Antenni põhimõte. Areo antennid. pardaraadioseadmetes kasutatavad peamised antennitüübid. mikrolaineenergia ülekandeliinid. Kõige võimsamad siseantennid

Vaatamata elanikkonna laialdasele internetistumisele meie riigis eelistab tubli pool meie kaasmaalasi veeta oma vaba aega sinise teleriekraani ees. Erinevus linna- ja maaelaniku vahel telesaadete osas on väga märkimisväärne. Kui esimesed kasutavad teleteenuseid reeglina spetsiaalsete liinide (kaabeltelevisiooni) kaudu, siis viimast on ilma välisantennita raske teha.

Proovime välja mõelda, kuidas valida suvila või maamaja teleri jaoks õige väliantenn, millist tüüpi neid seadmeid müügil võib leida, ning tuvastada ka väike nimekiri mudelite populaarsematest ja austatumatest omanikest.

Antennide tüübid

Alustuseks toome välja nende seadmete peamised tüübid, mis erinevad üksteisest funktsionaalsuse, välimuse ja muude sama oluliste omaduste poolest. Lõplikud järeldused ostu otstarbekuse kohta tuleks teha isiklike vajaduste ja teie kodu geograafilise asukoha põhjal.

Satelliidi antenn

Nüüd ülipopulaarsed “road” ei sõltu kuidagi teletornide lähedusest, sest edastatakse satelliidi kaudu. Lisaks ei mõjuta maastik satelliit-välistelevisiooni antenni signaali tugevust.

Isegi kõige lihtsam "roog" valik, nagu nihe või otsefookus, võimaldab teil hõlpsasti kvaliteetset pilti vastu võtta. Siin saate lisada suure hulga pakkujaid ja samal ajal palju kanaleid.

Vaatamata satelliit-välistelevisiooni antenni ilmsetele eelistele teiste seadmete ees, on sellel ka omad, mõne jaoks kriitilised puudused. Esiteks on see kulu. Siin peate kulutama raha "nõu" enda peale ja mida halvem on maastik (karm kliima, signaali häirivate tööstusettevõtete lähedus jne), seda suuremat läbimõõtu ja tehnoloogiliselt arenenumat seadet on vaja, kuna ja seda kallim see on. Teiseks peate ostma ülekande töötlemiseks vastuvõtja ja rasketel juhtudel konvektori, et luua võimendiga teleri jaoks väliantenn. Ja kolmandaks, tavalise ülekande jaoks poleks ilmselgelt üleliigne nutiteleviisor, mis suudab kvaliteetset pilti toota ja “seedida”.

"Poola" antennid

See on kõige lihtsam, tagasihoidlikum ja odavaim seade, millest elektroonikaturul on meri. Sellel on antennidega võre raam ja see sobib suurepäraselt tavalistesse suvilatesse. Selle antenniga saate püüda kümmekond kohalikku kanalit, sealhulgas ORT ja NTV. Lisaks, kui teil on teie käsutuses tööriist, saate hõlpsalt oma kätega originaali meenutada.

Seda tüüpi teleri välisantennid on paigutatud majale, katusele, postidele ja teistele küngastele, kusjuures keskosa on suunatud teletorni poole. Viimane ei tohiks olla teist kaugemal kui 30 km. Kui kohalik maastik on hõrenenud puude, küngaste, jäätmehunnikute või muude signaali häirivate takistustega, tuleks teleri väliantenn paigaldada võimalikult kõrgele. Rasketel juhtudel aitab nutikas võimendi edastust stabiliseerida ja enamikku häireid kõrvaldada.

"Poola" antennid koos võimendusseadmega

Sellised seadmed tulevad juba konveierilt maha koos sisseehitatud võimendiga ja neid nimetatakse "aktiivseks". Seda tüüpi teleri välisantenn laiendab oluliselt vastuvõetud kanalite loendit ja parandab ülekande kvaliteeti.

Selle seadme disain koosneb mitmest eraldi plokist, mis on signaali maksimaalseks tajumiseks teatud viisil paigutatud. Sisemine võimendi võimaldab laiendada vastuvõtuala 80 km-ni, tuvastades ka kõige nõrgemad saated (tavaliselt kvaliteedi langusega). Nii nagu eelmisel juhul, saate oma kätega teha ka võimendiga telerile välisantenni. Ainus, mida lisaks ülalkirjeldatud materjalidele vajate, on kvaliteetne muundur. Sellised seadmed paigaldatakse võimalikult kõrgesse kohta ehk siis katusele või isetehtud vardale/postile.

Rändlaineseadmed (Uda-Yagi)

Selle klassi antennidel on üsna kõrged vastuvõtuomadused ja need on kompaktsed. Seadme kõik põhielemendid on kinnitatud ühe ühise poomi külge. Lisaks on seda tüüpi antenn võimeline töötama mitme ribaga, mis on väga oluline kaugete ja raskesti ligipääsetavate külade jaoks, kus läheduses on ainult vanad tornid, mis edastavad mittestandardsetel sagedustel.

Digitaalsed antennid

Sellised seadmed koosnevad kahest osast - tuunerist digitaalse signaali töötlemiseks ja antenniraamist, mis paigaldatakse õue. Viimase konstruktsioon on võimalikult lihtne, sest signaali vastuvõtmise eest lasub põhivastutus tuuneril. Digitaalne väli-TV antenn sobib suurepäraselt neile, kes tunnevad end kaasaegse tehnikaga, ei karda arvukaid seadistusi/variatsioone menüüs ning kelle kodu asub linna lähedal. Sellised seadmed on konfigureeritud vastu võtma ainult põhisignaali ja peegeldunud häireid hästi ignoreerima.

