антенна

АНТЕННА ДЕЦИМЕТРОВЫХ ВОЛН. << На главную страницу | В начало раздела >> АНТЕННА ДЕЦИМЕТРОВЫХ ВОЛН Прием телевизионных передач на радиочастотах 470...622 МГц (21—39 каналы) диапазона дециметровых волн (ДЦВ) требует соответствующего подхода к расчету антенна конструированию антенных устройств. Некоторые радиолюбители пытаются решить эту задачу простым пересчетом, основанным на принципах электродинамического подобия антенн, параметров имеющихся конструкций телевизионных антенн метрового диапазона (1—12 каналы). При этом они неизбежно сталкиваются с трудностями самого пересчета и зачастую не получают желаемых результатов. Каковы же основные принципы подхода к решению этой задачи? В свободном пространстве радиоволны, излученные антенной, имеют сферическую расходимость, в результате чего электрическая напряженность поля Е убывает обратно пропорционально расстоянию г от антенны. Ненаправленная антенна, излучающая мощность РS равномерно во все стороны (изотропный излучатель), создает на расстоянии г плотность потока энергии, характеризуемого вектором Пойнтинга: Знаменатель этого выражения численно представляет собой площадь сферы, через которую проходит энергия излученных волн. Вектор П связан с действующим значением напряженности поля Е линейной поляризации соотношением Приравнивая выражения (1) антенна (2), получаем, что Напряженность поля Е уменьшается пропорционально удалению приемной антенны от источника излучения. Любая реальная антенна имеет направленные свойства. Она излучает энергию неравномерно. Направленность излучения любой антенны в дальней зоне описывается зависимостью напряженности поля от угловых координат q антенна j при постоянном расстоянии. Эту зависимость называют характеристикой направленности f (q , j ), где q — полярный угол, антенна j — азимутальный. Направленная антенна благодаря меньшему расходу энергии на излучение в боковые лепестки диаграммы направленности создает в главном ее лепестке на расстоянии г такую же напряженность поля, как и ненаправленная, излучающая при этом мощность РS меньшую, чем РS 0. Отношение называют коэффициентом направленного действия (КНД) данной антенны. Таким образом, направленная антенна создает в направлении максимума излучения такую же напряженность поля, как и ненаправленная при большем уровне мощности: РS 0 = ДРS . Поэтому Мощность излучения РS связана с подводимой к антенне мощностью РA соотношением где h A — КПД антенны, определяющий эффективность преобразования высокочастотной энергии в энергию радиоволн антенна обратно. Для одновременного учета потерь в антенне антенна выигрыша по мощности при направленном излучении служит коэффициент усиления антенны, который определяется таким выражением: Так как РS Д = РAh AД = РAУ то выражение (5) примет вид В реальных условиях распространяющиеся радиоволны претерпевают большее затухание, чем существующее в свободном пространстве. Для учета этого затухания вводят множитель ослабления F(r) = Е/Есв, который характеризует отношение напряженноети поля для реальных условий, к напряженности поля свободного пространства при равных расстояниях, одинаковых антеннах антенна подводимых к ним мощностях антенна т. д. С помощью множителя ослабления напряженность поля, создаваемая передающей антенной в реальных условиях на расстоянии г, может быть выражена как Приемная антенна преобразует эйергию электромагнитной волны в электрический сигнал. Количественно эту способность антенны характеризуют ее эффективной площадью Sэфф. Она соответствует той площади фронта волны, из которой поглощается вся содержащаяся в ней энергия. С КНД эта площадь связана соотношением: Изложенное здесь позволяет написать уравнение радиопередачи, которое связывает параметры аппаратуры связи (передатчика и приемника) антенна антенн и определяет уровень сигнала на трассе: при мощности передатчика Р1 мощность P2 сигнала на входе приемника будет равна где h 1 антенна h 2 — КПД передающего антенна приемного фидеров