или три длины волны или любое целое число, кратное длине волны, они являются естественными резонансными и действуют примерно так же, как полноволновой или многоволновой диполь. Когда необходимо отличить их от малых петель, их называют «полноволновыми» петлями. ^[q]^[3]^[10]

Полупетля: верхняя половина вертикальной полноволновой рамочной антенны, установленной на земле ( не путать с визуально похожей, но электрически отличной полуквадратной антенной, описанной ниже, в разделе антенные решетки ^[r] , и не путать с гало-антенной , описанной далее ). Полная петля разрезана в двух противоположных точках по ее периметру, а нижняя половина опущена; верхняя половина установлена на земле в точках разреза, торча из земли, как ручка сумки. Она имеет форму греческой буквы Π или перевернутой заглавной буквы U и является аналогом рамочной антенны наземной монопольной антенны. Подобно тому, как вертикальный монополь использует свою наземную систему для создания «фантомного» изображения остальной части диполя, отсутствующая нижняя половина полупетли заменяется ее изображением в плоскости земли. Если полупетля имеет форму половины квадрата, она может работать либо как рамочная антенна, либо на своей первой гармонике как дипольная антенна, концы которой загнуты и заземлены. ^[11]^[с]

Гало-антенны

Гало-антенны: Это рамочные антенны, которые уникальным образом располагаются между большими и малыми петлями; они имеют периметр в половину длины волны с небольшим зазором, вырезанным в ободе петли. « Гало » естественным образом резонируют на одной частоте и являются промежуточными по размеру и функции между малыми и большими петлями. Их часто описывают как полуволновой диполь, свернутый в круг. ^[3]^[10]^[2]^[4]^{(стр. 231–275)}

Приблизительно всенаправленная структура гало напоминает маленькие петли; их эффективность излучения лежит между чрезвычайно высокой эффективностью больших петель и в целом низкой эффективностью малых петель. Гало являются саморезонансными, как полноволновые петли, но не имеют практических высших гармоник. В некотором отношении они представляют собой предельный верхний размер малых передающих петель. ^[3]^[2]^[4]^{(стр. 231–275)}

Маленькие петли

Небольшие рамочные антенны имеют очень низкое сопротивление излучения – обычно намного меньше сопротивления потерь провода, из которого они сделаны, что делает их неэффективными для передачи. Их направленность и низкая эффективность излучения радикально отличаются от полноволновых рамок. В ожидаемом случае, когда периметр рамки меньше половины длины волны, если рамка должна быть резонансной, ее необходимо электрически модифицировать каким-либо образом, чтобы искусственно резонировать – обычно путем присоединения шунтирующего конденсатора через точку питания.

Несмотря на свои недостатки, небольшие петли широко используются в качестве приемных антенн, особенно на частотах ниже 10~20 МГц, где их неэффективность не является проблемой, а их небольшой размер делает их полезным решением для чрезмерных размеров даже четвертьволновых антенн. Тот факт, что их можно эффективно настроить на прием только очень узкого диапазона частот (подобно преселектору ), помогает облегчить большую часть проблем, вызванных всепроникающей статикой, всегда встречающейся на средних волнах и нижних коротких волнах , где небольшие петли наиболее популярны. Малые петли называются «магнитными петлями» ; их также называют «настроенными петлями», поскольку небольшие петли обычно необходимо модифицировать путем добавления емкости, чтобы заставить их резонировать на некоторой частоте ниже любой, на которой они будут «естественно» резонировать.

Малые приемные петли: Малые приемные петли имеют размер ⁠ 1 /4⁠ ~ ⁠1/ 10 ⁠ волновые периметры, иногда со многими витками провода вокруг одной и той же опорной рамы. Маленькие петли широко используются в качестве компактныхпеленгации, поскольку их «нулевое» направление исключительно точное, а их небольшой размер делает их гораздо более компактными в качестве переносного оборудования, чемнаправленные антенны на основе диполей.^[3]^[10]^[2]

Ферритовые рамочные антенны: Также называемые «петлевыми стержнями», они состоят из провода, намотанного вокруг цилиндрического ферритового сердечника («палки»). Феррит увеличивает индуктивность катушки в сотни и тысячи раз, а также увеличивает ее эффективную площадь захвата сигнала. Улучшение делает их еще более компактными, чем (обычные) небольшие петли, сделанные без феррита, и при этом они принимают радиочастоты так же хорошо (или лучше). Диаграмма направленности петлевых стержней идентична дипольной антенне , с максимумом во всех направлениях, перпендикулярных ферритовому стержню. Они используются в качестве приемной антенны в большинстве портативных и настольных потребительских AM-радиоприемников, предназначенных для средневолнового вещательного диапазона и для более низких частот . ^[t]

Малые передающие петли: Малые передающие петли — это петлевые антенны, периметры которых меньше полуволны, специально оптимизированные для передачи. Их гораздо меньший размер, чем у дипольных антенн (всего ~10% ширины), иногда делает их приемлемым выбором, когда пространство ограничено, несмотря на их более низкую эффективность. Малые передающие петли сделаны больше по размеру, чем большинство малых приемных петель, с периметрами около ⁠ 1 /3⁠ ~ ⁠ 1 /4⁠ волна ,^[u]для улучшения их в целом низкой эффективности. По этой же причине их части тщательно соединяются пайкой или сваркой для уменьшения потерь от контактногосопротивления. Из-за их большего размера, небольшие передающие петли не имеют острых нулей малых приемных петель, поэтому они не так полезны дляпеленгации, а также более громоздки (примерно в два раза больше) поэтому не будут такими удобными, как более точные небольшие петли для ручного использования прирадиопоиске.^[2]

Высокоточные нулевые направления малых петель

Нули в диаграмме направленности излучения небольших приемных рамок и антенн с ферритовым сердечником являются двунаправленными и намного острее, чем направления максимальной мощности как рамочных, так и линейных антенн и даже большинства лучевых антенн ; нулевая направленность небольших рамок сопоставима с максимальной направленностью больших параболических антенн ( апертурных антенн, см. ниже). ^[^{необходима ссылка}^] Для точного определения местоположения источника сигнала это делает нулевое направление небольшой приемной рамки намного более точным, чем направление самого сильного сигнала, и небольшие рамочные антенны / антенны с ферритовым сердечником широко используются для радиопеленгации (RDF).

Нулевое направление малых петель также может быть использовано для исключения нежелательных сигналов от мешающей станции или источника шума. ^[3]^[10]^[2] Для обеспечения «остроты» нулевых направлений малых приемных петель используется несколько методов построения, включая создание периметра ⁠1/ 10 ⁠ длина волны,(или максимум ⁠ 1 /4⁠ длина волны).малыхпередающихпетель вместо этого делаются максимально большими, вплоть до ⁠ 1 /3⁠ помахать,или даже ⁠ 1 /2⁠ , если это возможно, чтобы улучшить их в целом низкую эффективность; однако это размывает или стирает направленные нули малых передающих контуров.