Antenni tüübid

Kokku on antenne kahte tüüpi – passiivsed ja aktiivsed. Esimene võimalus hõlmab eraldi / välist muundurit ja teine ​​- sisseehitatud võimendiga. Signaali vastuvõtu kvaliteedi osas erinevad need vähe, kuid kasutusea poolest - oluliselt.

Aktiivsed seadmed, mis on installitud "nagu on", see tähendab ilma täiendava kaitseta, kestavad veidi rohkem kui aasta, sest halva ilma ja korrosiooni tõttu hakkab sisseehitatud muundur üles ütlema. Passiivmudelitel on kaasas väline võimendi, mis võib asuda kodus või kuskil pööningul, seega on selliste antennide kasutusiga tunduvalt pikem.

Parimad välisantennid teleri jaoks

Kodumaisel elektroonikaturul võib leida suurel hulgal igasuguseid erinevat tüüpi ja tüüpi vastuvõtuseadmeid, kus iga seeria või mudel on kohandatud kindlatele signaali vastuvõtutingimustele. Seetõttu on väga raske mõnda konkreetset mudelit parimaks nimetada, arvesse tuleb võtta paljusid individuaalseid tegureid (maja geolokatsioon, läheduses asuvad teletornid, signaali edastamise kvaliteet jne). Noh, nimekirja koostamine parimatest antennitootjatest, kes on end valivate ostjate silmis hästi tõestanud, on täiesti võimalik.

Delta antennid

Selle ettevõtte antennid on kodutarbijate seas kadestamisväärselt populaarsed, seda enam, et ettevõtte tootevalik on väga mitmekesine. Poelettidelt leiab nii kitsa sihtmärgiga mudeleid, mis on mõeldud eranditult meeter- ja detsimeeterlainete jaoks, kui ka lairiba universaalseid seadmeid.

Lisaks saab enamik Delta antenne töötada digitaalse signaaliga. Seadmete ühendamine ja paigaldamine on suhteliselt lihtne, lihtsalt sisesta kaabel F-võimendiga pistikupessa ja kinnita seade maja kõrgeimasse punkti. Antennid saavad signaali vastuvõtmisel ja töötlemisel hästi hakkama isegi märkimisväärsel kaugusel majast teletornini.

Lokuse antennid

Ettevõtte tootevalikus on nii aktiivsed (sisseehitatud muunduriga) kui ka passiivsed mudelid (välise võimendiga). Kodumaiseid ostjaid köidab eelkõige kaubamärgi hinnapoliitika ja toodete väga hea kvaliteet.

Antennide konstruktsioon on väga lihtne ning paigaldamine ei nõua spetsiaalseid tööriistu ega ettevalmistusi. Seadmed on loodud töötama samaaegselt kahe või kolme teleriga, nii et need sobivad isegi suurtele dachadele.

Antennid "Harpoon"

Veel üks tunnustatud liider kvaliteetsete antennide tootmisel siseturul. Kuigi hinnad on taskukohased, on ettevõtte seadmed kuulsad oma "kõigesöömise" poolest. Peaaegu kõik Harpooni mudelid sobivad ideaalselt ebakindla signaali vastuvõtuga piirkondadesse.

Lisaks vabastab selle kaubamärgi antennide hea signaali selektiivsus kasutaja oluliselt teleriekraani häiretest. Üks Harpooni toodete kriitilisi puudusi on nende peen iseloom laineid mõõta, mistõttu võib vananenud teletornidega töötades tekkida probleeme.

Antennid GoldMaster

Vaatamata toodete enam kui taskukohastele hindadele eristasid selle ettevõtte seadmed väga hea vastuvõtuga kohtades, kus signaali kvaliteet oli kohutav. Kasutajate arvustuste põhjal saavad GoldMasteri kaubamärgi antennid oma ülesandega suurepäraselt hakkama isegi kaugemates maapiirkondades: ekraanil olev pilt on ilma lumeta, pilt ei aeglustu ega häiri naabersignaalid.

Lisaks peavad seadmed vastu peaaegu igale kehvale ilmale, olgu selleks vihm, tugev lumi või tormine tuul. Lisame siia toodete madalad hinnad ja saame täiesti optimaalse maaantenni valiku.

Artikli sisu

ANTENN, struktuur, mida kasutatakse raadiolainete (st elektromagnetkiirguse lainepikkusega ~20 000 m kuni ~1 mm) edastamiseks või vastuvõtmiseks. Antennide kasutamise näited hõlmavad raadio- ja televisiooniringhäälingut, kaugraadiosidet lühilainetel ja satelliitantennidelt peegelduvaid mikrolaineid, radarit – kõik need füüsilised protsessid ja tehnilised süsteemid põhinevad energia ülekandmisel elektromagnetlainete kujul. õhk ja kosmos. Saateantenni ülesanne on muundada saatjalt tulev elektromagnetiline energia kiiratavaks elektromagnetlaineks. Vastuvõtupoolel on vajalik ka antenn, mis võtab vastu osa saateantenni kiirgavast energiast ja saadab selle rohkem või vähem keerulistele tuvastus- ja võimendusahelatele, mis on vastuvõtja aluseks. cm. RAADIO JA TELEVISION; RADAR.

