Przeciwwaga anteny

Antena z trzema prętami przeciwwagi

Przeciwwaga anteny – przewodząca płaszczyzna (nazywaną również płaszczyzną uziemienia, co bywa mylące, bo nie zawsze jest uziemiona) lub zestaw prętów. Antena z przeciwwagą często występuje pod nazwą antena GP (od angielskiego terminu ground plane).

Przeciwwaga (zwykle uziemiona) zwiększa sprawność anteny, ponieważ odbija część fal radiowych, które byłyby pochłonięte przez ziemię (nie mylić z uziemieniem) i zamienione na energię cieplną. Gdyby ziemia przewodziła tak dobrze jak miedź, stanowiłaby naturalną przeciwwagę, praktycznie bez strat energii. Straty energii wynikają wyłącznie z obecności materii częściowo przewodzącej. Obecność idealnych przewodników nie daje strat, ale zmienia charakterystykę promieniowania anteny. Jeśli przeciwwaga jest dostatecznie rozległa i wykonana z idealnego przewodnika, zachowuje się jak brakujące ramię pionowego dipola, co można porównać do efektu, jaki daje zwierciadło dla przyłożonego prostopadle świecącego pręta (na przykład świetlówki).

Płaszczyznę przeciwwagi tworzą zwykle trzy lub cztery pręty (również myląco nazywane przeciwwagami) o długości co najmniej λ/4 (ćwierć długości fali), połączone z sobą i odchodzące od podstawy anteny. Promiennik stanowi jeden pręt pionowy, o długości λ/4. Liczba i kąt nachylenia prętów przeciwwagi wpływa na rezystancję wejściową anteny. Przy trzech prętach i kącie nachylenia równym 90° opór wynosi 35 Ω, przy 135° rośnie do 50 Ω, a przy 180° antena zamienia się w pionowy dipol prosty, osiągając 75 Ω.

Końce przeciwwag powinny być dobrze izolowane od promiennika. Przy dłuższych falach, gdy promiennik (maszt) jest wysoki, zastosowanie izolatora jest kłopotliwe. Ponieważ dolny punkt anteny ma niewielki potencjał względem ziemi, może on zostać uziemiony, a zasilanie odbywa się wówczas poprzez transformator gamma.

Karoseria pojazdu jako przeciwwaga

Jako „naturalna”, i ze swej natury nieuziemiona, przeciwwaga często wykorzystywana jest karoseria pojazdu. Na przykład dla częstotliwości 150 MHz długość fali wynosi 2 metry, więc jeśli na środku dachu pojazdu umieścimy pionowy promiennik o długości 0,25 * 2 m = 50 cm, blaszana karoseria pojazdu będzie skuteczną przeciwwagą, jeśli jej poziome wymiary będą nie mniejsze od dysku o średnicy 1 metra.

Charakterystyka promieniowania anteny GP w płaszczyźnie poziomej jest w przybliżeniu dookólna i zależy od liczby prętów przeciwwagi (im więcej prętów, tym większa symetria). Dla przeciwwagi w postaci przewodzącego poziomego dysku zachodzi pełna symetria, która przekłada się na charakterystykę doskonale dookolną.

Bibliografia

• Zdzisław Bieńkowski, Edmund Lipski: Amatorskie anteny KF i UKF. Warszawa: Wydawnictwo Komunikacji i Łączności, 1978, s. 413–416.