Антенна резиновая уточка - Википедия - Rubber ducky antenna

Резиновая уточка антенна на трансивере

В резиновая утка антенна (или антенна резиновой утки) - это электрически короткие монопольная антенна это работает как базовая загрузка штыревая антенна. Он состоит из пружинящей проволоки в виде узкой спираль, заключенный в резиновую или пластиковую оболочку для защиты антенны.[1] Антенна резиновой уточки - это форма нормального режима спиральная антенна.

Электрически короткие антенны, такие как резиновая уточка, используются в портативном портативном радиооборудовании на УКВ и УВЧ частоты вместо четверти длина волны штыревая антенна, который на этих частотах неудобно длинный и громоздкий. Спустя много лет после изобретения в 1958 году резиновая антенна-утенок стала предпочтительной антенной для многих портативных устройств. радио устройства, в том числе рации и другие портативные трансиверы, сканеры и другие устройства, в которых безопасность и надежность имеют приоритет над электромагнитными характеристиками. Резиновая уточка довольно гибкая, что делает ее более подходящей для работы в ручном режиме, особенно при ношении на поясе, чем более ранние жесткие телескопические антенны.

Происхождение названия

Два слуха связывают название антенны с Кеннеди семья.[1] В начале 1960-х резиновая уточка стала предпочтительной антенной для личных рация трансиверы, используемые полицией и службами безопасности, в том числе Секретная служба США, который охраняет президента США. По одним слухам, молодые Кэролайн Кеннеди, дочь президента Джон Ф. Кеннеди, назвала гибкое устройство, когда указала на один из приемопередатчиков агента и сказала: «Резиновый утенок». С другой стороны, доктор Томас А. Кларк, старший научный сотрудник НАСА, утверждает, что назвал его после прослушивания одного из Вон Мидер комедии о семье Кеннеди.

Альтернативное название основано на коротком формате заглушки: «короткая антенна».[2][3][4]

Описание

До появления резиновой уточки антенны портативных радиоприемников обычно состояли из четвертьволна штыревые антенны, стержни, длина которых составляла четверть длины длина волны используемых радиоволн.[1] в УКВ В диапазоне, где они использовались, эти антенны имели длину от 2 до 3 футов (0,60–0,91 метра), что делало их громоздкими. Часто они были сделаны из телескопических трубок, которые можно было убрать, когда они не использовались. Чтобы антенна была более компактной, электрически короткие стали использоваться антенны короче четверти длины волны. Электрически короткие антенны имеют значительную емкостную реактивное сопротивление, чтобы сделать их резонансный на рабочей частоте индуктор (загрузочная катушка ) добавляется в серии с антенной. Антенны, в которые встроены эти индукторы, называются штырями с базовой нагрузкой.

Резиновая уточка - это электрически короткая четвертьволновая антенна, в которой индуктор, вместо того, чтобы находиться в основании, встроен в саму антенну. Антенна сделана из узкой спираль проволоки, как пружина, которая функционирует как необходимый индуктор. Пружинный провод гибкий, поэтому он менее подвержен повреждениям, чем жесткая антенна. Пружинная антенна дополнительно защищена пластиковым или резиновым покрытием. Техническое название этого типа антенны - спираль нормального режима.[5] Антенны резиновой уточки обычно имеют длину от 4% до 15% длины волны;[5] то есть от 16% до 60% длины стандартной четвертьволновой плети.

Защитная резина снята с антенны на УВЧ CB трансивер. Вся длина используется для базовой нагрузки.

Эффективная апертура

Поскольку длина этой антенны значительно меньше длины волны, эффективная отверстие, при 100% эффективности будет примерно:[6]

Как и другие электрически короткие антенны, резиновая уточка имеет худшие характеристики (меньше прирост ) из-за потерь и, следовательно, значительно меньший выигрыш, чем четвертьволновой кнут. Однако она имеет несколько лучшие характеристики, чем антенна с базовой нагрузкой равной длины. Это связано с тем, что индуктивность распределена по всей антенне и, таким образом, допускает несколько больший ток в антенне.