ANTENNI TÜÜBID

Antenni konstruktsiooni tüüp sõltub lainepikkusest, millel see peab töötama. Energia tõhusaks kiirgamiseks peavad antenni mõõtmed olema töölainepikkusele lähedased. Seetõttu on Atlandi-üleseks raadiotelegraafi- ja raadiotelefonsideks korraga kasutatud madalatel sagedustel (sagedused 16–70 kHz, s.o. lained pikkusega 19–4,3 km) tohutu antennijuhtmete süsteem kogupikkusega kuni 2 km oli elektriliselt lühike antenn ja seetõttu osutus ebaefektiivseks radiaatoriks. Kui sellisel antennil peaks olema märgatav suund, siis oleks selle efektiivsus väga madal. Vastupidi, ülikõrgetel sagedustel (mikrolained) võimaldab alla 1 cm pikkuse poollaine sümmeetrilise vibraatori ja vaid mõne sentimeetrise läbimõõduga poleeritud metallist reflektori kasutamine sellise kiirguse väga tõhusalt fokusseerida. vibraator kitsaks talaks.

ANTENN AMPLITUUDMODUULATSIOONIGA RAADIOLEVIMISEKS (540–1600 kHz, 550–190 m)

Veerandlaine saateantennimast.

Ringhäälingujaama peamist leviala "teenidab" pinnalaine (maapealne). Selleks, et laine leviks maapinna lähedal, peab sellel olema vertikaalne polarisatsioon, s.t. kiirguse elektrivälja vektor peab olema vertikaalne ja seetõttu on vaja vertikaalset antenni. Tegelikkuses piisab ainult poole kõrguse antenni olemasolust; selle põhjuseks on selle peegellaeng.

Kui elektromagnetväli kohtab oma teel juhtivat tasapinda, peegeldub see sellelt peegeldavalt. Seetõttu osutub juhtiva tasandi kohal teatud voolude ja laengute süsteemi poolt tekitatud elektromagnetväli identseks väljaga, mis eksisteeriks siis, kui juhtiva tasandi asemel oleks peegelpeegeldunud voolude ja laengute süsteem, s.t. lihtsalt peegelpilt reaalsest süsteemist antud tasapinnal. Seega on tasapinna kohal olev väli vertikaalse poollaine sümmeetrilise vibraatori väli (joonis 1). Selline vibraator kiirgab kõige intensiivsemalt tasapinnal, mis on risti oma teljega; vaadeldaval juhul tähendab see, et kiirgus on suunatud piki maapinda. Praktikas on selline antenn terasmast, mille kõrgus on umbes veerand lainepikkusest ja mis on paigaldatud tugiisolaatoritele (joonis 2). Maa tehakse heaks juhiks, mattes sellesse juhtmete süsteemi, mis lahkneb antenni alusest radiaalsetes suundades. Kui antennimast on stabiilsuse tagamiseks varustatud juhtjuhtmetega, tuleb need jagada piisavalt lühikeste isolaatoritega osadeks, nii et antenni juhtmete mõju antenni kohalikule väljale on ebaoluline.

Antennimastidest valmistatud suundantennimassiivid.

On kaks põhjust, miks saatejaam võib vajada suunatud kiirgusmustrit. Esiteks võib selle “publik” paikneda peamiselt ühel pool saatejaama asukohast. Nii näiteks peab rannikulinnas asuv regionaaljaam looma mandrisuunas tugevama signaali, kui on ebasoovitav, et pool oma võimsusest läheb merre. Teiseks võib osutuda vajalikuks vastastikuste häirete vältimine piirkonnas, mida teenindab mis tahes samal sagedusel töötav kaugjaam; sel juhul peaks antud jaama kiirgusmuster olema nulli kiirgusega kaugema suunas.

Kiirguse suunavus saavutatakse sageli kahe või enama antennimasti massiivi loomisega, milles mastide vahelised kaugused ja iga masti antennide ergastusfaasid valitakse soovitud kiirgusmustri saamiseks. Illustreerime seda lähenemist näitega. Olgu kaks identset antennimasti, mis asetsevad üksteisest poole lainepikkuse kaugusel ja mida ergastavad sama suuruse ja faasi voolud. Iga antenni kiirgus on horisontaaltasandil võrdselt suunatud; Seega näib iga antenn ülalt vaadatuna kõigis suundades ühtlaselt levivate ringlainete punktallikana. Sellise kahe antenni massiivi kiirgusmustri määrab mõlema antenni kiirgavate lainete superpositsioon. Nagu on näidatud joonisel fig. Nagu on näidatud joonisel 3, on lääne-ida (WE) teljel asuvad punktid ühest antennimastist pool lainepikkust kaugemal kui teisest. Seega on nendes punktides kaks kiiratud lainet 180° faasist väljas ja seetõttu kummutavad üksteist; Selle tulemusena puudub kiirgus piki WE joont mõlemas suunas. Punktid, mis asuvad sirgel põhja-lõuna suunal (NS), on seevastu antennimastidest samal kaugusel, nii et mõlemad lained nendes punktides on samas faasis ja summeeritakse. Sellist süsteemi nimetatakse külgmiseks (ristsuunaliseks) kiirgusantenni massiiviks - selle kiirgusmuster on näidatud joonisel fig. 4, A. Kui antennimastid kiirgavad antifaasis (faasivahe 180°), siis toimub NS-teljel lainete vastastikune kustutamine ja WE-teljel nende lisandumine. Sellist süsteemi nimetatakse pikisuunaliseks (aksiaalseks) kiirgusantenni massiiviks. Selle kiirgusmuster on sarnane põikisuunalise kiirgusvõre omaga, kuid on pööratud 90° (joonis 4, b). Kui kaks antennimasti asetsevad üksteisest veerand lainepikkuse kaugusel ja neid ergastavad võrdse tugevusega voolud, kuid idapoolse masti poolt kiiratav laine on faasis läänepoolsest 90° ees, siis on kiirgusmuster. kardioidi kuju (joon. 5, punktiirjoon) . Katkendlikud ja pidevad jooned joonisel tähistavad kiirgusmustreid, mis saadakse siis, kui idapoolset masti liigutatakse faasis vastavalt 45° ja 180°.

Ringhäälingu vastuvõtuantennid.

Ringhäälingu vastuvõtuantennid, mille kõrgus on ligikaudu pool või isegi veerand lainepikkust, kipuvad olema liiga suured. Õnneks pole see piirang sageli märkimisväärne, kuna saatejaama tekitatav väljatugevus on tavaliselt nii suur, et isegi väike antenn annab kaasaegse raadiovastuvõtja jaoks enam kui piisava signaali. Äärmiselt kauged kohad vaatlusest välja jättes tuleb tõdeda, et pikk väliantenn ei paranda signaali ja müra suhet ning võib sageli ainult halvendada vastuvõttu. Enamik ringhäälinguraadioid on varustatud sisseehitatud silmus- või ferriitantenniga. Selline seade on elektriliselt väike magnetdipool.

Kui antennivälja moodustavad elektrilised ja magnetilised jõujooned pöörata ümber, on teoreetiliselt teoreetiliselt teoreetiline väli võimalik selles mõttes, et see järgib elektromagnetismi seadusi. Raskus seisneb selles, et sellise välja emissiooniks on vaja algse kiirgussüsteemi magnetanaloogi; kuid piki elektrijuhte liikuvate elektrilaengute magnetanaloogiks on mõned mööda magnetjuhte liikuvad magnetlaengud; samas pole veel avastatud ei magnetlaengut ega magnetjuhti. Siiski on väga väikese dipooli magnetiline analoog - induktiivpool. Kuigi miniatuurne magnetdipool ehk silmusantenn, nagu seda nimetatakse, on väga ebaefektiivne saateantenn, muudavad selle väiksus ja suurepärane taluvus kohalikele häiretele ja mürale ideaalseks vahendiks raadiosaadete vastuvõtmiseks. Väikese silmusantenni kiirgusmuster on näidatud joonisel fig. 6. Raami pööramisega saate skeemi selgelt määratletud nullide abil, mis langevad kokku kaadri teljega, kõrvaldada häirete vastuvõtu. Selline silmusantenn võib olla vastuvõtja korpuse tagaseinale asetatud lameda spiraalse mähisega mähise või ferriitsüdamikuga õhukese solenoidi kujul. Kiirgusmustri teravalt piiritletud nullide tõttu kasutatakse sellist silmusantenni suunavõtuseadmetes.

FM-levisagedus (88–108 MHz) on VHF-televisiooni sagedusala alumise ja ülemise kanalite vahel (kanalid 2–13); Seetõttu on FM-signaalide edastamiseks ja vastuvõtmiseks kasutatavad antennid sisuliselt samad, mis televisioonis kasutatavad ja kuigi järgnev kirjeldus käsitleb eelkõige televisiooniantenne, sobivad viimased enam-vähem ka FM-levi. Tavaliselt edastavad nii FM-raadiojaamad kui ka telesaadete jaamad horisontaalselt polariseeritud lainetena.

ANTENNID TELERI- JA FM-RAADIOLEADETELE (54–216 MHz, 5,6 m–72 cm)

Televisiooni saateantennid.

Tavaliselt on horisontaaltasandil ühtlaselt hajutatud (mittesuunalise) kiirguse tekitamiseks vaja televisiooni (või FM-i) saateantenni; vertikaaltasapinnas on aga kasulik koondada kiirgus suhteliselt kitsasse horisondi poole suunatud kiiresse, sest just seal asub teenindatav vaatajate ja kuulajate “publik”. Horisondist kõrgemale või allapoole suunatud energia kas kaob kosmosesse või läheb maasse. Konkreetse televisiooni saateantenni vertikaaltasandi kiirgusmustri omadusi saab määrata, võrreldes seda vibraatorit sisaldava horisontaalse poollaine sümmeetrilise vibraatori vastava mustriga. Antenni võimsusvõimendus on defineeritud kui võrdluseks valitud sümmeetrilisele vibraatorile antud sisendvõimsuse suhe antenni sisendile antava võimsusega, mille võimendus tuleb kindlaks määrata, eeldusel, et mõlemad antennid annavad sama kiirguse intensiivsuse. horisontaaltasapind ühe miili (1,6 km) kaugusel. Efektiivne kiirgusvõimsus on määratletud kui võimsus vattides, mis kantakse ühendusliini (sööturi) kaudu saatjast antenni, korrutatuna antenni võimendusega. Seega on efektiivne kiirgusvõimsus tavaliselt palju suurem kui saatja tegelik võimsus.

Üks antenni konstruktsiooniprobleeme, mis on eriti oluline telesaadete puhul, on peegelduste kõrvaldamine antennilt tagasi ühendusliini. See peegeldunud energia peegeldub saatja poolt antenni, kus see saabub viivitusega, mis on võrdne fiidri kahekordse pikkuse jagatisega, mis on jagatud valguse kiirusega, ja viib viivitatud kajasignaali edastamiseni antennile. Halvimal juhul võib see kaja ilmneda vastuvõetud pildile sekundaarse kujutisena (nõrk reprodutseeritud pilt nihkus paremale), kuid isegi vähem ebameeldivate tagajärgede korral halveneb saadud pildi selgus.

Peegelduste probleemi, nagu ka muid antenni konstruktsiooniga seotud probleeme, televisioonisignaali edastamisel süvendavad nõuded tee ribalaiusele. Telesignaali videoteave hõivab umbes viie megahertsi sagedusala, mis moodustab peaaegu 10% telerivahemiku madalamate kanalite kandesagedusest. See tähendab, et televisiooni saateantenn peab olema konstrueeritud nii, et see vastaks rangetele nõuetele mitte ainult ühel sagedusel, vaid ka laial sagedusribal. Poollaine sümmeetriline traatvibraator oleks televisiooni edastamiseks täiesti sobimatu, sest isegi kui see on fiideriga kooskõlastatud ja ühelgi sagedusel peegeldusi pole, siis sageduse muutumisel 5% võrra peegeldab dipool veerandit energia, mis antakse selle sisendisse sööturisse.

Praktikas kasutatav televisiooni saateantenn on „turnike“ mudel, mis koosneb kahest risti asetsevast 5 või 8 cm läbimõõduga torudest valmistatud horisontaalsest sümmeetrilisest vibraatorist, igal vibraatoril on horisontaaltasandil joonise kujuline suunamuster. 8 ja kui kahte vibraatorit ergastada 90° faasinihkega, muutub saadud diagramm samal tasapinnal peaaegu igasuunaliseks. Suunavust vertikaaltasapinnal (ja seega ka antenni võimendust) saab parandada, paigaldades antennimastile üksteise kohale mitu pöördvärava antenni taset.

Pöördvärava antenn on ühe enimkasutatava televisiooni ülekandeantenni prototüüp, mida nimetatakse "superpöördvärgiks". Lihtsa pöördvärava antenni vibraatorid olid liblikkonfiguratsiooniga emitterite kujul - see konfiguratsioon võimaldab saada palju suuremat leviriba. Kolmetasandilise superpöördevärava antenni võimsusvõimendus on umbes 4.

Televisiooni vastuvõtuantennid.

Erinevalt AM-ringhäälingu jaoks kasutatavatest lainetest on telesaadete jaoks kasutatavad lained palju lühemad, seega on võimalik kasutada poole lainepikkusega vastuvõtuantenne. Seega on teleri poollaine sümmeetriline vibraator nii väike, et seda saab teha jäigast torust. Kuid isegi elektriliselt pika antenni väiksus nendel sagedustel tähendab, et langeva laine efektiivne vastuvõtuala (ja seega ka antenni võime selle energiat püüda) on piiratud. Lisaks peab televisioonisignaali suure ribalaiuse ja kanali vahel ühtlaselt jaotunud müra tõttu vastuvõetava signaali-müra suhte tagamiseks vastuvõetava signaali ja müra suhte tagamiseks vastuvõtja saama märkimisväärse koguse võimsust. Ülaltoodu valguses saab selgeks, et antenni efektiivsus mängib telesignaali vastuvõtmisel olulist rolli.

Telesaadete töösagedustel ei ole atmosfääri häired eriti olulised, kuid vastuvõtuantenn võtab vastu palju tööstuslikke häireid ja kosmilist müra. Seetõttu on oluline, et vastuvõtuantennil oleks selgelt määratletud suund, mis võimaldab mitte vastu võtta signaale, mis tulevad suundadest, mis ei lange kokku soovitud saatejaama suunaga. Teist tüüpi häired, mis sageli halvendavad televisiooni vastuvõtu kvaliteeti, on mitmeteed-levi, mille puhul soovitud signaal jõuab vastuvõtuantenni mööda kahte erineva pikkusega teed. Nii võib näiteks üks signaal tulla otse saatjalt ja teine ​​peegelduda mäelt või hoonelt. Mitmesuunaline levimine ilmub ekraanile mitme kontuuriga kujutiste kujul ja sellest vabanemiseks peate kasutama suundantenni, mis võimaldab välistada vastuvõtu piki ühte kahest kiirest.

Televisiooni vastuvõtuantenni ribalaius peab olema väga suur, kuna see ei pea katma mitte ainult ühte kanalit, vaid tavaliselt kõiki kolmteist, mis asuvad sagedusvahemikus 4:1. Õnneks ei ole ülekandeliini sobitamine antenniga, milles peegeldusi ei teki, nii oluline vastuvõtupoolel, kus mittevastavus viib vaid nõrga signaali kadumiseni ilma kaja tekitamata. Ühendusliini sobitamine vastuvõtjaga on aga oluline, kuid sel juhul tuleks tähelepanu pöörata vastuvõtja disainile.

Ühendusjoone ebakorrapärasusest tulenevad peegeldused võivad põhjustada mitme servaga või pildi teravuse kadumise. Need peegeldused tekivad sageli siis, kui kahejuhtmeline lintkaabel jookseb metallkonstruktsioonidele, näiteks traatalustele või kanalisatsioonile, liiga lähedale. See saab selgeks, kui mäletame, et kõrgsageduslik elektromagnetenergia levib väljas, mis tekib selle välja juhtidena toimivate juhtmete ümber.

Üks lihtsamaid televisioonisignaali vastuvõtmiseks kasutatavaid antenne on poollaine ahela dipool (joonis 7), mis erineb tavapärasest poollaine dipoolist selle poolest, et selle väljundtakistus (300 oomi) on kooskõlas tavaliselt kasutatavate feederi tüüpidega. , samuti seda, et sellel on laiem riba; teisisõnu, see kannab tõhusalt vastuvõetud elektromagnetilist energiat laiema sagedusvahemikuga ühendusliini.

