Узконаправленная антенна ZL

Широко распространенная антенна с активным рефлектором изображена на рисунке ниже. Эта антенная система, известная под названием лучевой антенны ZL, внешне напоминает антенну W8JK, но отличается от нее по принципу работы. Шлейфовый вибратор, служащий в качестве рефлектора, на 5% превосходит длину основного вибратора l. Расстояние между основным вибратором и рефлектором равняется λ/8. Перекрещивание соединительной линии, имеющей длину λ/8, приводит к тому, что рефлектор питается со сдвигом фазы, равным 135°, по отношению к основному вибратору. Направление главного максимума излучения перпендикулярно к плоскости вибратора в сторону от рефлектора. Коэффициент усиления в прямом направлении — 5,5 дб, а обратное ослабление — 40 дб. Антенна не требует дополнительных регулировок, так как шлейфовый вибратор имеет достаточно широкую полосу пропускания. Входное сопротивление антенны 90 ом, и поэтому питание антенны может осуществляться или с помощью коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 70 ом, или с помощью симметричной экранированной двухпроводной линии (симметричный коаксиальный кабель) с волновым сопротивлением 120 ом; при этом коэффициент стоячей волны в линии имеет вполне приемлемые значения. Вообще следует заметить, что в диапазоне коротких волн подключение несимметричной линии передачи к симметричной антенне не приводит к заметному ухудшению ее рабочих характеристик. Обычно все же желательно проводить согласование линии передачи с входным сопротивлением антенны с помощью описанных выше согласующих устройств. Следует помнить, что антенны, элементами которых являются шлейфовые вибраторы, принципиально могут использоваться только как однодиапазонные антенны. При повороте вокруг оси такой антенны, подвешенной горизонтально, становится возможным изменить направление основного излучения на 180°, однако эта операция трудно выполнима по механическим соображениям, так как в этом случае невозможно непосредственное подключение коаксиального кабеля к антенне. При вертикальном расположении антенны эта трудность отпадает и, вращая антенну, можно получить максимальное усиление во всех направлениях. При горизонтальном расположении антенны высота подвеса должна равняться по меньшей мере λ/2. Ширина основного лепестка в горизонтальной плоскости равняется приблизительно 60° при вертикальном угле излучения около 30°. Оба шлейфа антенны изготовляются из обычного антенного канатика, и в коротковолновом диапазоне расстояние D равняется приблизительно 20 см. Если допустимо незначительное уменьшение излучаемой мощности, то антенну можно сконструировать из обычного ленточного кабеля УКВ, учитывая при этом, что все указанные размеры следует умножать на 0,82 — среднее значение коэффициента укорочения ленточного кабеля. Так как при этом длина соединительной линии также уменьшается на 20%, то расстояние между вибраторами становится равным λ/10. При этом также уменьшается входное сопротивление антенны (60 ом) и питание по 60-омному коаксиальному кабелю осуществляется без отражений. При описании простых шлейфовых вибраторов из ленточного кабеля УКВ уже указывались особенности их конструкции. В таблице приведены необходимые размеры для двух элементных направленных антенн. В скобках указаны значения для антенн, изготовленных из ленточного кабеля, причем для вибратора и рефлектора эти значения указывают место включения замыкающих мостиков, как показано на рис. 2-17.