Спектакль

Антенны резиновой утки имеют нижнюю прирост чем полноразмерная четвертьволновая антенна, что уменьшает дальность действия радиостанции. Обычно они используются в ближнем бою. двустороннее радио где максимальная дальность не является обязательной. Их конструкция представляет собой компромисс между усилением антенны и небольшими размерами. Их трудно охарактеризовать электрически, потому что распределение тока по элементу невозможно. синусоидальный как в случае с тонкой линейной антенной.

Как и другие короткие монополи с индуктивной нагрузкой, резиновая уточка имеет высокий Добротность и таким образом узкий пропускная способность. Это означает, что когда частота отклоняется от расчетной центральной частоты антенны, ее КСВ увеличивается, и поэтому его эффективность быстро падает. Этот тип антенны часто используется в широком диапазоне частот, например. 100–500 МГц, и в этом диапазоне его характеристики плохие, но во многих приложениях мобильной радиосвязи избыточная мощность сигнала достаточна для устранения любых недостатков антенны.

Правила оформления

  • Если витки пружины широкие (большой диаметр) относительно длины решетки, полученная антенна будет иметь узкую полосу пропускания.
  • И наоборот, если витки пружины узкие относительно длины решетки, полученная антенна будет иметь максимально возможную ширину полосы пропускания.
  • Если антенна резонансная, а пружина имеет большой диаметр, импеданс будет значительно ниже 50 Ом, стремясь к нулю с большими индукторами, поскольку структура начинает напоминать последовательно настроенную схему с небольшими радиационная стойкость.
  • Если антенна резонансная, а пружина имеет небольшой диаметр, сопротивление увеличится до 70 Ом.

Исходя из этих правил, можно предположить, что можно сконструировать антенну «резиновая уточка» с импедансом около 50 Ом в точке питания, но может потребоваться компромисс с полосой пропускания. Современные резиновые антенны-утки, такие как те, что используются в сотовых телефонах, имеют конусообразную форму, что не требует снижения производительности.

Вариации

Некоторые антенны с резиновой уткой имеют совершенно иной дизайн, нежели оригинальный. Один тип использует пружину только для поддержки. Пружина электрически закорочена. Таким образом, антенна электрически представляет собой антенну с линейным элементом. В некоторых других антеннах резиновых уток для поддержки используется пружина из непроводящего материала, и они содержат коллинеарную антенную решетку. Такие антенны до сих пор называют антеннами с резиновой уткой, хотя они функционируют совсем иначе (и часто лучше), чем оригинальные пружинные антенны.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c Джонсон, Ричард Б. (2006). «Антенна резиновой утки». Отвратительный Firebug.. В примечании внизу страницы говорится, что эта страница не защищена авторским правом, и текст с этой страницы цитируется в этой статье дословно.
  2. ^ «Купи себе в машину самую крутую коротенькую антенну». Короткая антенна. Получено 2014-06-24.
  3. ^ «PMAE4002 - Motorola Solutions USA». Motorola.com. Получено 2014-06-24.
  4. ^ https://www.google.com.au/search?q=stubby+antenna&hl=en&safe=off&rls=com.microsoft:en-au&tbm=isch&tbo=u&source=univ&sa=X&ei=LWpFUffFA5CaiAe9roCoBgBg&ved=0BiCJE9roCoBg&ved=0BiCJEBG&ved=0CJE6
  5. ^ а б Фудзимото, Kyōhei (2001). Справочник по мобильным антенным системам, 2-е изд.. Артек Хаус. п. 419. ISBN  1-58053-007-9.
  6. ^ Краус, Джон Д. (1950). Антенны. Макгроу-Хилл. Глава 3, Антенна как отверстие, с. 30.