Soovitud kiirgusmustri saamiseks horisontaal- ja vertikaaltasandil kasutatakse baasantenni tavaliselt koos ühe või mitme passiivse elemendiga. Passiivne element on teine ​​​​antenn, mis asub peamise lähedal, kuid pole sööturiga ühendatud. See on ühendatud põhiantenniga (ja seega ka vastuvõtjaga) ainult kohalike väljade kaudu. Mõista, kuidas passiivne element antenni kiirgusmustrit mõjutab, on lihtne, kuna see kasutab põhimõtteliselt sama põhimõtet kui mitmesuunaline maatriksantenn; erinevus seisneb selles, et sel juhul ergastab ainult üks antenn, teine ​​aga saab energiat ainult oma lähiväljast. Näiteks pange tähele, et poollaine dipoolist veerandlainepikkuse kaugusele asetatud poollainepikkusega varras (nagu on näidatud joonisel 8) toimib reflektorina. Miks see tõsi on, saab selgitada järgmiselt. Ergastatud (põhi)antenni lokaalne väli indutseerib passiivses elemendis vastupidise märgiga laenguid ja voolusid, kuid veerandlainepikkuse kauguse tõttu jäävad need voolud ja laengud põhiantenni vastavatest vooludest ja laengutest ligikaudu maha. veerand perioodi, s.o. Passiivse elemendi vool juhib põhiantenni voolu ligikaudu 90° võrra. Passiivse elemendiga juhitava antenni kiirgusmuster määratakse mõlema kiirguslainevälja pealekandmisel. See olukord on väga sarnane mitmesuunalise (horisontaalses tasapinnas) AM-edastusmassiiviga; selle kiirgusmuster on näidatud punktiirjoonega joonisel fig. 5. Need kaks lainet kipuvad üksteist passiivse elemendi suunas tühistama ja vastassuunas tugevdama; seega passiivne element toimib reflektorina. Passiivne element ei pea olema veerandi lainepikkuse kaugusel ergastavast antennist. Kui see asetada sellele väga lähedale, näiteks vaid 0,1 lainepikkuse kaugusele, toimib see ikkagi reflektorina, kui selle pikkus on tehtud veidi üle poole lainepikkusest. Passiivse elemendi pikkuse suurendamine muudab selle induktiivseks, mille tulemusena jääb seda läbiv vool maha põhiantenni välja poolt indutseeritud elektromotoorjõuga. Kui lähedalasuv passiivelement tehakse veidi lühemaks kui pool lainepikkust, muutub see juhiks ("suunajaks") ja koondab kiirguse põhiantenni oma küljele. Kõik eelnev on otseselt seotud vastuvõtuantennidega. Kuna edastavad ja vastuvõtvad kiirgusmustrid on samad, saab vajaliku kiirgusmustri saamiseks kasutada televisiooni vastuvõtuantennides passiivseid suunajaid ja reflektoreid. Tüüpiline suure suunaga antennimassiivi koos ühe reflektori ja kolme suunajaga on näidatud joonisel fig. 9.

Lisaks raadiolainete omadustele on vaja antenne hoolikalt valida, et saavutada maksimaalne jõudlus signaali vastuvõtmisel/edastamisel.
Vaatame lähemalt eri tüüpi antenne ja nende eesmärke.

Antennid- muundab saatjalt tuleva kõrgsagedusliku vibratsiooni energia kosmoses levima võimeliseks elektromagnetlaineks. Või vastuvõtmise puhul tekitab see pöördkonversiooni – elektromagnetlaine kõrgsagedusvõnkudeks.

Suunatud muster- antenni võimenduse graafiline esitus, olenevalt antenni orientatsioonist ruumis.

Antennid

Sümmeetriline vibraator

Lihtsamal juhul koosneb see kahest juhtivast sektsioonist, millest igaüks on võrdne 1/4 lainepikkusest.

Kasutatakse laialdaselt telesaadete vastuvõtmiseks nii iseseisvalt kui ka kombineeritud antennide osana.
Näiteks kui telesaadete meetri lainepikkuse vahemik läbib 200 MHz märgi, on lainepikkus 1,5 m.
Sümmeetrilise vibraatori iga segment on 0,375 meetrit.

Sümmeetrilise vibraatori suundmuster

Ideaalsetes tingimustes on horisontaaltasandi kiirgusmuster pikliku kujuga kaheksa, mis asub antenniga risti. Vertikaalsel tasapinnal on diagramm ring.
Reaalsetes tingimustes on horisontaalskeemil neli väikest laba, mis asuvad üksteise suhtes 90 kraadise nurga all.
Diagrammilt võime järeldada, kuidas antenni maksimaalse võimenduse saavutamiseks paigutada.

Kui vibraatori pikkus pole õigesti valitud, on kiirgusmuster järgmine:

Peamine rakendus on lühikeste, meeter- ja detsimeeterlainete vahemikus.

Asümmeetriline vibraator

Või lihtsalt piitsaantenn, see on “pool” vertikaalselt paigaldatud sümmeetrilisest vibraatorist.
Vibraatori pikkus on 1, 1/2 või 1/4 lainepikkust.

See on kaheksakujuline pikisuunas lõigatud. Kuna maapind neelab "kaheksa" teise poole, on asümmeetrilise vibraatori suunakoefitsient kaks korda suurem kui sümmeetrilisel, kuna kogu võimsus väljub kitsamas. suunas.
Peamine rakendus DV, HF, SV sagedusaladel on transpordis aktiivselt paigaldatud antennidena.

Kaldus V-kujuline

Konstruktsioon ei ole jäik, see on kokku pandud juhtivate elementide venitamisega vaiadele.
Kiirgusmuster on nihkunud V-tähe otsa vastaskülgedele

Kasutatakse HF-vahemikus sidepidamiseks. See on sõjaväe raadiojaamade standardantenn.

Rändlaine antenn

Sellel on ka nimi – kaldus kiirantenn.

See on kaldus venitus, mille pikkus on mitu korda pikem kui lainepikkus. Antenni vedrustuse kõrgus on olenevalt tööulatusest 1 kuni 5 meetrit.
Kiirgusmustril on selgelt väljendunud suundsagara, mis näitab head antenni võimendust.

Laialdaselt kasutatav sõjaväe raadiojaamades HF-vahemikus.
Laiendamisel ja kokkupanemisel näeb see välja järgmine:

Lainekanali antenn

Siin: 1 - feeder, 2 - reflektor, 3 - suunajad, 4 - aktiivne vibraator.

Antenn paralleelsete vibraatorite ja suunajatega, mille lainepikkus on ligikaudu 0,5, mis paiknevad piki maksimaalse kiirguse joont. Vibraator on aktiivne, sellele antakse HF-vibratsioonid ja EM-lainete neeldumise tõttu indutseeritakse HF-voolud direktorites. Reflektori ja suunajate vaheline kaugus on toetatud selliselt, et RF voolude faaside kokkulangemisel tekib liikuva laine efekt.

Tänu sellele disainile on antennil selge suund:

Silmusantenn

Orientatsioon - kaheharuline

Kasutatakse UHF-telesaadete vastuvõtmiseks.

Variatsioonina - reflektoriga silmusantenn:

Log-perioodiline antenn

Enamiku antennide võimendusomadused varieeruvad sõltuvalt lainepikkusest suuresti. Üks erinevatel sagedustel püsiva kiirgusmustriga antennidest on LPA.

Selliste antennide maksimaalse ja minimaalse lainepikkuse suhe ületab 10 - see on üsna kõrge suhe.
See efekt saavutatakse paralleelkanduritele paigaldatud erineva pikkusega vibraatorite kasutamisega.
Kiirgusmuster on järgmine:

Seda kasutatakse aktiivselt mobiilsides repiiterite ehitamise ajal, kasutades antennide võimet vastu võtta signaale korraga mitmes sagedusvahemikus: 900, 1800 ja 2100 MHz.

Polarisatsioon

Polarisatsioon on elektromagnetlaine elektrilise komponendi vektori suund ruumis.
Seal on: vertikaalne, horisontaalne ja ringpolarisatsioon.

Polarisatsioon sõltub antenni tüübist ja selle asukohast.
Näiteks vertikaalselt paiknev asümmeetriline vibraator annab vertikaalse polarisatsiooni ja horisontaalne horisontaalne.

Horisontaalsed polariseeritud antennid annavad suurema efekti, sest... looduslikel ja tööstuslikel häiretel on peamiselt vertikaalne polarisatsioon.
Horisontaalselt polariseeritud lained peegelduvad takistustelt vähem intensiivselt kui vertikaalselt.
Kui vertikaalselt polariseeritud lained levivad, neelab maapind 25% vähem nende energiast.

Ionosfääri läbimisel polarisatsioonitasand pöörleb, selle tulemusena ei lange vastuvõtva poole polarisatsioonivektor kokku ja vastuvõtuosa efektiivsus väheneb. Probleemi lahendamiseks kasutatakse ringpolarisatsiooni.

Kõiki neid tegureid tuleks raadiolinkide kavandamisel maksimaalse efektiivsuse saavutamiseks arvesse võtta.

PS:

See artikkel kirjeldab ainult väikest osa antennidest ega pretendeeri antennisööturi seadmete õpiku asendamisele.

Teleriantenn on seade telekanalite vastuvõtu kvaliteedi parandamiseks. Tema abiga saadud signaal edastatakse telerisse läbi, mis tagab minimaalse moonutuse. Antenne saab kasutada analoog-, digitaal- või satelliidisignaalide vastuvõtmiseks, olenevalt nende disainifunktsioonidest. Praegu on analoogtelevisiooni antennid Venemaal kõige levinumad. Seda edastab Ostankino torn, kasutades meeter- ja detsimeeterlaineid.

Televisiooniantennide tüübid

Seade on väga levinud, kuna peaaegu ükski teler ei tööta ilma antennita, välja arvatud need, mis on ühendatud kaabeltelevisiooniga. Erinevatel asulatel on repiiterist erinev kaugus. Mõned kodud võivad asuda sadade kilomeetrite kaugusel, teised aga vaid mõne sammu kaugusel. See tegur mõjutab otseselt antenni võimsust, mis võimaldab teil vastuvõetava kvaliteediga signaali vastu võtta, kompenseerides kauguse. Kõik teleriantennid võib jagada kolme kategooriasse:

• Siseruumides.
• Tänav.
• Satelliit.

Sisetelevisiooni antenn

Need seadmed on paigaldatud siseruumidesse. Need on kõige odavamad ja peale selle ei vaja nad keerulist paigaldamist. Kui valite need, ei pea te koaksiaalkaablit väljapoole paigaldama, tehes fassaadi seina või aknaraami läbiva augu. Selle disaini suur puudus on nõrk signaal. Sellega seoses paigaldatakse need ainult piirkondadesse, mille kaugus televisioonikeskusest või repiiterist on kuni 30 km. Pikema vahemaa tagant on vastuvõetav signaal tugevalt moonutatud, mis ei võimalda teil vaadata kvaliteetseid telepilte.

Siseantennid võivad olla varustatud ka signaalivõimendiga. Mida kaugemal olete repiiterist, seda võimsamat võimendit vajate. Need seadmed on disaini järgi jagatud kahte tüüpi:

• Varras.
• Raam.

Varras

Need on kõige nõrgemad siseseadmed. Neil on 2 või 4 teleskoopvibraatorit, mis võtavad signaale. Nende pikkus ei ületa tavaliselt 1 m. Need on ühendatud spetsiaalse aluse külge, mille sees on sobiv trafo, mis edastab signaali koaksiaalkaablisse ja seejärel telerisse. Selle disaini kasutamisel on oma eelised. See on kerge ja tänu teleskoopvartele saab transportimiseks kompaktselt kokku panna.

