Parametrii de bază ai antenei, ce este o antenă, citiți online, fără înregistrare

Parametrii de bază ai antenei

Parametrii principali ai antenei de recepție sunt următoarele:

interval de frecvență de operare (lățime de bandă) - un interval de frecvență în care rezista tuturor parametrilor principali ai antenei de recepție: potrivirea, coeficientul câștig al acțiunii de protecție, etc. Pentru lățimea de bandă a primit interval de frecvență (determinată de canalele de televiziune recepționate) pentru care frontierele de capacitate primite. semnalul este redus de cel mult două ori.







DIAGRAMUL DIRECȚIEI antenei de recepție caracterizează dependența forței electromotive (EMF) indusă în antenă de câmpul electromagnetic, din orientarea sa în spațiu. Este construit în sistemele de coordonate polar (figura 1) sau rectangulară (figura 2) în două planuri caracteristice (orizontală și verticală).

Când antena este rotită într-o direcție sau alta din direcția zero, valorile relative obținute prin normalizarea valorii curente E (amplitudinea EMF indus) la valoarea maximă Emax sunt reprezentate grafic în modelul de radiație. care este E / Emax. Dacă valorile relative ale emf corespunzătoare direcțiilor diferite ale sosirii semnalului sunt pătrat, atunci se poate construi un model de putere.

Petalul care corespunde semnalului maxim sau direcției zero se numește direcția principală sau principală, celelalte - laterale sau înapoi (în funcție de locația în raport cu lobul principal) (fig.1, 2).

Pentru comoditatea comparării modelelor direcționale ale diferitelor antene, acestea sunt, de obicei, normalizate, pentru care valoarea maximă a emf este luată ca unitate.

Parametrul principal al modelului de radiație este unghiul lobului principal (lățimea) lobului principal, în care EMF indusă în antena de câmpul electromagnetic scade la nivelul de 0,707, sau puterea care se încadrează la nivelul de 0,5 de la maxim. Lățimea lobului principal este evaluată pe proprietățile direcționale ale antenei. Cu cât această lățime este mai mică, cu atât antena este mai orientată.

Forma modelului de radiație depinde de tipul și designul antenei. De exemplu, modelul de directivitate al unui vibrator cu jumătate de undă într-un plan orizontal seamănă cu o cifră de opt, iar într-un vertical - un cerc. Antena "canal de undă" în modelul său direcțional are un lob principal pronunțat și, pe măsură ce numărul de directori din antenă crește, lobii principali și laterali se îngustează, în timp ce proprietățile direcționale ale antenei se îmbunătățesc.

Factorul Directivitatea (CPV) caracterizează proprietățile direcționale ale antenelor și reprezintă numărul care indică de câte ori puterea semnalului recepționat de antenă, mai multă putere, care are o antenă de referință (un dipol jumătate de undă). PRC (D) depinde de lățimea modelului antenei în planurile orizontale și verticale. Formula aproximativă are forma:

unde: k este un coeficient egal cu 1 °;

H este lățimea modelului de direcție în plan orizontal, deg;

V este lățimea modelului de radiație în plan vertical, deg.

În practică, este deseori necesar să se evalueze CPR în raport cu o antenă care nu este direcționată decât o antenă nedirecțională. În acest caz, valoarea CPR calculată prin această formulă trebuie redusă de 1,64 ori. Pentru a calcula CPR în decibeli se iau 10 logaritmi zecimali ai valorii PRC (D (dB) = 10lgD), iar pentru calculul dipolului, valoarea obținută este redusă cu 2,15 dB.

Directivitatea este legată de câștigul de putere Gp de relația:

unde: η - coeficientul de eficiență (EFICIENȚA) antenei.

Pe lungimile de undă de la metru și decimetru, eficiența antenelor de recepție este aproape de unitate - aproximativ 0,95.