Композитные антенны

Композитные антенны состоят из комбинаций нескольких простых антенн, объединенных для работы в качестве одной антенны, ^{[ требуется ссылка ]} подобно тому, как составная оптическая линза объединяет несколько простых линз . Аналогично, для антенн, которые объединяют (a) простую антенну(ы) с изогнутой металлической поверхностью или плоским отражающим экраном, металлическая тарелка или занавеска функционируют для радиоволн подобно зеркалу в оптических системах, поэтому эти антенны аналогичны отражательным телескопам и лампам Клейга .

Широкополосная композитная антенна

Композитные антенны чаще всего разрабатываются для усиления направленности за пределами простых антенн. Но другое улучшение производительности заключается в расширении используемого диапазона частот антенны. Просто соединив вместе несколько простых антенн в общей точке питания, полученная комбинированная антенна может быть сделана широкополосной или широкополосной или многополосной – то есть, чтобы хорошо работать либо на нескольких отдельных частотах, либо в одном более широком диапазоне частот. ^[v]

Веерный диполь: Также называется мультидиполь — распространенный широкополосный и/или широкополосный вариант диполя, который внешне напоминает антенну-бабочку, но электрически отличается. Это составной элемент из пар дипольных плеч; оба плеча одного из диполей имеют одинаковую длину, но каждая пара диполей имеет другую длину по сравнению с любой другой парой. Несколько дипольных плеч отходят ( $⚞⚟ ⪫⪪ ⫸⫷$ ) от общей центральной точки соединения объединенной антенны. ^[w]

Монополь вентилятора: Монопольный веер, или мультимонопольный, является половиной веерного диполя : он объединяет несколько монопольных антенн разного размера, все из которых используют одну и ту же точку питания, причем каждая антенна имеет размер, позволяющий хорошо передавать в разных диапазонах или поддиапазонах. Его конструкция для широкополосного или широкополосного поведения по сути идентична веерному диполю. ^[w]

Антенная решетка

УКВ- коллинеарная решетка сложенных диполей
Полноволновая двухэлементная квадратная антенна, используемая любительской радиостанцией .
Телевизионная антенна Яги-Уда для аналоговых каналов 2–4, 47–68 МГц
Логопериодическая дипольная решетка, охватывающая диапазон 140–470 МГц
Секторные антенны (белые полосы) на вышке сотовой связи . Коллинеарные решетки диполей, они излучают плоский веерообразный луч.
Антенна UHF TV с отражательной решеткой и диполями типа «бабочка» для покрытия диапазона UHF 470–890 МГц
Фазированная антенная решетка радара ВВС США PAVE PAWS для обнаружения баллистических ракет, Аляска. Две кольцевые решетки состоят из 2677 скрещенных дипольных антенн каждая.
Антенна коротковолнового диапазона типа «штора» , Австрия. Проволочные диполи подвешены между башнями.
Четырехсекционная телевизионная вещательная антенна типа «крыло летучей мыши», Германия

Антенны- решетки представляют собой композиты из нескольких простых антенн, линейных или петлевых, или комбинаций каждого из них. Несколько параллельно выровненных простых антенн работают вместе как одна составная антенна. Составляющие простые антенны могут быть диполями, монополями или петлями, или смешанными петлями и диполями. Существует три или четыре типа, называемые решетками Broadside, решетками Endfire и паразитными решетками, среди прочих.

Бортовые массивы

Широкополосные антенные решетки состоят из нескольких параллельных идентичных возбуждаемых элементов , обычно диполей, питаемых синфазно и излучающих луч, перпендикулярный плоскости, содержащей простые антенны.

Вертикальная коллинеарность: Широкополосная антенная решетка, состоящая из нескольких диполей, питаемых в фазе, с осями, сложенными друг на друга, в одну вертикальную линию. Это всенаправленная антенна с высоким коэффициентом усиления, что означает, что большая часть мощности излучается в горизонтальных направлениях и меньше тратится на излучение вверх в небо или вниз на землю. Коэффициент усиления 8–10 дБи. Используется в качестве антенн базовых станций для наземных мобильных радиосистем, таких как полиция, пожарные, скорая помощь и диспетчеры такси, а также секторные антенны для базовых станций сотовой связи .

Массив занавесок: Занавесная решетка — это одна из нескольких конструкций больших направленных антенных решеток дальнего действия, используемых на КВ коротковолновыми вещательными станциями. Она состоит из вертикальной прямоугольной решетки идентичных диполей, подвешенных в параллельный ряд перед плоским экраном-отражателем («занавес»). Экран или занавес состоит из второго ряда вертикальных параллельных проводов, все из которых поддерживаются между двумя металлическими башнями. Она выровнена для эффективного излучения горизонтального луча вертикально поляризованных радиоволн в небо чуть выше горизонта; как только сигнал достигает ионосферы за горизонтом, луч преломляется (или «отскакивает») от слоя F обратно к Земле, чтобы достичь одинаково далеко за горизонтом и над ним, возможно, чтобы отразиться от земли для еще одного «прыжка». Существует несколько конструкций занавесных решеток , среди них занавесы Sterba , занавесы bobtail и антенны HRS ; полуквадратная антенна (ниже) представляет собой минимальную занавесную решетку, состоящую только из двух излучающих элементов и без отражающего экрана.

Отражающий массив: Несколько диполей в двумерной широкополосной решетке, установленной перед плоским отражающим экраном, обычно называемым «шторой». Используется для передающих и приемных антенн радаров и телевидения УВЧ.

Полуквадрат: Широкополосная антенная решетка, состоящая из двух «перевернутых» вертикальных монополей. Их свисающие кончики/основания электрически соответствуют вершинам обычных монополей и не соединены с землей. Два верхних конца, на которых висит каждый монополь, электрически соответствуют основанию обычного монополя и являются номинальными точками питания монополя (фактическая точка питания для комбинированной системы часто размещается в другом месте). Точки крепления наверху соединены между собой проводом длиной в полволны, который служит как противовесным проводом, так и линией питания фазирования кроссовера. Вертикали являются излучателями и функционируют как минимальная двухэлементная занавесная решетка , похожая на занавеску бобтейла. Структура имеет форму греческой буквы Π (не путать с похожей на вид полупетлевой антенной, описанной выше). ^[r] В отличие от полупетли, ни один из монопольных элементов не имеет постоянного тока, подключенного к земле под ним (хотя обычно имеется значительная емкостная связь RF, которую можно использовать для сокращения вертикалей). Соединительный провод полуволны сверху-вверх служит фазирующей линией, которая поддерживает излучение от двух антенн в фазе; даже если точка питания системы подключена в другом месте. Поскольку ток четвертьволнового монополя является самым высоким вблизи его точки питания, номинальная верхняя подача помещает максимальный излучающий ток высоко, в верхней части каждого монополя. Поскольку они имеют верхнюю подачу, инвертированные монополи производят сильный сигнал ниже горизонта, чем обычный монополь с нижней подачей, чье максимальное излучение должно быть направлено вверх от основания, чтобы пройти над окружающими препятствиями. ^[11]

Летучая мышь: Также называемая супертурникетом , это специализированная антенная решетка с широким спектром, используемая для телевизионного вещания на УКВ. Это гибридная сплющенная биконическая и турникетная антенна, которая состоит из перпендикулярных пар диполей с излучателями, напоминающими крылья летучей мыши. Форма крыла летучей мыши представляет собой сплющенную биконическую («антенну-бабочку»), которая обеспечивает широкую полосу пропускания, необходимую для передачи всего канала телевидения. Вертикальное расположение крыльев летучей мыши на мачте концентрирует большую часть излучения объединенных антенн в горизонтальном направлении, а с согласованными парами под прямым углом каждая пара заполняет нули своей пары, делая их объединенную диаграмму направленности более всенаправленной. ^[k]

Микрополосковая линия: Небольшая микроволновая антенна, напечатанная на печатной плате (ПП). Из-за коротких длин волн, с которыми она работает, небольшая антенна все еще может быть сформирована для достижения большого усиления в компактном пространстве, как массив патч-антенн на подложке, питаемой микрополосковыми фидерами. Часто антенны, напечатанные на ПП, представляют собой композиты из нескольких различных небольших антенн, каждая из которых сформирована так, чтобы иметь дополнительные преимущества производительности, дополняющие другие. Кроме того, ширина луча и поляризация компонентов могут быть сделаны активно реконфигурируемыми путем переключения и фазирования схем, напечатанных на той же плате. Простота изготовления с помощью современных технологий производства ПП сделала их популярными в современных беспроводных устройствах.

Оба вида огня: и бортовой, и продольный

Этот подраздел можно также назвать «фазированными решетками», типом составной направленной антенны, где различные компонентные простые антенны расположены на расстоянии большой доли длины волны друг от друга, а их входящие и исходящие фидеры отрегулированы по фазе так, что только сигнальные волны, движущиеся в выбранном направлении, усиливают и мешают подавлять сигналы или полностью устранять их во всех других направлениях. Изменение регулировки фазы может электрически изменить направление излучения без перемещения физической антенны.

Фазированная решетка: Это антенна с высоким коэффициентом усиления, используемая на частотах UHF и СВЧ, которая управляется электроникой путем фазирования от продольной решетки до поперечной решетки и любого направления между ними. Она состоит из нескольких диполей в двумерной решетке, каждый из которых питается через электронный фазовращатель , причем фазовращатели управляются компьютерной системой управления. Луч может быть мгновенно направлен в любом направлении в широком угле перед антенной. Используется для военных радаров и систем глушения .

антенна Adcock: Антенна Adcock представляет собой пару расположенных бок о бок решеток endfire, поэтому она также является broadside. Она сделана из четырех параллельных дипольных (или монопольных) антенн, все одинакового размера и равноудаленные, вертикально выровненные по четырем углам квадрата. Все четыре диполя приводятся в действие, но с противоположными фазами для соседних дипольных элементов и идентичными фазами для элементов в противоположных углах. Сочетание расстояния и фазировки дипольных элементов делает комбинацию элементов решетки умеренно направленной. В отличие от фазированных решеток, антенны Adcock обычно физически вращаются в заданном направлении, а не управляются путем изменения фазы на фидерных линиях.

Массивы Endfire

Антенны Endfire имеют управляемые элементы, питаемые в противофазе, с разностью фаз, соответствующей расстоянию между ними; они излучают в плоскости, в которой лежат все составляющие их параллельные антенны. ^[3]^[12]^[4]^{(стр. 283–371)}

Логопериодическая дипольная решетка: Антенна с торцевым расположением нескольких дипольных элементов вдоль стрелы с постепенно уменьшающейся длиной, сзади вперед, все подключены к линии передачи с чередующейся полярностью. Это направленная антенна с широкой полосой пропускания, что делает ее идеальной для использования в качестве телевизионной антенны на крыше, хотя ее усиление намного меньше, чем у Yagi сопоставимого размера. Иногда ее называют антенной «рыбьей кости», потому что она похожа на ребра рыбы. ^[x] Для длинных волн в нижнем КВ-диапазоне решетка может быть сделана из наземных монополей вместо диполей.

Паразитические антенные решетки

Паразитные решетки — это особый тип торцевых решеток, которые состоят из нескольких антенн, обычно диполей, с одним ведомым элементом и остальными паразитными элементами , которые переизлучают перехваченный ими луч вдоль линии антенных стержней. Именно паразитные решетки являются ближайшими радиочастотными аналогами составных оптических линз, изготовленных из комбинаций простых линз .

Яги-Уда: Также называется «Yagi» — это паразитная решетка, которая является одной из наиболее распространенных направленных антенн на частотах UHF , VHF и верхних HF . Состоит из нескольких полуволновых дипольных элементов, выровненных с их осями параллельно, в одной плоскости, с одним резонансным элементом, приводимым в действие , подключенным к фидерной линии, обычно предпоследним, следующим за самым длинным элементом в решетке. ^[x] Несколько других элементов являются паразитными , которые отражают и направляют излучаемый сигнал в одном направлении, следовательно, это лучевая антенна . ^[y] Простые антенны, используемые для создания Yagi-Uda, могут быть либо все линейными, либо изогнутыми линейными антеннами, либо все петлевыми ( четверная антенна ), либо (редко) смешанной комбинацией петлевых и прямопроволочных антенн.; Yagi–Udas используются для телевизионных антенн на крышах , линий связи точка-точка и для дальней коротковолновой связи с использованием отражения небесной волны («пропускания») от ионосферы. Обычно они имеют коэффициент усиления от 10 до 20 дБи в зависимости от количества используемых элементов директора, но их полосы пропускания очень узкие. ^[z]

антенна Моксона: Также называется прямоугольником Моксона ; это прямоугольная, сложенная версия двухэлементной Яги-Уда, следовательно, с минимальной паразитной решеткой. ^[13]

Квадрат: Хотя «квад» может относиться к одной четырехугольной петле, этот термин обычно относится к двум или более петлям, сложенным бок о бок как паразитная решетка; на первый взгляд, квады напоминают каркас воздушного змея . Только одна из петель в кваде подключена к фидерной линии, и эта петля функционирует как драйвер для антенны и является исходным источником излучаемого сигнала. Другие петли являются паразитными элементами , которые действуют как отражатели или директора, фокусируя излучаемые волны в более узком, одном направлении и тем самым увеличивая усиление. Квадратные антенны являются антеннами Яги-Уда , сделанными из петель вместо диполей или монополей, и также используются в качестве направленных антенн на КВ диапазонах для коротковолновой связи. Иногда их предпочитают для более длинных волн, потому что (если они квадратные) они вдвое шире Яги, сделанного из диполей, и имеют немного лучшую направленность. ^[3]^[10]^[2]

Апертурная антенна

NASA Cassegrain , чрезвычайно высокий коэффициент усиления ~70 дБи.
Антенна УВЧ-телевидения с уголковым отражателем и дипольным элементом типа «бабочка» в центре.
Диапазон частот рупорной антенны СВЧ 0,8–18 ГГц.
Щелевая антенна морского радара X-диапазона на судне, 8–12 ГГц.
Диэлектрическая линзовая антенна, используемая в радиотелескопе миллиметрового диапазона.

Апертурная антенна состоит из небольшой дипольной или петлевой антенны питания, встроенной в большую трехмерную окружающую структуру, которая направляет радиоволны от антенны питания в определенном направлении и наоборот. Направляющая структура часто имеет форму тарелки или воронки и довольно велика по сравнению с длиной волны, с отверстием или апертурой , чтобы испускать радиоволны только в одном направлении. Поскольку внешняя структура антенны сама по себе не является резонансной, ее можно использовать для широкого диапазона частот, заменяя или перенастраивая внутреннюю антенну питания , которая часто является резонансной.

Угловой отражатель: Направленная антенна с умеренным усилением около 8 дБи, часто используемая на частотах УВЧ. Состоит из диполя, установленного перед двумя отражающими металлическими экранами, соединенными под углом, обычно 90°. Используется как антенна УВЧ-телевидения на крыше и для каналов передачи данных точка-точка.

Параболический: Наиболее широко используемая антенна с высоким коэффициентом усиления на микроволновых частотах и выше. Состоит из металлического параболического рефлектора в форме тарелки с антенной-облучателем в фокусе. Может иметь один из самых высоких коэффициентов усиления среди всех типов антенн, до 60 дБи, но тарелка должна быть большой по сравнению с длиной волны. Используется для антенн радаров , каналов передачи данных точка-точка, спутниковой связи и радиотелескопов .

Рог: Рупорная антенна имеет расширяющийся металлический рупор, прикрепленный к волноводу . Это простая антенна с умеренным усилением от 15 до 25 дБи, используемая для таких приложений, как радары , радиометры и в качестве облучателей для параболических тарелок.

Слот: Состоит из волновода с одной или несколькими прорезями, прорезанными в нем для излучения микроволн. Линейные щелевые антенны излучают узкие веерообразные лучи. Используются в качестве антенн вещания УВЧ и антенн морских радаров .

Линза: Линзовая антенна изготавливается из слоя диэлектрика , или металлического экрана, или многоволноводной структуры различной толщины, установленной перед фидерной антенной . Волновод/экран/диэлектрик преломляет радиоволны, фокусируя их на фидерной антенне, подобно фокусирующей линзе, установленной перед фонариком.

Диэлектрический резонатор: Часть «резонатора» состоит из небольшого шарика или шайбообразного куска диэлектрического материала, помещенного в отверстие волновода, где материал возбуждается волнами, подаваемыми в другой конец волновода. При правильной конструкции резонирующий материал эффективно переизлучает поглощенные волны. Используется на частотах миллиметровых волн ( примерно 10~100 ГГц ).

Антенна бегущей волны

Анимация, демонстрирующая антенну Бевереджа.
Квадрантная антенна, похожая на ромбическую , на австрийской коротковолновой вещательной станции. Излучает горизонтальный луч на частоте 5–9 МГц, 100 кВт
Решетка из четырех спиральных антенн аксиального типа, используемая для слежения за спутниками, Франция

В отличие от рассмотренных до сих пор антенн, антенны бегущей волны не являются резонансными, поэтому они изначально имеют широкую полосу пропускания. ^[3]^[4]^{(стр. 549–602)} Обычно это проволочные антенны, имеющие длину в несколько длин волн, через которые волны напряжения и тока проходят за один проход в одном направлении, в отличие от резонансных антенн, в которых волны вместо этого отражаются вперед и назад и образуют стоячие волны .

Чтобы антенны бегущей волны принимали сигнал в одном направлении, они обычно заканчиваются резистором на одном конце, причем сопротивление резистора согласовано с характеристическим сопротивлением антенного провода . Согласование сопротивления окончания с антенным проводом максимизирует поглощение резистором волн, идущих к нему по антенному проводу, следовательно, почти нет нежелательных сигналов, отраженных назад к точке питания. Поскольку оконечный резистор поглощает волны, идущие к резистору, антенна принимает только волны, идущие от резистора к точке питания на противоположном конце. При использовании для приема окончание удаляет более половины падающего радиошума, сохраняя при этом весь полезный сигнал.

Все антенны бегущей волны имеют линейную поляризацию , за исключением больших спиральных антенн .

Чем длиннее антенна бегущей волны (в длинах волн ), тем уже становится ее направление приема, приближаясь или превосходя производительность антенн с составным лучом . Большая длина, типичная для антенн бегущей волны, делает их неуправляемыми, поэтому для каждого желаемого направления необходимо устанавливать фиксированную антенну.

При использовании для передачи резистор делает антенны бегущей волны неэффективными, поскольку резистор поглощает любую радиоволну после того, как волна совершила один проход по проводу антенны, в отличие от резонансной антенны, в которой радиоволны циклически движутся вперед и назад несколько раз, давая сигналу множество возможностей для излучения. ^[aa] Однако, поскольку они сделаны нерезонансными с помощью оконечного резистора, антенны бегущей волны могут легко получать питание независимо от частоты — в отличие от резонансных антенн без трансматчей , которые ограничены частотами, очень близкими к их резонансам. Поскольку у них нет практических ограничений по частоте, антенны бегущей волны все еще могут быть предпочтительными для передачи, если юридически и электрически возможно поднять мощность передачи до достаточно высокой мощности, чтобы она могла адекватно компенсировать значительное количество мощности, теряемой в виде тепла в оконечном резисторе.

Напиток: Простейшая однонаправленная антенна бегущей волны. Состоит из прямого провода длиной от одной до нескольких длин волн, подвешенного у земли, подключенного к приемнику на одном конце и нагруженного на другом конце резистором, равным его характеристическому сопротивлению (обычно 400~800 Ом ). Ее диаграмма направленности имеет главный лепесток под небольшим углом в небе от нагруженного конца. Она используется для приема отраженных от ионосферы космических волн в дальних "пропускаемых" коротковолновых связях.

ромбический: Состоит из четырех равных секций провода в форме ромба ( $〈〉$ ). Он питается от сбалансированной линии питания в одном из острых углов, а две стороны подключены к резистору, равному характеристическому сопротивлению антенны в другом остром углу. Он имеет главный лепесток в горизонтальном направлении от оконечного конца ромба. Используется для связи по небесной волне на коротких волнах в случаях, когда практично увеличить мощность передачи достаточно, чтобы компенсировать мощность, рассеиваемую в оконечном резисторе.

Протекающая волна: Антенны с утечкой волны используются для микроволновых частот, где микроволновые сигналы обычно передаются через волноводы, а не через сплошные провода. Они изготавливаются путем вырезания щелей или «отверстий» в волноводе или коаксиальном кабеле , что позволяет сигналу излучаться по всей длине щели (отсюда и «утечка» волн).

Аксиальная мода спирали: Состоит из провода в форме спирали, установленного над или перед отражающим экраном ( $⸠ꕊ$ ), общая длина намотки которого составляет порядка по крайней мере одной длины волны . Он излучает кругово-поляризованные волны в луче из открытого конца спирали с типичным усилением 15 дБи. Он используется на частотах VHF и UHF, где размеры антенны осуществимы. Часто используется для спутниковой связи, которая использует круговую поляризацию, поскольку она нечувствительна к относительному вращению на оси луча. ^[ab] Не путать с антенной «резиновая уточка» (нормальная мода спирали), которая намного меньше. ^[m]

Другие типы антенн

Ниже приведены некоторые типы антенн, которые не вписываются ни в один из упрощенных типов, перечисленных выше. Обратите внимание, что хотя описание антенн, которые кладутся на землю (или даже закапываются в нее!), а не поднимаются высоко в воздух, может показаться шуткой, они на самом деле работают, хотя и с ограничениями.

Резистивно-оконечные антенны: Один из методов создания широкополосной антенны — разместить на антенне резистивное окончание. Резистивное окончание используется для подавления резонанса и, следовательно, для уменьшения раздражающего реактивного сопротивления, обнаруженного в большинстве антенн на частотах, далеких от резонанса, и частотах, очень близких к антирезонансу ; резонансное демпфирование резистора обеспечивает адекватную работу на любой частоте, но ценой потери некоторой мощности передачи в резисторе. Некоторые примеры — это коаксиальный монополь с окончанием (TC²M), ^[14] наклонный окончание сложенного диполя (T²FD) и похожая антенна Робинсона-Барнса (по сути, T²FD со вторым излучающим проводом, параллельным первому). ^[15]^[ac]

Наземные антенны, заглубленные антенны и наземные антенны: Земляные антенны сделаны из проводов, фактически зарытых под почву, поэтому их также называют зарытыми антеннами ; если они проложены на почве, а не зарыты в нее, их называют наземными антеннами . Большинство любительских применений ограничено ненаправленными приемными антеннами MF и LF , но передающие наземные диполи ^[ad] используются для военной связи с подводными лодками . Для работы провод должен находиться достаточно близко к поверхности почвы, чтобы радиоволны могли проникнуть и достичь его; средние и длинные волны гораздо лучше проникают через почву, и это частоты, на которых зарытые антенны используются чаще всего, хотя все еще редко. ^[16]^[ae]

Антенна со случайным проводом: Моксон (1993) описывает антенну с произвольным расположением проводов как «странный кусок провода» . ^[13]^{[ нужна страница ]} Это типичная неформальная антенна, возводимая для приема коротковолновых и AM-радиостанций. ^[af] Она состоит из произвольной длины провода, натянутого либо снаружи между приподнятыми опорами, либо внутри помещения по потолку, проложенного беспорядочным зигзагом вдоль стен или между опорами. ^[ag] Ближний конец провода антенны обычно напрямую подключен к задней части радиоприемника.

Антенна-змея: Антенны из случайных проволочных элементов, разложенные на поверхности земли, называются «змеевидными антеннами» и не имеют четкого разграничения в качестве какого-либо определенного типа. ^{[ необходима ссылка ]}

Антенна BOG: «Beverage on the ground» (часто называемая «BOG» или антенной болота) — это «змеиная антенна», проложенная по прямой линии, конец которой, противоположный точке питания, заземлен. Это антенна бегущей волны, и технически это экстремальный пример низко висящей антенны Beverage . ^{[ требуется цитата ]}

Изотропный

Изотропная антенна ( изотропный излучатель ) не является настоящей антенной: это гипотетическая , полностью беснаправленная антенна, которая излучает одинаковую мощность сигнала во всех вертикальных, горизонтальных и поперечных направлениях. Старомодная лампа накаливания часто используется в качестве примера почти изотропного излучателя (тепла и света). Парадоксально, но каждая антенна любого типа, короче ~ ⁠ 1 /10⁠ волнав своем самом длинном измеренииприблизительноизотропна, но ни одна реальная антенна не может бытьабсолютноизотропной.

Антенна, которая является точно изотропной, является лишь математической моделью , используемой в качестве основы для сравнения при расчете направленности или усиления реальных антенн. Ни одна реальная антенна не может создать идеально изотропную диаграмму направленности , но изотропная диаграмма направленности служит эталоном «наихудшего возможного случая» для сравнения степени, в которой другие антенны, независимо от типа, могут проецировать некоторое дополнительное излучение в предпочтительном направлении.

Все простые антенны приближаются все ближе и ближе к изотропности, поскольку волны, которые они передают или принимают, увеличиваются в длину за пределы нескольких раз самой длинной стороны антенны. ^{[ требуется ссылка ]} Почти изотропные антенны могут быть сделаны путем объединения нескольких небольших антенн. Почти изотропные антенны используются для измерений напряженности поля и в качестве стандартных эталонных антенн для тестирования других антенн, поскольку их выравнивание не является проблемой: их сила сигнала измеряется точно так же почти для любой ориентации. Они используются в качестве аварийных антенн на спутниках , поскольку они работают, даже если спутник наклонен и не выровнен со своей станцией связи.

Всенаправленность не является изотропной

Изотропные антенны , которых на самом деле не существует, не следует путать с всенаправленными антеннами , которые реальны и довольно распространены.

Изотропная антенна излучает одинаковую мощность во всех трех измерениях, в то время как всенаправленная антенна излучает одинаковую мощность во всех горизонтальных направлениях, но мало или совсем не излучает по вертикали. Излучаемая мощность всенаправленной антенны меняется в зависимости от угла места: максимальная по горизонтали и уменьшающаяся по мере увеличения азимута для совмещения с вертикальной осью антенны. Несколько типов антенн вообще не излучают в строго вертикальном направлении, даже несмотря на увеличение длины волны; сравните это сохранение нулевого отклика в вертикальном направлении с идеализированной изотропной антенной, которая излучала бы одинаково во всех направлениях.

Примечания

^ В саморезонансной антенне длина проводящего пути через антенну, через которую проходят волны тока и напряжения, рассчитана так, чтобы в нее помещалось целое число целых, полуволн или четвертей волн , в зависимости от типа антенны. Волны, подаваемые в антенну, отражаются вперед и назад между концами или циркулируют по замкнутому контуру, а перекрывающиеся секции волн складываются и вычитаются, образуя стоячие волны вдоль сегментов антенны. Для большинства частот рисунок перекрытия будет «путешествовать» — перемещаться по антенне — но когда антенна резонирует, она имеет правильный размер, чтобы соответствовать проходящим волнам: рисунок перестает двигаться ( «стоит» ), и перекрытия волн максимально усиливаются.
^ abcd Рамочные антенны любого размера являются «магнитными антеннами» в общем смысле; это значение отличается от и не должно быть смешано с похожим до степени смешения общим термином «магнитная петля», используемым для небольших рамочных антенн ( «малая» означает, что общий периметр петли короче половины длины волны). Отдельный термин магнитная петля ^{[ требуется ссылка ],} используемый для описания небольшой рамочной антенны, более конкретен, чем предназначенный здесь для магнитной антенны , ^{[ требуется ссылка ]} которая включает в себя все типы и размеры рамочных антенн. Фактически, «магнитная антенна» относится к любому типу антенны любого размера или конфигурации, которая реагирует на магнитную часть радиоволны, а не на электрическую часть.
^ Дипольные антенны иногда классифицируются вместе с монополями («полудиполями») (см. ниже) в более широкой категории линейных антенн , или, проще говоря, прямых проволочных антенн . Излучающие части обоих типов обычно представляют собой прямые (линейные) куски выровненных проводов или алюминиевых трубок; реже их называют электрическими антеннами , поскольку они взаимодействуют с электрическим полем РЧ, в отличие от рамочных антенн, которые, соответственно, являются магнитными . Диполь (и полудиполь) является одним из двух основных типов антенн, на которых основаны более сложные составные антенны. ^[5]
^ Горизонтальная или плоская «V» (заканчивается на уровне центральной точки разветвления) представляет собой половину укороченной ромбической антенны (но обычно не заканчивается) и становится наиболее направленной при угле разветвления «V» около 40° — аналогично короткой ромбической антенне , но сфокусированной вдоль общей оси примерно вдвое меньше, чем направлены плечи, и двунаправленной. ^[6]
^ Тщательно продуманный перпендикулярный наклон фидерной линии призван минимизировать ее взаимодействие с антенной.
^ Антенна Windom не может быть удобно использована на всех ее гармониках; например, 3-я или 6-я гармоники обычно не используются. Подробности того, какие частоты являются и какие не являются практичными для любой антенны Windom, будут различаться в зависимости от небольших различий в смещении точки питания.
^ Сопротивление точки питания современного Windom составляет 250~350 Ом, в зависимости от точной настройки расположения точки питания, что позволяет выбирать различные используемые частоты гармоник. Обычный диполь имеет сопротивление точки питания 67 Ом — удобно для обычных кабелей 50 Ом и 75 Ом — но только для его нечетных гармоник. Сопротивление обычного диполя с центральным питанием чрезвычайно велико и хаотично меняется на частотах вблизи четных гармоник. Windom избегает проблем многих гармоник, перемещая точку питания от центра, где четные гармоники имеют пик напряжения и узел тока, с хаотичными изменениями импеданса сигнала поблизости.
^ Поскольку точка питания антенны Windom расположена вблизи высоковольтного конца антенны, фидер имеет тенденцию к емкостной связи с диполем, который возбуждает неуравновешенные токи, которые затем вызывают излучение от фидера, если не блокируются двумя или тремя симметрирующими трансформаторами . Современные конструкции, например, Carolina Windom, используют излучающий ток фидера и блокируют его только вблизи того места, где кабель достигает земли, так что излучение от вертикального фидера частично заполняет пробелы, которые образуются в диаграмме направленности горизонтального диполя на более высоких резонансах. ^[2]
^ Согласование импеданса для антенн с концевым питанием, как правило, использует трансформаторы с очень высоким коэффициентом сопротивления в сочетании с высокоомной фидерной линией, которая затем подключается к дистанционно управляемому (или автоматическому) антенному тюнеру , поэтому необходимое снижение импеданса до 50 Ом передатчика представляет собой комбинацию нескольких этапов.
^ Существуют и другие преимущества того, как может быть установлена антенна: центральная треть провода любого диполя излучает большую часть своего излучения, и то, куда оно может быть поднято, не ограничено какой-либо необходимостью дотянуться до него с помощью фидерной линии; аналогично, крайние концы любого диполя вообще не излучают, поэтому с точкой питания, прикрепленной к концу, этот конец может быть расположен в любом удобном месте, которое безопасно для подачи на конец крайне высокого напряжения. ^[2]
^ abc Антенны типа «крыло летучей мыши» , биконические антенны , антенны-бабочки электрически схожи и имеют аналогичные преимущества, такие как широкополосность .
^ Потому что ⁠5/ 8 ⁠ волновой монополь более чем в два раза превышает высоту ⁠1/ 4 ⁠ волна ,возведение одной из них более требовательно. Выгода в том, что большая длина концентрирует больше сигнала (имеет лучшееусиление) в горизонтальном направлении, следовательно, дает больше мощности для передачи на большие расстояния и более сильные сигналы для приема на большие расстояния.
^ ab Общая длина спиральной проволоки в спирали аксиальной моды составляет по крайней мере целую длину волны и сделана всего из нескольких широких витков проволоки, ^{[ требуется ссылка ]} каждый из которых составляет большую часть длины волны в диаметре. Напротив, резиновая уточка ( спираль нормальной моды ) мала, сделана из отрезка проволоки, общая длина которого составляет не более четверти длины волны; это плотно намотанная катушка со множеством узких витков проволоки, каждый виток составляет крошечную часть длины волны в диаметре.
^ Мачта сложенного униполя и окружающие ее провода юбки образуют огромную вертикальную коаксиальную линию передачи ^{[ требуется ссылка ],} которая все еще мала по сравнению с примерно четверть-половиной длинных средних волн , для которых она обычно используется. Центральная мачта является центральным проводником гигантского коаксиала, а провода юбки действуют как скудный, проводящий внешний экран гигантского коаксиала. Провода в верхней части юбки, которые соединяют юбку и верхнюю мачту, закорачивают коаксиал, превращая его в гигантский нагрузочный шлейф . Поскольку шлейф закорочен и находится под четвертью волны , он добавляет индуктивное реактивное сопротивление параллельно точке питания.
Без юбки униполя мачта меньшего размера (менее четверти волны) показывает мешающий емкостный реактивный потенциал, поэтому диаметр и длина юбки настроены так, чтобы сделать добавленный индуктивный реактивный потенциал достаточным для нейтрализации емкостного реактивного потенциала голой мачты. Величина добавленного индуктивного реактивного потенциала определяется высотой точки крепления и относительными диаметрами мачты и всего столба проводов юбки, окружающих ее. Для точной настройки точка крепления немного перемещается вверх или вниз до тех пор, пока измененная точка питания не перестанет показывать реактивный потенциал. При передаче сбалансированная антипараллельная часть токов возбуждения (выровненные и равные потоки, но в противоположных направлениях) в гигантском шлейфе компенсирует почти все излучение друг друга, поэтому, что касается радиоволн, сбалансированные токи в гигантском шлейфе невидимы.
Несбалансированное сопротивление, заложенное в антенну, возбуждает другие, несбалансированные токи, которые, по сути, по отдельности возбуждаются как по мачте, так и по юбке от точки питания. Несбалансированные части токов как мачты, так и юбки текут в одном направлении в любой момент времени, и несбалансированные токи излучаются.
^ Поскольку равные горизонтальные токи движутся в противоположных направлениях от центра верхнего провода, эти токи уравновешиваются и практически не производят излучения. Обычно горизонтальная секция недостаточно длинна, чтобы обеспечить достаточную емкость, поэтому точка питания антенны требует нагрузочной катушки для настройки любого остаточного реактивного сопротивления, а настроенная антенна будет иметь узкую полосу пропускания. В необычном случае, когда ее «емкостная шляпа» достаточно широка, чтобы компенсировать недостающую длину вертикального провода, производительность антенны «T» может приблизиться к полноразмерному монополю.
^ Если длина горизонтального провода достаточна для того, чтобы общая длина провода составляла около четверти длины волны, то характеристики перевернутого Г-образного монополя могут приблизиться к характеристикам полноразмерного монополя.
^ Популярная конструкция «четверной» антенны обязательно состоит из двух двухполупериодных рамок, поэтому никаких других различий не требуется.
^ ab Полупетлевая антенна электрически отличается от полуквадратной антенной решетки, несмотря на сбивающие с толку названия и сбивающий с толку внешний вид (Π). Наиболее четкое различие между ними заключается в том, что концы полуквадрата не имеют постоянного тока с землей (хотя они, вероятно, соединены емкостной связью), а система заземления является необязательной; хотя она полезна, когда концы находятся близко к земле, система заземления может быть опущена без потерь, когда концы полуквадрата находятся очень высоко над землей. Напротив, каждый из концов полупетли должен быть закорочен на систему заземления, и система заземления является(ются) обязательной (ыми) для ее функционирования.
^ Возможность работы полуконтура в качестве диполя на первой гармонической моде зависит от положения точки питания.
^ Исключением являются автомобильные радиоприемники , для которых требуется антенна, установленная снаружи металлического шасси автомобиля, что блокирует прием AM-диапазона и более длинных волн .
^ Верхний предел размера для малых передающих петель составляет ⁠ 1 /2⁠ волна,но согласование импеданса при приближении к этому верхнему пределу становится все более трудным. Петли между ⁠ 1 /2волна и полная волна ,безусловно, возможны, но требуют индуктивной нагрузки и больше похожи на укороченный,нагруженныйполный контур.
^ Существуют различные методы широкополосности, нежели объединение нескольких узкочастотных антенн в их точках питания: Другой метод заключается в установке оконечного резистора на одну антенну — аналогично антеннам бегущей волны, но по другой причине. Резистор, присоединенный для широкополосности, используется для ослабления резких колебаний реактивного сопротивления антенны на нерезонансных частотах, что затрудняет использование резонансных антенн на нерезонансных частотах. Стоимость добавления резистора заключается в том, что он ухудшает эффективность антенны . Этот метод широкополосности рассматривается в разделе «Другие» типы антенн.
^ ab Несколько диполей делают комбинированную антенну более широкополосной, чем простой двухплечевой диполь. Несколько проводов, исходящих из комбинированной точки питания, соединены в равные по длине противоположные пары, каждая пара отличается от длины каждой другой пары, что дает веерному диполю более широкий диапазон резонансов, чем любой одиночный дипольный элемент. Основная идея заключается в том, что ток питания будет естественным образом течь в основном в ту пару проводов, которая обеспечивает наименьшее сопротивление (наилучшее соответствие ) для подаваемой частоты. Если несколько пар диполей имеют почти одинаковую длину, так что полосы пропускания их соответствующих резонансных частот перекрываются, составная антенна будет показывать непрерывную согласованную полосу пропускания, более широкую, чем любой один диполь. Если длины пар диполей различаются сильнее, так что полосы пропускания их резонансных частот не перекрываются, веерный диполь будет показывать несколько различных резонансных частот — по крайней мере с одним резонансом на пару.
^ ab Из-за схожей формы «рыбьего скелета» многоэлементные антенны Яги-Уда и логопериодические антенны часто путают.
^ Так называемый « паразитный элемент » в антенне Яги–Уда , который немного длиннее резонанса, отражает сигнал ведомого элемента обратно к нему, подобно зеркалу, и называется «рефлектором» . Рефлектор обычно является последним и самым длинным элементом в решетке. Обычно их всего один.
Элемент рядом с рефлектором (если таковой имеется) является источником излучения. Он обрезается до резонансной длины и является единственной частью антенны, подключенной к фидерной линии, и называется «ведомым элементом» или реже «излучателем» или «излучающим элементом» .
Элементы за ведомым элементом немного короче резонансной длины и увеличивают интенсивность в прямом направлении радиоволн, проходящих через них, подобно фокусирующей линзе; они называются «директорами» ; их может быть несколько или ни одного (например, прямоугольник Моксона ). Добавление большего количества элементов-директоров (при этом их длина уменьшается по мере увеличения расстояния от ведомого элемента) приводит к тому, что волны , излучаемые ведомым элементом, концентрируются во все более узком пучке.
^ Полезная полоса пропускания антенны Яги-Уда обычно составляет всего несколько процентов, но существуют более сложные, сложные конструкции, которые могут смягчить это ограничение. ^{[ необходима ссылка ]}
^ В резонансных антеннах мощность передачи расходуется на комбинацию излучения сигнала и нагрева провода. Обычно мощность, излучаемая резонансной антенной, намного превышает мощность, теряемую в виде тепла.
^ Когда спиральная антенна имеет около 10 витков или больше, каждый виток равен полной длине волны, то это разновидность антенны бегущей волны. Если же у нее всего несколько витков (или только один) и общая окружность витков равна одной или нескольким длинам волн, то это разновидность большой рамочной антенны.
^ Резистивно нагруженные широкополосные антенны иногда произвольно включаются в число антенн бегущей волны , только потому, что обе включают резистивную нагрузку. Однако это уместно только в том случае, если антенны классифицируются по общей конструкции, а не по функции. Бегущие волновые антенны спроектированы с резистивной нагрузкой, чтобы исключить волны, проходящие через антенну в нежелательном направлении, что дает им усиление ; некоторые резистивно нагруженные широкополосные антенны могут стать направленными, но это не обязательно для того, чтобы они стали широкополосными.
^ Наземные диполи — это обычные дипольные антенны , которые на самом деле закопаны в почву; в этом случае «земля» действительно буквально означает землю или почву. Их не следует путать с антеннами-монополями с заземленной плоскостью . В названии «антенна с заземленной плоскостью » слово «земля» относится к радиочастотному электрическому заземлению . Это радиальный веер стержней, подключенных к заземлению антенного фидера, размещенный как перевернутая лучистая корона вокруг нижнего конца монополя, который установлен высоко в воздухе. Веер стержней функционирует как замена заземленной плоскости монополя .
^ Несмотря на кажущееся логическое противоречие, неглубоко зарытая антенна действительно может принимать радиоволны , а для частот ниже средней КВ (где прием сильного сигнала не является приоритетным из-за всепроникающего радиошума или «статики») небольшая мощность сигнала, поглощаемая почвой, не слишком важна. Другим стимулом является то, что «возведение» путем закапывания является особенно практичным способом размещения антенны в нижних СЧ и НЧ , где полуволновые антенны могут быть длиной более четверти мили (полкилометра), и даже антенна, установленная на высоте двухэтажного здания, все равно остается лишь крошечной долей длины волны над землей. Любители, экспериментирующие в диапазоне 136 кГц , даже использовали саму землю в качестве виртуального антенного провода, соединяя противоположные концы фидерной линии с двумя заземляющими стержнями, расположенными далеко друг от друга. ^[16]
^ Антенны из случайных проводов иногда произвольно включаются в подкатегорию сложенных монопольных антенн , если их длина составляет четверть волны или меньше, или сложенных диполей с концевым питанием , если их длина составляет полволны или больше, до одной или двух длин волн или меньше. Когда случайный провод выложен по крайней мере с одним удлиненным сегментом, ориентированным по прямой линии, длиной от одной до нескольких длин волн, он работает примерно так же, как антенна Бевереджа , хотя, поскольку он, по-видимому, не имеет резистивного окончания, он будет принимать в двух противоположных направлениях, выровненных с его самым длинным сегментом, а не быть однонаправленным, как Бевередж.
^ Форма и длина «случайного» провода определяются доступным пространством, расположением и количеством возможных точек крепления на возвышении, а также тем, насколько далеко может простираться общая доступная длина провода. Он не выкладывается в одну прямую линию в запланированном направлении и, как правило, не обрезается до какой-либо определенной (резонансной) длины. Антенна со случайным проводом обычно имеет уникальную и сложную диаграмму направленности с несколькими лепестками под разными углами к каждому сегменту провода, в разных направлениях для каждого сегмента и для каждой частоты, на которой используется сегмент.

Ссылки

^ Bevelaqua, Peter J. "Типы антенн". Antenna-Theory.com . Архивировано из оригинала 30 июня 2015 г. . Получено 28 июня 2015 г. .— Частный сайт Питера Бевелакуа.
^ abcdefghijklmnopqrstu Silver, H. Ward, ред. (2011). ARRL Antenna Book for Radio Communications (22-е изд.). Newington, CT: American Radio Relay League. Глава 5, Раздел 9.6, Раздел 11.6, Раздел 16.5, Раздел 20.6, Глава 22. ISBN
978-0-87259-680-1.
^ abcdefghijkl Аксой, Серкан (2008). "Lecture Notes - v.1.3.4" (PDF) . Электротехника. Антенны. Гебзе, Турция: Технический университет Гебзе. Архивировано из оригинала (PDF) 22 февраля 2016 г. . Получено 29 июня 2015 г. .
^ abcde Баланис, Константин А. (2005). Теория антенн: анализ и проектирование. Том 1 (3-е изд.). John Wiley and Sons. ISBN
047166782X– через Google Книги.
^ Bevelaqua, Peter J. "Dipole antenna". Antenna-Theory.com . Архивировано из оригинала 17 июня 2015 г.
^ abcdefg Холл, Джерри; и др., ред. (1988). ARRL Antenna Book . Ньюингтон, Коннектикут: Американская радиорелейная лига . стр. 25⸗18 и далее. ISBN
978-0-87259-206-3.
^ Максвелл, Уолтер М. ( W2DU ) (1990). Размышления: Линии передачи и антенны (1-е изд.). Ньюингтон, Коннектикут: Американская лига радиорелейной связи . ISBN 0-87259-299-5.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ ab Moore, Cecil ( W5DXP ) (9 января 2014 г.). "Old XYL's tales in amateur radio". W5DXP . Архивировано из оригинала 2 июня 2019 г. Получено 8 мая 2016 г.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Bevelaqua, Peter J. "Monopole Antenna". Antenna-Theory.com . Архивировано из оригинала 15 июня 2015 г.
^ abcdef Bevelaqua, Peter J. "Loop Antennas". Antenna-Theory.com . Архивировано из оригинала 17 июня 2015 г.
^ ab Severns, Rudy ( N6LF ) (1996). "Использование полуквадратной антенны для низкочастотного DXing". В Straw, R. Dean ( N6BV ); Roznoy, Rich ( KA1OF ) (ред.). ARRL Antenna Compendium . Том 5. Newington, CT: American Radio Relay League . стр. 35–44. ISBN 0-87259-562-5.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Bevelaqua, Peter J. "Antenna arrays". Antenna-Theory.com . Архивировано из оригинала 25 апреля 2017 г.
^ аб Моксон, Лес А., ( G6XN ) (1993). КВ-антенны для всех мест (2-е изд.). Радиообщество Великобритании . ISBN 1-872309-15-1.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ Эренфрид, Мартин ( G8JNJ ). "Концевой коаксиальный монополь с клеткой (TC²M)" (PDF) . tc2m.info . Архивировано из оригинала (PDF) 29 мая 2015 г. Новая конструкция широкополосной вертикальной КВ-антенны.{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
^ "Bushcomm HF Antennas". Перт, Вашингтон, Австралия .
^ ab Dodd, Peter B. ( G3LDO ) (октябрь 1996 г.). RSGB Antenna Experimenter's Guide . Райан, Роберт (иллюстратор) (2-е изд.). Potters Bar, UK: Radio Society of Great Britain . ISBN 978-187230936-1.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ) CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
Переиздано в Ньюингтоне, штат Коннектикут: Американская лига радиорелейной связи , ISBN 978-087259608-5