1.4. Антенна "граундплэйн"

1.4. Антенна "граундплэйн"

Благодаря своей простоте, небольшим размерам и легкости согласования большой популярностью на Си-Би пользуется антенна "граундплэйн" или сокращенно "GP". В переводе "граундплэйн" означает "заземленный вибратор". Схема антенны представлена на рис. 1.8.

Рис. 1.8

Длина штыря при использовании 15 мм дюралевой трубки составляет 2,65 м (при 20 мм — 2,61 м, при 40 мм — 2,59 м). При использовании более тонких трубок или провода длина вибраторов несколько увеличивается. Горизонтальные проводники (противовесы) играют роль экрана или "искусственной земли". Длина горизонтальных проводников также равна четверти длины волны и при использовании 2 мм провода составляет 2,75 м. Все противовесы соединены между собой и подключены к оплетке кабеля.

Следует учитывать, что на концах горизонтальных проводников имеют место пучности напряжения и, следовательно, крепить проводники следует с помощью хороших изоляторов. Усиление антенны составляет около 2 дБд. При расположении горизонтальных проводников в каком-либо направлении можно получить некоторое дополнительное усиление в этом направлении. Часто обсуждается вопрос о необходимом количестве противовесов для эффективной работы антенны "граундплэйн". Если антенна установлена на высоте более половины длины волны, то она будет вполне прилично работать и с одним противовесом (см. полуволновый диполь, рис. 1.3). Если антенна установлена непосредственно у земли, то необходимое количество противовесов будет определяться проводимостью собственно земли. При сухой песчаной почве желательно иметь более 10 противовесов, иначе КПД антенны будет низким и мощность передатчика в прямом смысле уйдет в землю.

Отличительной особенностью антенны является то, что она питается коаксиальным кабелем с сопротивлением 50 Ом без каких-либо согласующих устройств. Входное сопротивление антенны в свободном пространстве при четырех горизонтально расположенных проводниках составляет около 35 Ом. Для улучшения согласования количество проводников уменьшают до трех и располагают их под углом 135° по отношению к вертикальному штырю. Сопротивление антенны при этом составляет 50 Ом, благодаря чему обеспечивается точное согласование с коаксиальным кабелем. Однако при этом преимущество антенны в более пологом угле излучения по сравнению с вертикально расположенным полуволновым разрезным вибратором частично теряется. Существует сравнительно простой способ разрешить это противоречие. Он применен в так называемой удлиненной антенне "граундплэйн". Для увеличения сопротивления антенны до 50 Ом вертикальный штырь удлиняется до 3,2 метров, а настройка его в резонанс на частоте 27,2 МГц осуществляется конденсатором переменной емкости, включенным между центральной жилой кабеля и вертикальным штырем. Максимальное значение емкости переменного конденсатора 100 пФ. Так как конденсатор включается в пучности тока, то повышенных требований по электрической прочности к нему не предъявляется. Конденсатор помещают в коробку из диэлектрического материала и после настройки антенны герметизируют. Для молниезащиты и защиты от статического электричества используют закороченный на конце четвертьволновый отрезок коаксиального кабеля, включенный около антенны параллельно питающему кабелю.