Директорная антенна

Директорная антенна — многовибраторная. Она состоит из одного активного и нескольких пассивных вибраторов. Все вибраторы расположены параллельно друг другу в одной плоскости и укреплены на металлической стреле (рис. 3.54). Активным называется вибратор, подключенный с помощью фидера к генератору высокой частоты . Пассивным называется вибратор, в котором протекает ток под действием поля активного вибратора, непосредственно к генератору высокой частоты пассивный вибратор не подключается. Пассивные вибраторы принято называть директорами и рефлекторами. Директорная антенна обычно имеет один рефлектор и 5-7 директоров. Рефлектор расположен позади активного вибратора на расстоянии в четверть волны. Директоры расположены впереди активного вибратора на расстояниях 0,34 - 0,35 l один от другого. Ближайший активному вибратору директор расположен от него на таком же расстоянии. Длина рефлектора l_p = 0,51 - 0,52 l, длина директора l_д = 0,38 - 0,44 l, а длина активного вибратора равна 0,47 - 0,48 l. В качестве рефлектора может быть использована металлическая поверхность или металлическая сетка.

Директорная антенна — однонаправленная: директоры и рефлектор направляют излучаемую энергию от вибратора к директору Д₁, от него к директору Д₂ и т. д., создавая таким образом волновой канал, направляющий волны в одну сторону. Поэтому характеристика направленности директорией антенны имеет один главный максимум.

Рис. 3.54. Директорная антенна.

Характеристика направленности директорной антенны без учета влияния земли показана на рис. 3.55. Она имеет один главный и несколько боковых лепестков. Главный максимум излучения получается в результате сложения волн, излучаемых всеми вибраторами в данном направлении. От активного вибратора к директору Д₁ распространяются две синфазные волны. На эти волны непосредственно у директора Д₁ накладывается третья синфазная волна, у директора Д₂ - четвертая и т. д.

Угол излучения директорной антенны зависит от числа директоров: чем их больше, тем меньше угол излучения. С увеличением числа директоров уменьшение угла излучения, создаваемое каждым последующим директором, становится все меньше и меньше. Поэтому число директоров обычно не бывает больше 18. Для получения острых характеристик направленности целесообразно применять несколько директорных антенн работающих синфазно.

В направлении рефлектора антенна почти не излучает. Это объясняется тем, что волны, излучаемые всеми вибраторами в этом направлении, почти полностью взаимно компенсируются. Следовательно, задний максимум излучения имеет небольшую величину. Малую величину имеют и боковые максимумы излучения, получающиеся вследствие большого числа вибраторов.

Рис.3.55. Характеристики направленности директорной антенны:

а) в плоскости H; б) в плоскости E.

Достоинства директорной антенны: Директорная антенна проста по конструкции и питанию. При небольшом числе (например 5) директоров удается получить довольно острую характеристику направленности. Эти качества обусловили применение директорной антенны в метровом диапазоне.

Недостатки директорной антенны: Во-первых, сложна первоначальная настройка на заданную волну (подбор длин вибраторов и расстояний между ними). Во-вторых, характеристика директорной антенны чувствительна к частоте питающего генератора. При изменении частоты питающего генератора на 6-7% директорная антенна перестает работать – она оказывается расстроенной и рассогласованной.