8.1. Radiatoare și polarizatoare
Capul de recepție, situat în centrul oglinzii parabolice a antenei, este alcătuit din trei părți: iradiatorul, polarizatorul și convertorul (figura 8.1).
Aceste blocuri funcțional diferite pot fi combinate structural și executate într-o carcasă (în perechi sau toate cele trei elemente împreună).
Semnalul reflectat de antena parabolică trece la iluminator. Scopul său este de a transmite energia antenei recepționată de către repetorul prin satelit prin satelit de-a lungul ghidului de undă la convertor.
Iradiajul este unul dintre cele mai importante noduri ale sistemului de antenă, prin urmare sunt impuse anumite cerințe: modelul de radiație trebuie să fie oscilometric și fără lobi laterali; iradiatorul nu ar trebui să ascundă puternic antena parabolică, deoarece aceasta duce la o distorsiune a modelului său de direcție și la o scădere a factorului de utilizare a suprafeței paraboloidului de revoluție.
Iradiatoarele antenelor parabolice sunt antene slab direcționale. Acest lucru poate fi mouthpieces, antene de slot, spirală antenă dielectric etc. Cele mai simple sunt iradiatoare la un capăt deschis al waveguide -. (. Figura 8.2) O secțiune transversală dreptunghiulară sau circulară.
Ghidul de undă cu secțiune circulară îndeplinește în mare măsură cerințele pentru iradiatoarele sistemelor de antenă - modelul de directivitate este axialmetric, spre deosebire de ghidul de undă piramidal (dreptunghiular).
Proiectele de iradiatori pentru antene aximetrice și offset diferă oarecum. Aceasta se datorează faptului că antena parabolică se caracterizează prin raportul lungimii sale focale la diametrul parabolului de rotație (F / D).
Cele mai multe dintre antenele satelit axialmetrice fabricate în prezent au un parametru F / D de aproximativ 0,3. 0,4 și deplasare - aproximativ 0,5. 0.6. În concordanță cu aceasta, iradiatele pentru antene aximetrice și offset sunt realizate cu unghiuri de deschidere diferite.
În proiectarea iradiatorilor moderni, sunt prevăzute trei inele metalice pentru o mai bună focalizare a undelor electromagnetice și asigurarea unui model de antenă mai îngust. Astfel, iradiatorul este o antenă direcțională, care este instalată în centrul unui reflector parabolic (Figura 8.3, 8.4).
Radiatorul este instalat pentru o utilizare mai completă a suprafeței oglinzii și câștigul maxim al antenei.
undelor electromagnetice în propagarea în spațiu de antenă forehand de ghidare prin satelit la TION antena macinate se caracterizează prin polarizare, t. E. Vectorul orientare TION tensionată electric pe A E în raport cu suprafața Pământului (vezi. Ch. 1, p. 5) .
Un polarizator este un dispozitiv care permite selectarea tipului de polarizare dorit al undei radio recepționate. De obicei, un polarizator este instalat între iradiator și convertizor (Figura 8.5). La asamblare este important să se asigure etanșeitatea conexiunii. De exemplu, garniturile din cauciuc trebuie să fie amplasate precis în canelurile metalice și să nu aibă nici o distorsiune.
Potrivit principiului acțiunii lor, polarizatoarele pot fi mecanice, ferite (electromagnetice) și impulsuri de ferită.
Structura polarizatorului mecanic include un conductor (3) în formă de buclă sau în formă de pin (un element de comunicare cu calea electrică a convertorului) și un dispozitiv de acționare (6) (figura 8.6). Elementul de cuplare (4) intră în câmpul electromagnetic al ghidului de undă și își convertește energia
într-un curent electric. Același rol îl joacă orice antena de televiziune, pe care suntem obișnuiți să o vedem pe acoperișurile clădirilor sau al pilonilor.
Pentru a dezvolta forța maximă electromotoare în elementul de comunicație, care în conductorul său creează cel mai mare câmp electric, este necesar să se acorde sondei aceeași poziție ca radiatorul antenei de pe satelit. În consecință, sistemul de recepție trebuie să separe semnalele unei polarizări de cealaltă și să le ia separat.
În polarizatoarele mecanice, tranziția de la o polarizare la alta se realizează prin creșterea tensiunii de alimentare de la 13 V (polarizare V) la 18 V (polarizare H). Sistemul de comutare permite obŃinerea a două valori fixe de polarizare, a căror alegere se face prin mișcare mecanică - întoarcerea în jurul axei sale a elementului de comunicaŃie cu ajutorul unui motor pas cu pas. Prezența elementelor în mișcare reduce fiabilitatea polarizatorului mecanic.
