5.3. Аперіодичні антени
Антени, що розглядаються досі, відносилися до групи гармонійних. Через наявність у гармонійних антенах стоячої хвилі розподіл струму та напруги вздовж дроту має характер, дуже близький до синусоїдального. Вхідний опір гармонійних антен великою мірою залежить від схеми антени, її розташування у просторі, і навіть від частоти. Ще одним недоліком гармонійних антен є те, що на кінці лінії зазвичай є значне напруження, і це призводить до зростання втрат та збільшує ймовірність пробою ізоляції.
Аперіодична антена вільна від цих недоліків. Принцип дії аперіодичної антени пояснюється за допомогою рис. 5.47. В антені гармонійної, показаної на рис. 5.47а, падаюча хвиля поширюється вздовж дроту, досягає його розімкнутого кінця (ZK = ∞) і повертається у вигляді відбитої хвилі. Таким чином, в антені з'являється стояча хвиля з синусоїдальним розподілом напруги вздовж антени (рис. 5.47б).
В аперіодичній антені хвиля після досягнення навантаження з опором, що дорівнює хвильовому опору антени (RН = Z0), не відображається, повністю поглинається опором навантаження (рис. 5.47в). Таким чином, в антені існує хвиля, що біжить, параметри якої в першому наближенні не залежать від довжини антени (рис. 5.47г). Насправді через випромінювання енергії (Rізл) і втрат у проводі (Rп) амплітуда хвилі, що біжить, при її поширенні вздовж проводу зменшується (рис. 5.47д).
Опір навантаження поглинає досить велику частину енергії, підведеної до входу антени (близько 30-50%), що, природно, є негативним фактором. Однак дуже доречно згадати, що ця енергія в інших антенах випромінюється у небажаних напрямках.
Досить серйозною проблемою при конструюванні антени хвилі, що біжить (як інакше називають аперіодичні антени) є створення поглинаючого опору. По-перше, цей опір має бути суто активним. По-друге, цей опір у ряді випадків має поглинати потужність досить високого рівня. Нагадаємо, що в цьому опорі може виділятись від 30 до 50% потужності, підведеної до входу антени. Наприклад, при використанні стоватного передавача опір має бути розрахований на потужність 30 Вт, а при використанні передавача з потужністю P = 750 Вт - на потужність 250 Вт.
Зазвичай поглинаючий опір виконується у вигляді графіто-вугільного стрижня відповідного діаметра, який при роботі на високих рівнях потужності постачають радіаторами.
Можна замість поглинаючого опору використовувати симетричну лінію з опором Z0 виконану з проводів з великим питомим опором. Якщо така лінія замкнута на кінці, то її довжину вибирають такою, щоб струм замикання приблизно в 3-5 разів був слабший за струм па вході додаткової лінії. Часто на кінці додаткової лінії ставлять навантаження, що поглинає, з RK = Z0 , яка розраховується вже на менший рівень потужності.