Большая советсткая энциклопедия Частотно-независимые антенны

Частотно-независимые антенны

Частотно-независимые антенны, сверхширокополосные антенны, антенны, основные электрические характеристики которых незначительно изменяются при изменении частоты в весьма широком диапазоне; образуют группу диапазонных антенн, обладающих коэффициентом перекрытия (отношением максимальной рабочей частоты к минимальной) до нескольких десятков. Основы теории и техники Ч.-н. а. были заложены в 1957—65 американскими учёными У. Рамзеем, Д. Дайсоном и др. Слабая зависимость характеристик Ч.-н. а. (формы диаграммы направленности, коэффициент направленного действия, входного сопротивления и т.д.) от частоты объясняется тем, что поле излучения в них формируется токами, распределёнными на конечном участке поверхности антенны — в т. н. "активной области", за пределами которой токи резко спадают; с изменением частоты "активная область" перемещается таким образом, что её относительные размеры, выраженные в долях соответствующей этой частоте длины волны l, остаются неизменными. При этом длинноволновая граница l_макс рабочего диапазона Ч.-н. а. определяется частотой, для которой активная область сместилась до края антенны. В сторону KB рабочий диапазон Ч.-н. а. в принципе может простираться сколь угодно далеко, однако на практике его граница определяется рядом косвенных факторов, например поперечными размерами питающего фидера, допустимыми при заданных значениях вносимых потерь, пробивного напряжения, передаваемой мощности и т.д.

Наиболее распространены Ч.-н. а., выполненные в виде двуплечих плоских и конических спиральных антенн, логопериодических антенн, серповидных вибраторов. Существуют также многоплечие спиральные Ч.-н. а., содержащие несколько независимых входов; известны Ч.-н. а. в виде конических вибраторов, являющиеся сверхширокополосными по входному сопротивлению.

Ч.-н. а. используются в коротковолновой радиосвязи, телеметрии, радиоастрономии и т.д. В 70-х гг. созданы лёгкие и сравнительно простые по конструкции Ч.-н. а. для различных частотных диапазонов. Так, в диапазоне декаметровых волн разработаны проволочные логопериодические антенны, в диапазонах сантиметровых и миллиметровых волн — спиральные антенны из ленточных проводников, нанесённых на стеклопластиковую подложку фотохимическим способом. Ведутся работы по созданию остронаправленных Ч.-н. а. в виде рупорных антенн с поперечноребристыми стенками, антенных решёток из логопериодических или конических спиральных излучателей, располагаемых по радиусам в определённом секторе круга.

Лит.: Бененсон Л. С., Слабонаправленные широкодиапазонные антенны, в сборнике: Современные проблемы антенно-волноводной техники, М., 1967; Рамзей В., Частотно независимые антенны, пер. с англ., М., 1968; Фикс М, Е., Рупорные антенны с ребристыми стенками. (Обзор), "Информационный бюлл. НИИЭИР. Радиоэлектроника за рубежом", 1976, в. 10.

Л. С. Бененсон.