În polarizatorul electromagnetic (Figura 8.7), alegerea polarizării (Figura 8.8) se realizează prin schimbarea curentului în bobina (3) înfășurată în jurul miezului de ferită (2). Fiabilitatea unui astfel de polarizator este mai mare, deoarece nu există părți mecanice mobile. În plus, polarizatoarele cu comandă curentă permit reglarea netedă a polarizării.
Polarizarea semnalului transmis de satelit este strict paralel (H) sau perpendicular (V) la suprafață
a Pământului numai pe longitudinea satelitului în sine. Dacă recepția se face mai mult spre est sau spre Vest, atunci din cauza curburii suprafeței Pământului, planul de polarizare este mai înclinat față de suprafața sa. Cu cât longitudinea punctului de recepție este mai lungă de la longitudinea satelitului, cu atât mai mare este unghiul de înclinare. În conformitate cu aceasta, polarizatorul
este plasat la un unghi mai mare sau mai mic față de suprafața Pământului.
O problemă similară apare atunci când antena este poziționată cu poziționare pe mai mulți sateliți. Pentru fiecare satelit, unghiul de înclinare este diferit, deci este necesară ajustarea netedă a polarizării. Pentru fiecare satelit, alegeți propriul curent de control și unghiul de înclinare al planului de polarizare la orizont.
Pe sateliți europeni este folosit în principal de polarizare liniară, și rusă (GALS1, GALS2, TDF2) (ASTRA, EUTELSAT, etc.) - numai circulare. Pentru a primi undă circulară, un alt element este setat înaintea polarizatorului - un depolarizator, care transformă polarizarea circulară într-o polarizare liniară (Figura 8.9).
Un dispozitiv care convertește un tip de polarizare a câmpului în waveguide secțiune transversală circulară (2) la altul, reprezintă un segment waveguide, în care sunt neomogenitate longitudinale sub formă de plăci dielectrice (materialul este din teflon sau altele.) (1) și tijele metalice (H sau V). Este evident că vitezele de fază ale undelor în care vectorii f ai intensității câmpului electric sunt paralele sau perpendiculare pe plăci sau tije sunt diferite.
Lăsați o undă liniară polarizată să se propageze într-un ghid de undă circular cu neomogenități longitudinale, în care vectorul E formează un unghi de 45 ° cu planul neomogenităților. Se descompune acest vector în două componente: paralel și perpendicular pe planul de neomogenitate. La intrarea depolarizatorului, ambele componente ale câmpului sunt aceleași și au faze identice. Dacă parametrii de lungime și de configurare a plăcilor sau tije sunt alese astfel încât, la diferența de fază de ieșire între componentele paralele și perpendiculare ale vectorului f este de 90 ° (3.14 / 2), dispozitivul de ieșire în loc de un câmp polarizată liniar, se obține un câmp cu polarizare circulară. Acesta este polarizatorul 3.14 / 2. Dacă un astfel de polarizator primește un câmp cu polarizare circulară, atunci acesta este transformat într-un câmp cu polarizare liniară. În funcție de poziția plăcii dielectrice și a pinilor din ghidul de undă, polarizarea circulară este transformată într-o polarizare verticală sau orizontală.
În unele cazuri, când primiți semnale cu ambele tipuri
polarizarea (liniară de la sateliți europeni și circulară cu GALS și TDF2 rus) poate fi eliminată cu și fără un depolarizator. Cu toate acestea, aceasta va cauza o pierdere de 3 dB la nivelul semnalului circular, ceea ce corespunde unei creșteri a diametrului antenei necesare de 1,4 ori. Pentru emisiunile cu GALS nu este critică, la fel ca în Republica Belarus semnalul său este primit, de exemplu, la Minsk, „placa“ este mult mai mic (0,6. 0,9 m) decât semnalele de la orice satelit european.
Polarizatoarele diferă și mai mult din punctul de vedere al discretității (discontinuității) schimbării polarizării. În polarizatoarele mecanice, planul de polarizare variază discret cu 90 °. Polarizatoarele cu comandă curentă permit modificarea fără probleme a planului de polarizare.
Există, de asemenea, polarizatoare puls-ferite, în care sonda de polarizare este mișcată de un mecanism. Pentru a controla acest mecanism, o secvență de impulsuri este trimisă polarizatorului, a cărui durată poartă informații despre poziția necesară a polarizatorului. În astfel de polarizatori, planul de polarizare variază discret, dar cu o mică etapă de eșantionare.
Polarizatoarele electromecanice necesită trei semnale de control de la receptor, în timp ce numai două necesită semnale magnetice (Figura 8.10).
Avantajul polarizatorilor electromecanici în comparație cu polarizatoarele magnetice sunt pierderile de semnal ușor mai mici. Polarizatoarele electromagnetice sunt utilizate în principal în rotoare C / Ku.
Trimiteți-le prietenilor: