J-Полюсная антенна

Материал из wikixw
Перейти к навигации Перейти к поиску

J-Полюсная антенна, более известная как J-антенна, была впервые изобретена Гансом Беггеровым в 1909 году для использования в дирижаблях-цеппелинах. тянувшийся за дирижаблем, он состоял из одного элемента, одного излучателя длиной в половину длины волны с четвертьволновой параллельной подающей линией настройки заглушки. Эта концепция эволюционировала до конфигурации J к 1936году [3], достигнув названия J-антенны к 1943 году. когда излучающая полуволновая секция установлена горизонтально, под прямым углом к четвертьволновой согласующей заглушке, вариация обычно называется антенной "Zepp".

J-Полюсная Антенна.


Характеристики[править]

J-Полюсная антенна представляет собой концевую всенаправленную полуволновую антенну,которая согласована с питающей линией четвертьволновой параллельной линией передачи stub формы Lecher system . согласование с питающей линией достигается скольжением соединения питающей линии взад и вперед вдоль заглушки до тех пор, пока не будет получено соответствие импеданса. будучи полуволновой антенной, она обеспечивает небольшое усиление по сравнению с четвертьволновой антенной наземной плоскости.

Картина усиления и излучения[править]

Измерения коэффициента усиления E-плоскости J антенны относительно опорного диполя.

В первую очередь, диполя, j-ой полюс антенна экспонаты в основном круговой массив в ч. Самолет в среднем в свободном пространстве возле усиления 2.2 дБ (0.1 ДБР). измерений и моделирования подтверждают четвертьволновой заглушки изменяет круговой ч. Самолет шаблон формы повышения набрать немного на стороне Дж заглушки элемента и приглушая немного на стороне, противоположной Дж заглушки элемент. под прямым углом к J-образной заглушке коэффициент усиления ближе к общему среднему значению: около 2,2 дБи (0,1 дбд). Небольшое увеличение коэффициента усиления диполя на 2,15 дБи (0 дбд) представляет собой небольшой вклад в паттерн, вносимый дисбалансом тока на согласующем участке.[6] Паттерн в плоскости E показывает небольшое возвышение паттерна в направлении J-го элемента, в то время как паттерн, противоположный J-му элементу, в основном находится сбоку. Чистый эффект возмущения, вызванного четвертьволновой заглушкой, представляет собой приблизительный выигрыш в Н-плоскости от 1,5 до 2,6 дБи (от -0,6 дбд до 0,5 дбд).]

Окружающая среда[править]

Как и все антенны, J-полюс чувствителен к электропроводящим объектам в своих индукционных полях (он же реактивная область ближнего поля ) и должен поддерживать достаточное разделение, чтобы минимизировать эти взаимодействия ближнего поля в рамках типичных соображений установки системы. Заглушка четвертьволновой параллельной линии передачи имеет внешнее электромагнитное поле с силой и размером, пропорциональными расстоянию между параллельными проводниками.] Параллельные проводники должны быть свободны от влаги, снега, льда и должны находиться вдали от других проводников, включая водосточные трубы, металлические оконные рамы, мигалки и т. д., На расстоянии, в два-три раза превышающем расстояние между параллельными заглушками проводников. J-образный полюс очень чувствителен к проводящим опорным конструкциям и достигнет наилучших эксплуатационных характеристик без электрической связи между антенными проводниками и монтажной конструкцией.]

Подача и монтаж[править]

Строительство[править]

Типичные строительные материалы включают в себя металлические трубы, лестничную линию [1]или двойной вывод.]

Подача[править]

J-Полюсная антенна и ее вариации могут питаться сбалансированной линией. коаксиальная линия подачи может быть использована, если она включает в себя средство подавления ВЧ-токов линии подачи. Точка подачи J-полюса находится где-то между закрытым низкоимпедансным дном и открытой высокоимпедансной вершиной J-образной заглушки. между этими двумя крайностями имеется соответствие любому импедансу между точками низкого и высокого импеданса.

Монтаж[править]

Конструкция J-полюса хорошо функционирует при сбалансированном питании (через балун, трансформатор или дроссель), и между его проводниками и окружающими опорами не существует электрического соединения. историческая документация антенны J предполагает, что нижний конец согласующей заглушки находится в нулевом потенциале по отношению к земле и может соединяться с заземляющим проводом или мачтой без какого-либо влияния на работу антенны. Более поздние исследования подтверждают тенденцию мачты или заземляющего провода вытягивать ток из антенны, потенциально портя диаграмму направленности антенны. Общий подход расширяет проводник ниже нижней части J-полюса, что приводит к дополнительным и нежелательным радиочастотным токам, протекающим по каждой части монтажной конструкции. это изменяет диаграмму направленности антенны дальнего поля обычно, но не всегда, поднимая первичные лепестки над горизонтом, снижая эффективность антенны для наземного обслуживания. J-полюсные антенны с электрическим подключением к их опорам часто работают не лучше, а часто и намного хуже, чем более простая монопольная антенна. мачтовый развязывающий заглушка уменьшает токи мачты.

