Крестообразная антенна

Два полуволновых диполя, лежащих в одной плоскости, оси которых взаимно перпендикулярны, при возбуждении обеих половин антенны с фазовым сдвигом в 90° создают так называемую крестообразную антенну (рис. 6.21), которая излучает по всем направлениям. Мощность излученной волны и поляризационные свойства антенны во многом определяются узловыми координатами точки наблюдения.

Рис. 6.21 Крестообразная антенна

В плоскости, совпадающей с плоскостью размещения диполей антенны (на рисунке — горизонтальная плоскость), диаграмма направленности близка к круговой, а излученная волна имеет горизонтальную поляризацию. Строго на оси антенной системы волна имеет круговую поляризацию, причем направление вращения зависит от способа возбуждения пары диполей. В направлениях, соответствующих плоскостям, составляющими с осью антенны некоторый угол, поляризация излученной волны эллиптическая.

Рассматриваемую антенную систему целесообразнее всего использовать на линиях связи в тех случаях, когда поляризационные характеристики приходящей волны и направление прихода не являются детерминированными (заранее известными.) Следует иметь в виду, что при приеме линейно поляризованной волны уровень принимаемого сигнала снижается на 3 дБ. Если же направление вращения поляризации приходящей волны противоположно тому, на которое рассчитана данная антенная система, то можно ожидать значительного ослабления (до 40 дБ) уровня принятого сигнала.

Большее усиление можно получить, используя уже известный нам прием, а именно: объединяя в антенную систему две или несколько рассматриваемых антенн.

К крестообразным относятся и антенны, изображенные на рис. 6.22. Две пары диполей, входящих в состав антенны, расположены друг от друга на расстоянии, равном λ/2. Соединение кабеля с линиями, осуществляющими питание каждой из пар диполей, приводит к тому, что токи, протекающие в противоположно расположенных диполях, сдвинуты друг относительно друга на 180°. Вследствие этого результирующая напряженность поля на оси системы равна нулю. В горизонтальной плоскости диаграмма близка к круговой (рис. 6.22б).

Рис. 6.22. Антенны с круговой диаграммой направленности

Усиление антенны близко к усилению полуволнового вибратора. Размещение друг над другом нескольких таких антенн приводит к росту усиления. Например, две антенны, разнесенные по вертикали на расстоянии 0,5λ, имеют усиление 1,2 дБ, а четыре (при S = 0,82λ) — усиление 3,7 дБ.