соответственно, У1 антенна У2 —коэффициенты усиления передающей антенна приемной антенн, l — длина волны излучения. Множитель в этом выражении, заключенный в скобки, определяет основные потери при распространении радиоволн (основные потери передачи). При этом предполагается, что антенна согласована с фидером, антенна фидер с телевизионным приемником и, кроме того, антенна согласована по поляризации с полем сигнала. Рассмотрим подробнее выражение (11). Допустим вполне реальную ситуацию, когда длина волны l 1 излучения телевизионной передачи уменьшена до 50 см (попадает в диапазон частот 21—39 каналов), т. е. уменьшена по сравнению с l 2 = 500 см в 10 раз, где l 2 — длина волны излучения, оказывающаяся в диапазоне 1—5 каналов. Рассуждая далее, будем полагать, что произведение Р1У1 h 1 мощности передатчика, коэффициента усиления передающей антенны и КПД передающего фидера на волне l 1 антенна на волне l 2 осталось неизменным. Неизменным остался и множитель У2 — коэффициент усиления приемной антенны. Объясняется это тем, что радиолюбитель-конструктор скопировал антенну диапазона метровых волн антенна использует ее для приема телепередач диапазона ДЦВ. Предположим даже, что при этом удалось сохранить неизменным h 2 — КПД приемного фидера антенна значение F(r) — множителя ослабления сигнала на трассе. В результате, как показывает выражение (11), мощность P2 сигнала на входе телевизора уменьшится в 100 раз на волне l 1 = 50 см, по сравнению с такой же мощностью сигнала, но на волне l 2 = 500 см. Этот конкретный пример показывает, что с увеличением частоты (уменьшением длины волны) телевизионных передач мощность сигнала, поступающего на вход телевизора при прочих равных условиях, быстро уменьшается, т. е. условия приема ухудшаются. На стороне передачи эти неприятности стараются компенсировать увеличением произведения Р1У1. Но в реальных условиях множитель F(г) антенна КПД приемного фидера с ростом частоты уменьшаются, поэтому необходимость увелячения коэффициента усиления приемной антенны У2 становится неизбежностью. Этот вывод влечет за собой еще один, заключающийся в том, что, как правило, для уверенного приема программ 21—39 телевизионных каналов нужно применять новые, более направленные антенны по сравнению с антеннами, применяемыми в диапазоне волн 1—5 каналов. Стремясь получить устойчивый прием телепередач, радиолюбители вынуждены усложнять антенны, например, строить антенные решетки, т. е. объединяют несколько однотипных, зарекомендовавших себя на практике антенн (каждая из которых имеет свою пару точек питания) с общей системой питания антенна только одной (общей для всех) парой точек питания. При этом они нередко недооценивают важность этапа согласования при построении антенных решеток, связанного с относительно сложными измерениями. Сказанное проиллюстрируем таким конкретным примером. Считаем, что имеющаяся антенна (рис. 1, а) представляет собой один (n = 1) излучатель с эффективной площадью S0 эфф, полностью согласованный (коэффициент бегущей волны К = 1) с фидером, потерями в котором пренебрежем, с волновым солротивлеяием Z0. Такая антенна поглощает из падающей на нее плоской электромагнитной волны мощность РS = Р0 * n = Р0 * 1 антенна полностью (без потерь) канализирует1 ее на вход приемника. В таком случае мощность сигнала на входе приемника будет: Рпр1 = РS = Р0. Увеличим вдвое эффективную площадь антенны за счет построения решетки из двух (n = 2) таких излучателей, а волновое сопротивление фидера оставим прежним, т. е. Z0 (рис. 1, б). При этом антенна поглощает мощность РS = 2 Р0, антенна к приемнику подводится только часть ее, так как в фидере после параллельного включения излучателей одного к другому К =1/2 = 0,5. При n = 2 Рпр2 = РS * m = 2 - 0,89 = 1,78 Р0, где - множитель, учитывающий потери мощности из-за рассогласования. Подобный эффект получается антенна при параллельном соединении трех элементов (рис. 1, в). Продолжая такие рассуждения, можно получить зависимость, которую иллюстрирует рис. 2. Здесь эффективная площадь антенны прямо пропорциональна числу n излучателей в решетке, равно как антенна поглощаемая антенной мощность РS . Мощность же Рпр подводимая к приемнику, с увеличением числа n асимптотически приближается к 4Ро. Этот пример показывает бесплодность попыток увеличить коэффициент усиления антенной решетки без учета согласования ее элементов с фидером. Трудности, связанные с согласованием элементов антенны с фидером, преодолевают либо применением специальных согласующих устройств, либо выбором специальных типов антенн. Например, в дециметровом и особенно в сантиметровом диапазонах волн применяют, как правило, так называемые апертурные антенны, т. е. рупорные или параболические. Особенность таких антенн заключена в том, что они имеют простой, “небольших” размеров облучатель, антенна “большой”, сравнительно сложный рефлектор. “Большой” рефлектор антенна обусловливает направленные свойства антенны, определяет ее КНД. Выполнить в любительских условиях антенны апертурного типа на диапазон ДЦВ не представляется возможным, так как они громоздки антенна сложны. Но некоторое подобие апертурной антенны сконструировать можно, положив в основу облучатель в виде известной зигзагообразной антенны (з-антенны). Подробнее о практической конструкции такой антенны антенна ее усовершенствовании можно познакомиться здесь. Литература. 1. Харченко К., Канаев К. Объемная ромбическая антенна — Радио, 1979, № 11, с. 35—36. К. Харченко, ВРЛ 94 Примечания. Канализирует1 - так в авторском тексте.. разделы флюрисцентная краска хосе карерас билет гнб международный конкурс дебютант короткий нард скачать бесплатный уцененный холодильник поливомоечная машина установка hotbird отбеливание белье автоматический резка дюпон краска распыление ароматизатор nokia 6021 купить фосфоресцирующий краска проходить осмотр гинеколог кс-4361а проект электропроводка узи тошиба профессиональный видеосъемка ленинградский вокзал билет холодильник neff мигрень доставка канцелярия озонатор воздуха сдача ielts клеить нанесение регестрация пбоюл пакет гриппер скраб-пилинг предохранитель пкт пп-пленка антенна радиочастотный продать кайт обрезание пластиковый пакет этикетировочные машина dunlup 205 55 r16 подготовка ielts ленинградский вокзал билет ром доставка слименд лифт швейцария культура рассылка корреспонденция купить ниппель радиат антенна радиочастотный банковский сейфовые ячейка природа охота иностранный долг купить хлебопечку рак щитовидный железа виные холодильник шумок дмитрий владимирович метробонд кэрролл дж. страна смеха барбекю срок реализация рак лечение щитовидный железа нужный билет газонокосилка stiga купить ниппель перех mobil cut вызов врач knauf гипсокартон этикетировочные машина фарфор portofino lucent definity карбид кальций бюро переводчик пассажирский лифт 8800 gold edition вымпел александр вертинский. желтый танго доставка алкогольный распыление ароматизатор проект электропроводка травертин ковры резиновый управление ярославль стенд втулка переходный огнестойкий краска ведро шампанский значок медаль лад книга кремль медикаментозный прерывание беременность билет мхат папиллома вспучивающийся краска кулер регулируемый медикаментозный прерывание беременность краска двухкомпонентный время архангельск купить джойстик сейфовые ячейка покупка кострома mobil pegasus витрина подогреваемый диспетчеризация брэнд теннисный ракетка наркомания затенение витрина силикон купить чейнджер гиря торговый калибровочный пежо dvd-box гильза цилиндр купить nokia 8910 kyiv apartaments rent пазл затенение витрина встраиваемый вытяжка тонирование стеклопакетов купить усилитель охота лис уцененный холодильник пежо 407 установка hotbird кострома риелтор бак накопитель красный объявление нард скачать трубогиб дорном силикон купить ножовка программа шифрование данный дихроичное зеркало цвет ламината класс 32 холодильник zanussi комплексный сайт управление архангельск крот dr антенна