1.2 Împământarea antenei
1.3 Încărcarea antenei
3. Performanța constructivă a antenei
În acest curs, au fost calculate caracteristicile unei antene de undă de deplasare (Antena de băutură) utilizate în gama HF. Pe baza datelor inițiale date, sa calculat un model de direcție, sa calculat coeficientul de câștig și coeficientul de directivitate.
Antena acționează ca o legătură intermediară între receptorul receptorului sau transmițătorul și spațiul din jur, fiind un fel de transformator de energie electromagnetică, transformatorul său. Antena de transmisie, alimentată de energia transmițătorului radio, excită în spațiu câmpul electromagnetic care transporta semnalul. O mică parte a antenei de recepție de energie câmp preia prezintă de radio CEM de intrare suficient pentru semnalul de reproducere.
În urma primilor pași în domeniul radiotehnicii, când s-au folosit generatoare de scântei și arc, lungi și medii, iar apoi undele scurte au fost supuse sarcinilor de comunicare radio. În acest timp s-au format toate tipurile de antene de sârmă. Antenele undelor lungi și medii sunt întotdeauna mai mici decât lungimea de undă. Dezvoltarea undelor scurte a însemnat un salt calitativ în tehnica antenei, deoarece a fost posibil să se construiască antene mult mai mari decât lungimea de undă. Una dintre aceste antene a devenit o antenă cu un singur fir de undă de călătorie.
Antena cu o singură sârmă (antena pentru băuturi) este utilizată pe scară largă în comunicațiile radio profesionale, atât în fosta Uniune Sovietică, cât și în străinătate. O antenă cu o singură sârmă poate funcționa fără ajustare în toate benzile de amatori, cu costuri minime pentru fabricarea acesteia și nu trebuie să fie reglată atunci când se modifică intervalele de funcționare.
Monofilar antenă de deplasare a undei (Fig.1) este un fir lung suspendat relativ ridicat deasupra solului și încărcate la un capăt de rezistență egală cu impedanța caracteristică a firului. Celălalt capăt al acestui fir este conectat la ieșirea unui transformator având o rezistență de ieșire egală cu impedanța de undă a firului. La ieșirea transformatorului este conectat un alimentator care conectează antena la receptor.
Fig.1 - Antena cu undă de deplasare cu o singură sârmă
Forța electromotoare din firul antenei este creată de componenta orizontală a vectorului E de intensitate a câmpului de unde incident. În cazul unei raze de suprafață, această componentă este asociată cu pierderile din pământ. Valoarea sa este zero pentru solul ideal și crește odată cu scăderea conductivității solului. Dacă o rază spațială ajunge la punctul de primire, atunci componenta orizontală a vectorului E este determinată de unghiul de sosire al razei. Evident, în planul vertical, care coincide cu planul aranjamentului de sârmă, antena primește doar un câmp paralel de polarizare. În alte direcții, antena primește atât un câmp paralel cât și polarizat în mod normal.
Cu cât este mai lungă antena, cu atât este mai mare câștigul. Antena băuturii recepționează un incident de undă polarizat vertical pe unghi mic. Astfel de caracteristici au un val de suprafață aflat în vedere, o stație radio și un val de stație radio îndepărtată, reflectată din ionosferă la un unghi mic.
În plan orizontal, recepția maximă se află într-o direcție paralelă cu antena. La incidență perpendicular unda electromagnetică este pur și simplu nu impun antena, și la un unghi de incidență, datorită adăugării de indus în tensiunile de antenă cu diferite faze, acesta din urmă va compensa reciproc.
Figura 2 - D.N. antenă cu un singur fir
DN antena Băutura este o grindă îngustă în planurile orizontale și verticale îndreptate spre sarcină (figura 2). Atunci când lungimea păturii antenei este depășită semnificativ peste lungimea de undă, apare o zdrobire. pe petale. Cu cât este mai mică lobul posterior D.N. cu cât antena este mai bine coordonată cu sarcina.
Lucrarea unei antene cu adevărat val de călătorie depinde în mare măsură de calitatea "pământului". Cel mai bine este să plasați câteva fire de masă de la sarcină la generator.
Fig.3 - Cablarea pământului
Când utilizați ABC ca antenă de recepție, se poate utiliza numai un fir de împământare. Uneori, centrele de primire in loc de „pământ“ sârmă folosit 10,15 contragreutăți lungime okolo10 m situat la capătul încărcăturii și transformator și îngropat la o adâncime de 20-30 cm (Fig.3). În unele cazuri, zgomotul antenei crește datorită faptului că include zone de sol, care pot servi drept sursă de zgomot. De obicei, o anumită sursă de zgomot este foarte dificil de determinat. Aceasta poate să apară datorită curenților care curg în scoarța terestră poate fi cauzată de acțiunea factorilor industriali (linii de transport aerian, linii electrice subterane, etc.).
