Биконические антенны (Biconical)

Задайте вопрос специалисту отдела продаж
Перезвоним в удобное для вас время или напишем на указанную электронную почту, поможем выбрать оптимальное решение для вашего проекта

Биконическая антенна — это широкополосная антенна, состоящая из двух конических проводников (металлических поверхностей), вершины которых обращены друг к другу и разделены небольшим зазором. Это одна из классических конструкций в семействе антенн с частотно-независимыми характеристиками.

Принцип действия и конструкция

• Конструкция: Два металлических конуса расположены соосно. В месте их "соприкосновения" (на самом деле между вершинами есть небольшой разрыв) подаётся питание по коаксиальной линии. Конусы могут быть сплошными, решётчатыми или в виде набора спиц ("проволочные биконы").

• Принцип: Антенна не имеет резонансных размеров. Её широкополосные свойства основаны на том, что её геометрия определяется не длиной, а углом. Электромагнитная волна, распространяясь вдоль конусов, излучает в пространство. При изменении частоты просто меняется активная зона излучения на конических поверхностях.

• Варианты: Часто встречаются модификации, такие как дисково-коническая антенна (один конус заменён на диск) или антенна с конечными дисками на концах конусов для расширения диапазона в область низких частот.

Ключевые характеристики

1. Сверхширокая полоса пропускания: Основное преимущество. Полоса может достигать 10:1 и более (например, от 200 МГц до 2 ГГц). Работает без перестройки в широком диапазоне.

2. Постоянство входного импеданса: Хорошо спроектированная биконическая антенна имеет почти постоянное волновое сопротивление в широком диапазоне частот, что упрощает согласование с фидерной линией.

3. Диаграмма направленности (ДН): В основном всенаправленная в плоскости, перпендикулярной оси антенны (в плоскости H). Вдоль оси (вертикально для вертикальной установки) излучение минимально. ДН несколько изменяется в пределах рабочего диапазона, но сохраняет свою форму.

4. Поляризация: Линейная, обычно вертикальная (при вертикальной ориентации оси конусов).

5. Коэффициент усиления: Низкий, обычно от 0 до 3 дБи. Это антенна, ориентированная на широкополосность, а не на усиление.

Достоинства и недостатки

Плюсы:

• Очень широкая полоса пропускания.

• Простая и прочная конструкция.

• Хорошая повторяемость характеристик.

• Постоянство входного сопротивления.

Минусы:

• Большие габариты на низких частотах (длина конуса примерно равна 1/4 минимальной рабочей длины волны).

• Низкое усиление.

• Зависимость диаграммы направленности от частоты (хотя и слабая).

Области применения

Биконические антенны широко используются там, где необходима широкополосность при минимальных требованиях к усилению:

1. Измерительная техника и ЭМС:

   • Качественные измерительные антенны для тестирования электромагнитной совместимости (EMC) на открытых полигонах и в безэховых камерах.

   • Антенны для мониторинга радиоэфира и широкополосной радиотехнической разведки.

2. Связь общего назначения:

   • Широкополосные антенны для работы в нескольких диапазонах, где не требуется высокое усиление.

   • Антенны для сверхширокополосных (UWB) систем связи и радаров.

3. Стартовые и эталонные антенны: Часто используются как эталонные широкополосные излучатели при калибровке и настройке других антенн или измерительных систем.

4. Исторический контекст: Были одними из первых типов широкополосных антенн, использовавшихся на заре развития радио.

Примеры модификаций и развитие

• Антенна Диполь Надененко: Один из вариантов с плавным изменением угла раскрыва, оптимизированный для ещё более широкой полосы.

• Биконическая антенна с ферритовым сердечником: Используется для работы на более низких частотах при уменьшении габаритов.

• Логопериодическая антенна: Можно рассматривать как дальнейшее развитие идеи бикона, где несколько дипольных элементов разной длины обеспечивают более стабильные характеристики в очень широком диапазоне.

Итог: Биконическая антенна — это классическая, проверенная временем конструкция, являющаяся прекрасным компромиссом между широкополосностью, простотой и надёжностью. Она незаменима в измерительных и тестовых приложениях, где приоритетом является работа в широком диапазоне частот без перестройки.

Данный Интернет-сайт носит исключительно информационный характер и ни при каких условиях не является публичной офертой, определяемой положениями Статьи 437 Гражданского кодекса Российской Федерации. Для получения подробной информации о стоимости, наличии и характеристиках оборудования обращайтесь в компанию Navtelsat.