COEFICIENTUL DE AMPLIFICARE A ANTENEI indică cât de mult nivelul semnalului este mai mare decât nivelul semnalului de pe antena de referință. Ca antena de referință, se adoptă un vibrator cu jumătate de undă sau o antenă izotropă (o antenă complet nedirecțională având un model spațial sub forma unei sfere). De fapt, nu există astfel de antene, dar este un standard convenabil, prin intermediul căruia este posibilă compararea parametrilor antenelor existente. Câștigul unui vibrator cu jumătate de undă față de o antenă izotropă este de 2,15 dB (1,28 ori în tensiune sau de 1,64 ori în putere). Prin urmare, dacă devine necesar să se recalculeze câștigul de antenă prin tensiune sau putere în raport cu o antenă izotropă, este necesar să se împartă valoarea cunoscută cu 1,28 sau 1,64, rezultând un factor de creștere față de vibratorul cu jumătate de undă. Dacă antena G este indicată în decibeli în raport cu antena izotropică, atunci pentru recalcularea acesteia cu privire la vibratorul cu jumătate de undă este necesar să se scadă 2,15 dB.







De exemplu, dacă antena izotropică relativă G = 6,5 dB, atunci în raport cu vibratorul cu jumătate de undă G = 6,5-2,15 = 4,35 dB.

Când comparăm antenele, trebuie să fim atenți la modul în care se calculează câștigul: prin tensiune sau putere:

unde: Po - putere primită de antenă;

Pe este puterea recepționată de către antena de referință;

Uo - tensiune pe antena;

Ue - tensiune pe antena de referință.

Valoarea medie a câștigului de antenă în banda de operare este media aritmetică a câștigurilor în decibeli măsurate la frecvențele medii ale fiecărui canal care intră în banda de lucru și, de asemenea, la frecvențele extreme ale benzii respective.

Neuniformitatea câștigului este raportul câștigului maxim la minim în banda de frecvență a canalelor recepționate.

COEFICIENT DE ACȚIUNE DE PROTECȚIE (RDC) determină ANTENNA imunitatea la zgomot - raportul dintre tensiunea primită de la antena pe sarcină compensată atunci când primește din spate sau direcția laterală, la tensiunea la aceeași sarcină atunci când este luat cu direcția principală.

Imunitatea de interferență în decibeli este determinată de formula:

În surse străine, imunitatea la zgomot se exprimă prin raportul anteroposterior (PZO), care caracterizează măsura orientării antenei pentru unghiuri de 0 ° și 180 °. PZO este raportul dintre tensiunile care apar la intrarea antenei atunci când este iradiat din aceste direcții:

Pentru aceeași antenă, valorile CPR și PZO sunt egale în valoare absolută (valoarea CPR este negativă). Respectă definiția imunității zgomot ca nivelul de model directivitate lobi laterali (UBL) - acest raport CEM atunci când primește de la cel mai înalt vârf la lobilor laterali recepție la EMF din maximul lobului principal. Nivelul lobilor laterali este reprezentat în unități sau procente relative.

La proiectarea antenelor, nivelurile lobilor laterale și posterioare tind să fie reduse la minimum pentru a îmbunătăți imunitatea la zgomot a antenei.

ANTENNA INPUT RESISTANCE își caracterizează proprietățile de impedanță la punctul de alimentare (la punctul de conectare al alimentatorului) și este egală cu raportul dintre tensiune și curent la intrarea alimentatorului. În general, rezistența de intrare a antenei Zvh conține componente rezistive Rvx și reactive Xvx (capacitive sau inductive)

Cu cât componenta reactivă a lui XBx este mai mică și dacă este mai apropiat Rin la impedanța alimentatorului de linie, cu atât este mai bine să se potrivească antena. Nerespectarea condițiilor de potrivire duce la multiple reflexii ale semnalelor din cablul de antenă, manifestate sub forma unor repetate deplasate orizontal imagini pe un ecran de televizor și o pierdere parțială a puterii semnalelor recepționate în alimentator.

Pentru a reduce pierderile de putere, antena trebuie să fie reglată în rezonanță cu frecvența canalelor recepționate. În cazul în care antena operează pe o gamă largă de canale TV, trebuie să fie reglată la frecvența medie a benzii. Practic, reglarea este redusă la alegerea dimensiunilor geometrice și a elementelor de antenă, precum și la amplasarea terminalelor la care este alimentată linia de alimentare. Rezonanța antenei este realizată atunci când întreaga lungime a vibratorului este împachetată cu un număr întreg de jumătăți de undă. Dacă numărul de jumătăți de valuri care se potrivesc împreună cu vibrator ciudat (λ / 2, 3λ / 2, și așa mai departe. D.), Rezistența de intrare este mică (73 ohmi la o lungime de λ dipol / 2-120 ohm pentru un număr mai mare de jumătăți de valuri). Dacă numărul de jumătăți de undă este egal (λ, 2λ, 3λ, etc.), atunci rezistența de intrare este mare (de la 400-500 Ω la 1-2 kΩ, în funcție de diametrul conductorilor).

La frecvențe sub rezonanță, componenta reactivă are un caracter capacitiv și la frecvențe deasupra rezonanței, un caracter inductiv. Impedanța de intrare a antenei depinde, de asemenea, de obiectele din apropierea antenei și afectează distribuția câmpului în spațiu, care trebuie luată în considerare la instalarea antenei.

Dependența rezistenței de intrare a antenei la frecvență se numește CARACTERISTICA FREQUENCY. Cu cât impedanța de intrare a unei antene este mai mică, cu variația frecvenței, cu atât este mai mare lățimea benzii de transmisie.

Rata canalului de rulare (KBV) indică gradul de aliniere a antenei de recepție cu alimentatorul de picătură (cablu). Este numeric egal cu raportul dintre tensiunea minimă (nodul) liniei și tensiunea maximă (antinod) care ar avea loc atunci când se măsoară de-a lungul alimentatorului atunci când antena se află în modul de transmisie:

KBV este exprimată în unități relative: cu cât este mai mare valoarea lui KBV, cu atât este mai eficientă transmiterea semnalului de la antena la televizor. Se va face un acord complet atunci când impedanța antenei Ra și impedanța alimentatorului Rf sunt egale (Ra = Rf). Cu o undă de călătorie pură, curentul și tensiunea de-a lungul lungimii alimentatorului nu au nici un minim, nici maxim, iar KBV este egal cu unul. Acest mod de potrivire este practic dificil de obținut, este suficient să se considere KBV> 0,5, ceea ce corespunde unei reduceri a puterii semnalului recepționat la 10%. Cu cât valoarea KBV este mai mare (în antenele diferitelor modele este în intervalul 0.25-0.6), cu atât este mai eficientă transmiterea semnalului de la antena la televizor și cu cât este mai mare calitatea recepției.

Coeficientul valului staționar (SWR) este inversul IPV:

COEFICIENTUL DE REFLECȚIE este raportul dintre amplitudinea undelor reflectate și amplitudinea undei incidentului:

SLUJIND lungime (efectivă) a antenei caracterizează capacitatea antenei de recepție pentru a extrage energie electromagnetică din mediul înconjurător și definit prin raportul dintre electromotoare induse în antenă la intensitatea câmpului electric la antena de recepție:

unde: U - valoarea EMF la bornele antenei, mV;

E este intensitatea câmpului electric la locul de recepție, mV / m.

Lungimea efectivă a antenei (ld în metri) este legată de amplificarea și impedanța de intrare a antenei, după cum urmează:

unde: λ - lungimea de undă medie, m;

G - câștig de antenă;

Ra - rezistența antenei, Ohm;

Lungimea efectivă a vibratorului cu jumătate de undă este:

Tensiunea la ieșirea antenei potrivită receptorului se determină după cum urmează:

unde: U este valoarea EMF la ieșirea antenei, μV;

E este intensitatea câmpului electric la locul de recepție, μV / m.

De obicei, conceptul de lungime efectivă este introdus pentru vibratoare cu lungimea umărului l <0,7λ.







Articole similare

Pagina anterioară

Pagina următoare

Trimiteți-le prietenilor: