Przy umieszczeniu anteny pionowej dolnym końcem na powierzchni ziemi o dobrej przewodności powstaje w ziemi wskutek odbicia zwierciadlanego druga antena. Obie anteny stanowią teraz dipol symetryczny (rys. 12-7). Fala rezonansowa całej anteny, tzn. jej części nadziemnej
Rys. 12-8. Charakterystyka kie-runkowości ćwicrćfalowego di-pola pionowego: a) w płaszczyźnie poziomej; b) w płaszczyźnie pionowej
Y |
m / % |
"T |
///w//. |
Rys. 12-7. ćwierćfalowy dipol niesymetryczny: a) rozkład
prądu i napięcia; b) miejsc* włączenia generatora
i podziemnej, jest 4 razy dłuższa niż zasadnicza długość samej anteny nadziemnej. Część nadziemna anteny jest to tzw. dipol ćwierćfalowy. Charakterystyki kierunkowości dipola niesymetrycznego uwidocznione są na rys. 12-8.
Oporność promieniowania dipola niesymetrycznego R;, jest dwukrotnie mniejsza od oporności dipola półfalowego i wynosi 37 Q. Antenę tego typu często stosuje się wraz z tzw. przeciwwagą, czyli układem przewodów zastępujących uziemienie. Przewody te umieszcza się równolegle lub pod niewielkim kątem do powierzchni ziemi. Przeciwwaga ułatwia instalowanie anteny w trudnych warunkach terenowych.
Powstający w antenie rezonans określony jest jedynie stosunkiem J,®
Podstawową falą rezonansową anteny będzie fala, której połowa pokrywa się z długością anteny. Antena symetryczna stanowi także układ rezonansowy dla fal odpowiednio krótszych, których całkowita ilość połówek pokrywa się z długością anteny. Są to harmoniczne fale rezonansowe anteny. To samo dotyczy także anten niesymetrycznych. Rezonans występuje tu przy całkowitej ilości ćwiartek fal mieszczących się w długości anteny.
Ze względu na parzyste i nieparzyste harmoniczne układające się * wzdłuż anteny (rys. 12-9) występują przy zasilaniu anten następujące odmienności;
— nieparzyste harmoniczne — oporność wejściowa anteny niewielka, zasilanie odbywa się w brzu.ścu prądu;
— parzyste harmoniczne — oporność wejściowa anteny bardzo znaczna, zasilanie odbywa się w węźle prądu.
Przy zmianach częstotliwości prądu zasilającego antenę na kolejne częstotliwości harmoniczne nieparzyste lub kolejne parzyste oporność wejściowa anteny zmienia się stosunkowo bardzo mało. Natomiast zmiana
harmonicznej z parzystej na nieparzystą powoduje znaczną różnicę oporności wejściowej. Należy to zawsze uwzględnić przy pracy na wyższych harmonicznych anteny i przy przestrajaniu wykorzystywać — zależnie od sposobu zasilania — zawsze parzyste lub zawsze nieparzyste harmoniczne.
Ze względu na łatwość promieniowania wyższych harmonicznych przez każdą antenę, zaleca się zasilać ją zawsze przez układy filtrów (np. typu *).
Charakterystyki kierunkowości promieniowania anten na częstotliwościach harmonicznych podane są na rys. 12-10. W miarę skracania się
J
la'0.25A
la-2A
Częstotliwość podstawowa (pól fali)
la" 0,75 X.
la "ISA
Rys. 12-9. Kale stojące prądu i napięcia w an- Rys. 12-10. Charakterystyki kierun-tenie pracującej na częstotliwości podstawo- kowego promieniowania anten o róż-wej i harmonicznych nej długości elektrycznej
fali w stosunku do stałej długości anteny l, obserwuje się zwiększenie promieniowania w kierunku prostopadłym do osi anteny, w postaci pojedynczych listków. Po zwiększeniu częstotliwości ponad la = / pojawiają się dodatkowe listki boczne promieniowania, które zwiększają sio, w miarę wzrostu częstotliwości harmonicznej. Dla l0 ~ 2 /. zanika zupełnie promieniowanie prostopadłe do osi anteny na korzyść 4 listków pod kątem 45° do osi. Przy I,7 - 3 l pojawia się mały listek w kierunku prostopadłym do osi, a boczne listki zwężają się i zbliżają do osi anteny. W przypadku l0 — 4 / pojawiają się nowe listki promieniowania przy zaniku listków prostopadłych.
Wraz ze wzrostem harmonicznych zwiększa się ilość listków (równa ilości harmonicznych), przy czym dla harmonicznych parzystych zanika promieniowanie prostopadłe do osi, a główne, najwięcej promieniujące listki są bardziej skupione wzdłuż osi dipola, zwiększając kierunkowość anteny w tę właśnie stronę.