Главная страница  Эффективные конструкции антен. Энергосбережение 

[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

эффективные конструкции антен

Энергия, излучаемая передающей антенной, распространяется в пространстве в виде электромагнитных волн.

Электромагнитные волны описываются следующими характеристиками.

1. Длина волны - кратчайшее расстояние между двумя точ-ками в пространстве, на котпррм ф;)чя ялектромагнитной волны ме-НМШСИ на 2. Р

I. Частота F - число полных периодов изменения напряженности поля в единицу времени.

3. Скорость распространения волны С - скорость распространения последовательности волн от источника энергии.

А -c/f,

где Л в метрах С-300 ООО ООО м/сек. f - в Гц.

Радиосвязь между двумя пунктами, pacnoлoжeными на поверхности Земли, осуществляется пространственными или поверхностными волнами. Связь на большие расстояния при малых мощностях передатчиков становится возможной благодаря пространственным волнам, которые отражаются от ионосферы.

Для получения наибольшей дальности связи в коротковолновом диапазоне очевидно, что оптимальным является очень пологий угол излучения(см.рис.1).

Излучение коротковолновых антенн всегда занимает более или менее широкий вертикальный сектор, в пределах которого имеется один или большее число лепестков диаграммы направленности. Насколько антенна пригодна для дальних связей, можно определить по тому, насколько прижаты к Земле основные лепестки диаграммы направленности этой антенны.

ДИАГРАММА НАПРАВЛЕННОСТИ. Электромагнитные волны распространяются от вибратора со скоростью света, но распределение излучения по всем направлениям происходит неравномерно. У всех антенн в определенных направлениях имеются максимумы, а в других минимумы излучения. Для того, чтобы полностью изобразить диаграмму направленности излучения, ее необходимо построить в трехмерном пространстве. На практике, однако, оказывается достаточным рассматривать сечения диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскости.

Из диаграммы направленности можно опредеЛить и ширину диаграммы направленности. Ширину диаграммы направленности можно определить как угол, внутри которого мощность превосходит половину максимальной мощности, излучаемой в основном направлении {см.рис.2,3).

КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ является важным параметром антенны. Это число, показывающее, во сколько раз мощность, излучаемая данной антенной в главном направлении, больше мощности, излучаемой полуволновым диполем, находящимся в свободном про-



странстве при условии равных значений подводимой к ним мощности. Таким образом, коэффициент усиления показывает, во сколько раз можно уменьшить мощность передатчика при работе на направленную антенну по сравнению с той мощностью, которая потребовалась бы при работе на диполь для создания в заданном направлении одинаковой напряженности поля.

Между усилением по напряжению и усилением по мощности существует связь, а именно: усиление по напряжению равняется корню квадратному из усиления по мощности или наоборот, усиление по мощности равно квадрату усиления по напряжению. Таким образом, если антенна имеет усиление 12 дсг то это соответствует 16-кратному усилению по мощности или 4-кратному усилению по напряжению.

ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ. Только в редких случаях возможно непосредственное подключение антенны к передатчику, следовательно, между антенной и выходом передатчика необходимо включить линию передачи.

Важнейшим параметром линии является ее волновое сопротивление Z.

Волновое сопротивление коаксиального кабеля, марка которого неизвестна, можно определить по номограмме, приведенной на рис. 4.

Для этого прямой линией соединяют точки, соответствующие отношению D/q и величина Е, где Е - диэлектрическая постоянная применяемого изоляционного материала.

У большинства коаксиальных кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией диэлектрическая постоянная равна 2,3.

Точка пересечения прямой со средней линией номограммы укажет на величину волнового сопротивления кабеля.

ПИТАНИЕ АНТЕНН. Точное согласование входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением линии передачи имеет решающее значение для передачи высокочастотной энергии по линии питания без потерь. При отсутствии согласования в линии возникают отраженные волны, которые взаимодействуют с падающими, создают более или менее сильно выраженные стоячие волны. Появление стоячих волн приводит к увеличению потерь в линии на излучение. Плохо согласованная линия, таким образом, уже не подводит всей высокочастотной энергии передатчика к антенне и уменьшает К.П.Д. всей антенно-фидерной системы.

В качестве меры точности согласования между линией питания и нагрузкой принимается коэффициент стоячей волны (КСВ).

Отношение входного сопротивления антенны к волновому сопротивлению кабеля определяет КСВ. Например, если антенна имеет входное сопротивление, равное ЗСХ) Ом,и питается фидером с сопротивлением 75 Ом, то КСВ равно 4.

Отсюда можно сделать вывод, что чем меньше КСВ, тем согласование антенны лучше. В идеальном случае КСВ равно единице. Величина КСВ, равная 2, является еще приемлемой в радиолюбительской практике.

Способы согласования антенн будут ояисаны ниже.



Таблица 1

Конструктивные и электрические данные радиочастотных коаксиальных кабелей со сплошной полиэтиленовой изоляцией

Внутренний провод

.....

Оболочка

Затухание

Марка кабеля

Волновое сопротивление, Ом

Материал

Конструкция

Лиаметр, мм

Диаметр изоляции,

Материал внешнего провода

Материал

Диаметр, мм

Частота, МГц

Максимальный коэффициент затухания, дБ/м

РК-50-2-11

50 ±3

1x0,68

0,68

0,18

РК-50-2-12

50 ±3

7x0,24

0.72

3,2

0,40

РК-50-2-15

50 ±3

1x0,68

0,68

0,19

РК-50-3-11

50±3

1x0,90

0.90

домл

0,15

РК-50-4-11

50 ±2

1x1,37

1,37

0,11

РК-50-7-12

50 ±2

7x0,76

2,28

11,2

0,08

РК-50-7-13

50 ±2

7x0,76

2,28

10.3

0,07

РК-50-9-11

50±2

7x0,90

2.70

12,2

0,07

РК-50-9-12

50 ±2

7x0,90

2,70

12,2

0,07

РК-50-11-11

50 ±2

7x1,13

3,39

11,0

14,0

0,06

РК-50-13-17

50 ±2

7x1,30

3,90

13,0

16,6



[ 1 ] 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

© 2000 - 2017 ULTRASONEX-AMFODENT.RU.
Копирование материалов разрешено исключительно при условии цититирования.