Радиоантенны 
Основным типом резонансной антенны является излучатель длиной в половину длины волны. Такой излучатель по сути ведёт себя как резонансный контур, резонансную частоту которого мы настраиваем его длиной. При резонансе входное сопротивление имеет только активную (омическую) составляющую, а вне резонанса оно комплексное.
Если длина диполя меньше резонансной, входное сопротивление имеет ёмкостной характер, а при длине больше резонансной – индуктивный. Строго говоря, бесконечно тонкий прямой проводник в свободном пространстве длиной ровно в половину длины волны (лямбда пополам) имеет в центре входное сопротивление (73,1 + j43) Ом, поэтому физическая длина лямбда пополам несколько больше, чем требуется для точного резонанса.
Чтобы достичь резонанса, необходимо укоротить длину проводника, а коэффициент укорочения показывает, во сколько раз нужно уменьшить физическую длину лямбда пополам для достижения резонансной электрической длины лямбда пополам.
Для обычных проводных диполей на КВ коэффициент укорочения составляет примерно 0,98. Чем больше диаметр антенного провода, тем меньше коэффициент укорочения, и для антенн на УКВ он обычно находится в пределах от 0,90 до 0,95. Одновременно с увеличением толщины излучателя снижается и его входное сопротивление до значений от 55 до 65 Ом.
Зависимость коэффициента укорочения и входного сопротивления от толщины излучателя показана на рисунке 1. С уменьшением отношения длины к диаметру улучшается и широкополосность излучателя.
Рис. 1. Зависимость коэффициента укорочения и входного сопротивления полуволнового диполя от отношения l/d
На рисунке 2 показано распределение тока и напряжения на полуволновом диполе. На свободном конце излучателя всегда образуется пучность напряжения и узел тока. В месте пучности тока, которая находится посередине диполя, входное сопротивление минимально и составляет теоретически 73 ома, а практически около 60 ом.
На конце настроенного полуволнового излучателя входное сопротивление также чисто активное и находится в пределах от 1000 до 5000 ом. Входное сопротивление в других точках всегда комплексное, а активная составляющая принимает значение между указанными крайними.
Рис. 2. Распределение тока и напряжения на полуволновом диполе
Диаграмма направленности полуволнового диполя в горизонтальной и вертикальной плоскостях строится как пересечение этих плоскостей вращающимся кольцевым телом, см. рисунок 3.
Рис. 3. Пространственная диаграмма направленности полуволнового диполя в свободном пространстве
В направлении оси излучателя излучение равно нулю, а максимальное – в направлениях, перпендикулярных излучателю. Горизонтальная диаграмма направленности имеет симметричную восьмиобразную форму. Длина радиуса, например, OB, указывает на относительную величину излучения по сравнению с максимальным направлением OA.
Мерой направленности является угол, в котором мощность электромагнитного поля не падает более чем вдвое, то есть на 3 дБ. Этот угол, также называемый шириной главного лепестка или, лучше, углом приёма, для полуволнового диполя составляет 78°. В плоскости, перпендикулярной оси диполя, диаграмма направленности имеет форму окружности, поэтому излучение в этой плоскости всенаправленное (рисунок 4).
Рис. 4. Диаграмма направленности полуволнового диполя в плоскости излучателя и в перпендикулярной плоскости
В действительности форма вертикальной диаграммы направленности значительно зависит от земных отражений.
Ing. Karel Jordan CSc
