Плоскость заземления антенны

Плоскость заземления антенны: теория и конструкция

Использование плоскости заземления антенны позволяет создать имитацию земли и установить антенну над землей. Наземные антенны часто очень просты и удобны в использовании. Зачастую они удобны и просты в использовании. Однако, когда невозможно установить антенну на землю из-за условий грунта или необходимо поднять антенну, другим решением является использование пластины заземления.

Что такое плоскость заземления антенны?

Как видно из названия, плоскость заземления антенны действует как имитируемая земля. Обнаружено, что для несимметричной антенны, такой как вертикальная четверть длины волны, земля действует как плоскость, отражающая радиоволны, так что изображение верхней половины антенны видно на Земле. Эту функцию можно сымитировать, заменив реальную землю проводящей плоскостью. Чтобы функционировать в качестве заземляющего слоя антенны, проводящая поверхность должна простираться как минимум на четверть длины волны от основания антенны.

В действительности нет необходимости иметь полную круглую проводящую пластину для заземляющего слоя. Это было бы трудно решить с точки зрения стоимости, а также сопротивления ветра. Вместо этого обычно достаточно иметь плоскость заземления, состоящую из нескольких радиальных четвертей длины волны. Часто используются четыре проводящих радиала, и они часто обеспечивают достаточную симуляцию полной круглой заземляющей плоскости. Не всегда необходимо иметь как минимум четыре радиала — часто бывает достаточно даже двух. Их также можно укоротить с незначительным влиянием на производительность, особенно если они нагружены, чтобы сохранить свою электрическую длину. Полное сопротивление питания четвертьволновой вертикальной линии, подаваемой на заземляющую пластину, составляет 37 Ом: против сопротивления диполя, составляющего 73 Ом. Это может быть проблемой, если антенну необходимо запитать со стандартным коаксиальным фидером 50 Ом. Чтобы преодолеть это, заземляющие проводники можно отогнуть вниз от горизонтали, чтобы повысить импеданс питания. Сопротивление 50 Ом будет достигнуто, когда угол между стержнями заземления и горизонталью составит 42 градуса. Если радиалы опускаются еще дальше, импеданс возрастает еще больше, и в предельных условиях все радиалы проходят по той же оси, что и основной излучающий элемент, образуя вертикальный диполь, для которого сопротивление излучения / импеданс питания составляет &73 Ом.

Физическая реализация заземляющих проводников

Стандартные способы изготовления заземляющих проводников зависят от рабочей частоты антенны и, следовательно, от длины проводников.

На ВЧ проводники, как правило, представляют собой обычные провода, прикрепленные к точке заземления на антенне. Они проходят в удобных точках, где их можно закрепить. Обычно изолятор требуется на конце проводника. На УКВ и выше проводники намного короче и, как правило, изготавливаются из стержней — обычно из того же материала, что и сам вертикальный элемент.

Антенны Казань