Aproximativ 30-50% din puterea emițătorului se disipează pe sarcină, deci este extrem de important ca rezistența de sarcină să fie neinductivă.
o singură sârmă de antenă care călătoresc
La construirea antenelor de transmisie a băuturilor se pot folosi rezistențe de tip MLT conectate în paralel. Ele sunt aranjate structural într-un inel. Pentru a proteja o astfel de încărcătură de influențele atmosferice, este colorată cu un lac durabil. Este recomandabil să excludeți lovitura directă de ploaie pe ea, plasându-o sub o anumită copertă. De obicei, pentru o antenă pentru băuturi, se folosește o sarcină de aproximativ 300.600 ohmi. Este dificil să determinați cu precizie impedanța antenei, în practică acest lucru se poate face numai prin schimbarea sarcinii și prin măsurarea SWR a antenei.
Pe scurt, antena cu undă de deplasare este desemnată ca
, unde L este lungimea antenei în m. h este înălțimea antenei deasupra solului în m. În acest caz
. Amplitudinea DN în plan orizontal este descrisă de expresia [1]:
unde k = 2π / # 955; este numărul de val, # 955; - lungimea de undă în m, # 958; - coeficient de decelerare în linie. Tipul DN este o antenă cu o singură undă de undă de deplasare în plan orizontal, cu valori # 955; egale cu 10 m și 100 m sunt prezentate în Figurile 4 și 5.
Figura 4 - D.N. în plan orizontal la # 955; = 10m
Fig.5 - D.N. în plan orizontal la # 955; = 100 m
Radiația axială a antenei este posibilă numai cu # 958; ≥1. # 958; - optimul se găsește din formula:
Calculați valoarea optimă # 958; prin formula (2) este egală cu 1,05.
De asemenea, scriem expresia pentru lățimea unghiulară la jumătate de putere:
din formula (3) este egală cu 34 0
Un calcul aproximativ al lui LT în planul vertical poate fi făcut din [2]:
val de propagare constantă de-a lungul firului, unghiul
- este măsurată de la planul vertical în care se află firul, # 8710; - unghiul calculat din planul orizontal. Tipul DN în plan vertical este prezentat în Fig.
Fig.6 - D.N. în plan vertical
Calculați rezistența la radiație a antenei (în Ohms) pentru # 955; = 10 cu formula (4):
Calculăm eficiența prin formula (5):
unde RH - rezistența rezistenței de sarcină la capătul antenei, egală cu 300 Ohm.
Directiva privind antena este calculată prin formula (6):
Câștigul este calculat prin formula (7):
Antenele unui val de călătorie sunt realizate dintr-un fir binomial cu un diametru de 3 mm GOST 3822-79. Suprafața suspensiei antenei 2m. Deoarece antena funcționează de obicei pe o gamă largă de lungimi de undă, este recomandabil să alegeți o rezistență de absorbție egală cu impedanța de undă a antenei la valul mediu. În acest caz, alegeți rezistența de absorbție MLT-2 300 Ohm.
Antena este de obicei suspendată pe suporturi din lemn, azbociment sau fibră de sticlă. În acest caz, instalați antena pe suporturi din lemn. Împământarea rezistenței de absorbție și a transformatorului tranzitoriu este realizată din 10 fire de cupru divergente radiale cu lungimea de 10 m și așezate la o adâncime de 30 cm. Deoarece antena undei de călătorie nu este simetrică, folosim un alimentator coaxial, asimetric cu atenuare redusă. În acest caz, alimentatorul este conectat la antena printr-un transformator tranzitoriu de 300 × 50 (Figura 7).
Figura 7 - Transformator
Transformatorul folosește un miez de M1000 HM, un fir EW de 0,41 mm în diametru. Numărul de rotații ale primei înfășurări n1 = 10, numărul de rotații ale celei de-a doua înfășurări n2 = 20.
În anexă este prezentat un desen al construcției unei antene cu o singură undă de undă de deplasare.
În acest proiect de curs, a fost proiectată și calculată o antenă cu undă de deplasare cu o singură sârmă. Antena funcționează în intervalul de la 2 la 8 MHz. Sarma are o lungime de 200 m și o înălțime de 2 m de suspensie. Are un câștig de 35 la 30 MHz, 15 MHz la câștigul de frecvență este de 15. Lățimea unghiulară la jumătate de putere este egală cu 34 0 până la 30 MHz.
2) Antene scurte. Eisenberg G.Z. - ed. 2 - M. Radio și comunicare, 1985.
3) Antene. Nikolsky VV - M. Sviaz, 1966.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: