Антенны

Четвертьволновая короткозамкнутая линия, в простейшем случае, есть не что иное как отрезок такого же фидера, как фидер идущий от антенны, длиной 1/4 L на рабочей частоте, естественно с учётом К_укорочения данного фидера, замкнутую на одном конце и подключенную параллельно фидеру другим концом (соответственно – оплётка к оплётке, центральная к центральной жиле, если это коаксиальный кабель).

Четвертьволновая линия замкнутая на конце является по сути параллельным LC контуром настроенным на рабочую частоту (частоту для которой её длина равна 1/4L), то есть оказывает большое сопротивление токам частоты на которую настроена и малое сопротивление токам любых других частот и постоянному напряжению.

Преимущества 1/4L короткозамкнутой линии:

– Возможность выполнения КЗ по постоянному току на высокочастотных диапазонах УКВ (VHF/UHF) без опасения, что будут потери в КЗ элементе.

– Дополнительная фильтрация сигналов как принимаемых из эфира так и излучаемых.

Недостатки 1/4L короткозамкнутой линии:

– Невозможность выполнения КЗ элемента таким способом на несколько диапазонов (частот).

– Большой физический объём в случае изготовления для КВ диапазонов.

Важно отметить, что какой бы не был КЗ элемент, обязательно к его выводам подключить разрядник на напряжение в 2-4 раза больше, чем напряжение развиваемое передатчиком.

Например, для передатчика мощностью 100 Ватт напряжение на которое должен быть рассчитан разрядник будет порядка 250 вольт.

Если антенна исключительно приёмная, то разрядник должен быть на как можно меньшее напряжение.

Разрядник необходим на случай прямого попадания молнии или наведения очень сильной наводки, например, от близкого грозового разряда. В таком случае разрядник замкнёт КЗ элемент антенны, который мог бы сам стать резонатором и в нём могли бы возникнуть колебания некой частоты, большой, порой огромной мощности, которые бы привели к разрушению или связной аппаратуры или бытовой электроники. Разрядник в момент пробоя снижает добротность такого резонатора и ограничивает напряжение, действующее в системе до относительно безопасного уровня.

Особенно актуален разрядник для короткозамкнутых 1/4L линий, так как такие линии являются колебательными системами с весьма высокой добротностью, настроенными непосредственно на полезную частоту, то есть частоту, которая будет пропущена любыми ФНЧ/ФВЧ и контурами связного тракта.

Для этой цели вполне подходят промышленные разрядники, которые можно купить в магазинах торгующих электронными компонентами, например:

На параметрах антенны такой разрядник в нормальном состоянии не будет сказываться, так как имеет весьма малую ёмкость и большое сопротивление. Разрядник, который замерил автор (приведён на фото) имел ёмкость всего 0,2 пф.

Естественно, что такие "мелкие" разрядники одноразовые, то есть при возникновении нештатной ситуации, скорее всего они физически разрушаться "выгорят", но и не стоит забывать, что при возникновении таких ситуаций, в любом случае потребуется техническое обслуживание и самой антенны, какой бы прочной она не была.

Заземление антенны

Большинство антенн нельзя заземлить просто соединив один из проводов с контуром заземления, по причине того, что это нарушит симметрирование антенны, исказит диаграмму направленности, приведёт к затеканию ВЧ токов в контур заземления и как следствие к помехам на телевизоры или для другой бытовой аппаратуры в доме.

Заземлять антенну нужно через один из элементов, которые были описаны выше для обеспечения короткого замыкания по постоянному току. Параллельно КЗ элементу нужно подключить и разрядник.

Ориентировочная схема заземления и организации КЗ по постоянному току для антенны 1/4 граунд плайн:

Заземлять антенну необходимо только на специально предусмотренный для этого контур заземления.

Найти контур заземления на крышах панельных домов, высотках и домах выполненных в соответствии с строительными нормами весьма просто – обычно к нему подключены мачты коллективных антенн.

Контур заземления, это не просто торчащая поблизости арматура или какой то стальной прут. Контур заземления обычно проложен по всей крыше, это отдельный проводник выполненный из стальной проволоки или ленты достаточного сечения, обычно, если это проволока, то её диаметр порядка 5-6мм или более.

В частном доме заземление нужно организовать самостоятельно, для этого ознакомиться с строительными нормами и правилами относительно данного предмета.

Заземление это не шутки, его нужно выполнять так, что бы контакты обеспечивали минимальное сопротивление и были механически надёжны, долговечны.

Если вы подключаетесь к имеющемуся контуру заземления, то обязательно хорошо зачистите место подключения и проводник, которым будет выполнено подключение, затем, после того как подключение выполнено, защитите место подключения от коррозии.

Почему важно иметь хороший контакт в контуре заземления?