Вариации[править]

Графики усиления E-плоскости вариаций J-антенны

Тонкий Джим антенна[править]

Вариацией J-полюса является антенна Slim Jim, также известная как 2bcx Slim Jim, которая связана с J-полюсом так же, как свернутый диполь связан с диполем. Slim Jim-это один из многих способов формирования J-полюса. введенный Фредом Джаддом (G2BCX) в 1978 году, название было получено из его тонкой конструкции и заглушки соответствия типа J (J Integrated Matching).

Изменение Slim Jim антенны J-полюса имеет характеристики и представление подобные к простой или сложенной антенне полуволны и идентичной к обычной конструкции J-полюса. Джадд обнаружил, что Slim Jim производит более низкий угол взлета и лучшие электрические характеристики, чем наземная плоская антенна с длиной волны 5 × 8. антенны Slim Jim, изготовленные из лестничной линии передачи, используют существующий параллельный проводник для сложенного дипольного элемента. в варианте медной трубы Slim Jim использует больше материалов без каких-либо преимуществ в производительности.] Антенны Slim Jim не имеют никакого преимущества в производительности по сравнению с обычной J-полюсной антенной .]

Приблизительное усиление В Н-образной плоскости Slim Jim составляет от 1,5 до 2,6 дБи (от -0,6 дбд до 0,5 дбд)

Супер-J антенна[править]

Супер-J вариация J-полюсной антенны добавляет еще один коллинеарный полуволновой излучатель выше обычного J и соединяет их с фазовым заглушкой, чтобы обеспечить излучение обеих вертикальных полуволновых секций в текущей фазе. Фазирующая заглушка между двумя полуволновыми секциями часто имеет стиль Франклина.

Антенна Super-J сжимает вертикальную ширину луча и имеет больший коэффициент усиления, чем обычная конструкция J-полюса.[25] обе излучающие секции имеют недостаточное разделение для реализации максимальных преимуществ коллинеарных решеток, что приводит к несколько меньшему, чем оптимальные 3 дБ по сравнению с обычной J-полюсной или полуволновой антенной.

Приблизительный коэффициент усиления в Н-плоскости антенны Super-J составляет от 4,6 до 5,2 дБи (2,4 дбд до 3,1 дбд).

Коллинеарная J антенна[править]

Коллинеарная антенна J улучшает супер-J путем разделения двух излучающих полуволновых секций для оптимизации коэффициента усиления с помощью фазирующей катушки. Полученный коэффициент усиления приближается к оптимальному 3 дБ по сравнению с обычной J-полюсной или полуволновой антенной.

Приблизительный коэффициент усиления В Н-плоскости Коллинеарной J-антенны составляет от 4,6 до 5,2 дБи (2,4 дбд до 3,1 дбд).

Паттерны усиления E-плоскости вариаций[править]

На графике сравнивается коэффициент усиления E-плоскости вышеперечисленных трех вариаций с обычной J-антенной.

Обычная J-антенна и вариация SlimJIM почти идентичны по коэффициенту усиления и диаграмме направленности. Super-J показывает преимущество правильной фазировки и ориентации второго излучателя над первым. Коллинеарный J показывает несколько более высокую производительность по сравнению с супер-J.

Двухдиапазонная работа вблизи 3-й гармоники[править]

Базовая J-антенна резонирует на третьей гармонике своей самой низкой расчетной частоты. при работе на длинах волн 3/2 таким образом создается антенная картина, неблагоприятная для наземной эксплуатации.

Для решения проблемы изменения паттерна существует множество методов, которые якобы ограничивают J-антенну, работающую на третьей гармонике или вблизи нее, так что в излучателе над заглушкой активна только одна полуволна. Все они предполагают использование высокоимпедансного дросселя на первом контуре напряжения. эти методы не достигают цели, поскольку дросселирование высокоимпедансной точки с высоким импедансом позволяет энергии проходить через дроссель

См.также[править]

Антенна Лечера

Пруф[править]

.babyblog.ru/user/mapo4ka21/3162947