1.8. Укороченная антенна "граундплэйн"
В некоторых случаях, например на автомобиле, невозможно установить полноразмерную антенну. В этом случае используется укороченная антенна "граундплэйн". Согласование осуществляется за счет автотрансформаторного подключения удлиняющей катушки или с использованием согласующего Г-звена. При использовании автотрансформаторного включения удлиняющей катушки резонанс антенны достигается изменением количества витков, а минимальное значение КСВ — подбором точки подключения центральной жилы кабеля к катушке (рис. 1.9).
При использовании согласующего Г-звена (рис. 1.17) значения Cm и Lm для частоты 27,200 МГц вычисляются по формулам:
Cm=240-(Ro-Ra)/Ro, пф
Lm=0,00024-Ra-(Ro-Ra), мкГ, где
Ro — сопротивление фидера, Ом. Ra — активное сопротивление антенны, Ом.
Рис. 1.17
Вычисления показывают, что в диапазоне значений сопротивления антенны Ra от 10 до 25 Ом при Ro=50 Ом величина Lm меняется от 0,096 до 0,15 мкГ, а величина Cm от 960 до 67 пФ. Таким образом, согласование сопротивлений антенны и кабеля достигается в основном подбором величины емкости Cm. Настройка антенны в резонанс осуществляется изменением параметров удлиняющей катушки и контролируется гетеродинным индикатором резонанса. Изменяя величину Cm и подстраивая антенну в резонанс, добиваются минимально возможного значения КСВ. Согласующей индуктивностью Lm может служить часть удлиняющей катушки. В качестве примера приведем параметры укороченной антенны "граундплэйн", предназначенной для установки на автомобиле. Длина антенны — 1,2 метра. Материал — стальная проволока диаметром 2,0 мм. Удлинительная катушка расположена в основании антенны и имеет следующие параметры: диаметр — 20 мм, количество витков — 12, провод ПЭВ диаметром 1,1 мм, длина намотки — 12 мм. Для согласование антенны применяется Г-звено (рис. 1.17). Согласующая индуктивность является частью удлинительной катушки. Ориентировочное значение емкости для согласования с 50-омным кабелем — 30 пФ. Настройка антенны в резонанс осуществляется изменением длины штыря, а согласование для обеспечения минимального значения КСВ — подбором емкости. На крыше автомобиля антенна устанавливается с помощью магнитного основания. В конструкции используется кольцевой магнит от неисправной динамической головки. Желательно использовать всю магнитную систему от динамической головки. В этой системе кольцевой магнит заключен в стальную чашку с небольшим зазором между боковой стенкой чашки и магнитом. Магнитные силовые линии концентрируются магнитной системой и сила удержания антенны на крыше автомобиля становится больше.
Эскиз антенны приведен на рис. 1.18. Цифрами на рисунке обозначены:
1 — защитный наконечник на конце антенны;
2 — стальной проволочный штырь (1,2 м, диаметр 2 мм);
3 — контргайка крепления штыря;
4 — стальная втулка крепления штыря;
5 — эбонитовый каркас катушки индуктивности (диаметр 20 мм);
.6 — резьбовая шпилька;
7 — медная заклепка;
8 — катушка;
9, 10 — медная заклепка;
11 — стальная пластина;
12 — кольцевой магнит;
13 — фольгированный стеклотекстолит;
14 — гайка;
15 — резьбовая шпилька;
16 — конденсатор;
17 — точка подключения жилы коаксиального кабеля;
18 — точка подключения оплетки коаксиального кабеля;
19 — пластиковый корпус.
Рис. 1.18
Катушка индуктивности наматывается на прочном эбонитовом цилиндре диаметром 20 мм. В торцах цилиндра просверлены отверстия и нарезана резьба М5. В отверстия вкручиваются
резьбовые шпильки и фиксируются медными заклепками из провода диаметром 1,5...2 мм. Эти заклепки служат также контактами к которым припаиваются выводы катушки, конденсатора и кабеля. С помощью резьбовых шпилек прикрепляются стальная пластина и резьбовая втулка. Штырь на конце имеет резьбу с помощью которой он крепится к резьбовой втулке. Вкрученный штырь фиксируется контргайкой. Защитный наконечник на конце антенны соединяется со штырем также с помощью резьбы. Для обеспечения максимальной емкостной связи с корпусом автомобиля для диска 13 используется односторонний фольгированный стеклотекстолит минимальной толщины. К фольге припаивается провод, который присоединяется к оплетке коаксиального кабеля. В качестве защитного корпуса используется часть подходящей пластиковой бутылки. Для предотвращения попадания влаги стык деталей 13 и 19 уплотняется герметиком.