Kui signaali repiiter on lähedal, võib vurrud lühikesena hoida, et need ei võtaks kasulikku ruumi. Kui teletorn on kaugjuhtimispuldis, on selle kõrgus seatud maksimumile, mis võimaldab kaugust kompenseerida. Sageli on teleriga kaasas varrasteleri antenn. Enamik inimesi tunneb seda populaarse nimetuse "sarved" all. Sellised antennid võtavad laineid hästi vastu meetri ulatuses. Nende reguleerimiseks on vaja muuta mitte ainult kõrgust, vaid ka vurrude vahelist kaugust, mille jaoks need on hingedega kinnitatud. Varrasantenni suureks miinuseks on universaalse häälestuse puudumine. Olles reguleerinud vuntside asendit ühe kanali hea vastuvõtu tagamiseks, hakatakse teist ekraanil häiretega edastama.

Raamistik

Raami tüüpi seadmed on enam-vähem täiuslikud. Nad võtavad vastu signaale detsimeetri vahemikus. Nendel seadmetel on metallkontuur, mis on valmistatud raami kujul, mis on paigaldatud alusele. Selline varustus on ikka parem kui ridvavarustus, aga ideaalist siiski kaugel. Seda ei saa kasutada repiiterist või teletornist olulisel kaugusel.

Välis TV antenn

Televisioonisignaalide vastuvõtmiseks mõeldud väliantennid on võimsamad. Need on paigaldatud künkale avatud nähtavusaladele. Sageli võib selliseid antenne näha mitmekorruseliste hoonete katustel. Erasektori elanikud paigaldavad need vertikaalselt kinnitatud kõrge metalltoru peale. Sel juhul on ette nähtud 10-15 m kõrgus, mis võimaldab kompenseerida lainete moonutusi majade seinte ja puuokste poolt. Tegelikult, mida rohkem on signaali takistusi, seda suuremale kaugusele tuleb antenni tõsta.

Need seadmed on erineva väliskujundusega, kuid need on kõik jagatud kahte tüüpi vastavalt tööpõhimõttele:

• Aktiivne.
• Passiivne.

Aktiivne disain

Sellisel teleriantennil on, mis võimaldab vastu võtta palju parema kvaliteediga signaale ja kompenseerida häireid. Sellised seadmed valitakse juhul, kui repiiter asub kaugel ja antenni ees on tõsised takistused, mis signaale hajutavad, näiteks majad, metsad ja elektriliinid. Aktiivset seadet on vaja ka siis, kui paigaldamine toimub madalikule, kui saateallika ja vastuvõtupunkti vahel pole otsest nähtavust.

Aktiivsed antennid võivad edastada signaali mitmele telerile. Selleks peate lihtsalt kasutama spetsiaalset koaksiaalkaabli jaoks mõeldud tee. Nende kasutatav võimendi vajab eraldi toiteallikat. Selleks on ette nähtud 12-voldine alandusseade. See ühendub teleri koaksiaalkaabliga ja varustab pingega vibraatoriantennide vastuvõtupunkti, mille lähedal on suletud korpusesse peidetud võimendiplaat.

Passiivsed seadmed

Sellised antennid on odavamad, kuid neid saab valida ainult siis, kui vastuvõtupunkti ja saateseadmete vahel on takistusteta otsenähtavus. Sellistes tingimustes ei ole võimendi kasutamine vajalik. Üksikmajade elanikud võivad elada saatetornile liiga lähedal, mistõttu on vaja just sellist antenni. Kuid isegi tema saab signaali vastu võtta moonutusega, kuna see on liiga tugev. Sel juhul peate paigaldama spetsiaalse varustuse - atenuaatori. See võimaldab teil seda puudujääki kompenseerida, vähendades signaali tugevust teleri jaoks vastuvõetava tasemeni.

Satelliidi antenn

Loomulikult on parim varustus telesignaali vastuvõtmiseks satelliittelevisiooni antenn. See võtab ülekande mitte maapinnal asuvast teletornist, vaid satelliidilt. See on massiivne struktuur, mis maksab mitu korda rohkem kui välis- ja eriti siseseadmed. Antenn koosneb suurest valgeks värvitud metallalusest, mis toimib ekraanina satelliidiülekande teravustamiseks. Seda tabanud lained püütakse kinni muunduriga, mis on tehtud väikese, rusikast veidi väiksema pea kujul. See häälestub kindlale satelliidile ja võtab vastu kõik edastatavad telekanalid. Antenni muundurite arv erineb olenevalt piirkonnast, kuid harva ületab 3 tükki.

Tavapäraste maapealsete ja satelliittelevisiooni edastajate signaalid on erinevad, mistõttu teler neid ei taju. Sellega seoses on inverteri ja teleriekraani vahele paigaldatud vastuvõtja. Tegemist on väikese seadmega, mõõtmetelt veidi väiksem kui DVD-digiboks. Selle ülesanne on muuta satelliidisignaal teleri jaoks tavaliseks.

Tavaliselt, kui majas on kaks telerit, vajab igaüks neist eraldi teleri antenni, mis tuleneb muunduri eripärast. Satelliidilt üht kanalit vastu võttes ei saa see teist kanalit samal ajal töödelda. Ehk kui teha selline ühendus, siis kõik telerid näitavad ühte telekanalit.

Suhteliselt hiljuti sai see probleem lahendatud. Ilmunud on universaalsed muundurid, mis võimaldavad ühendada kahe teleriga, säilitades samal ajal võimaluse vaadata erinevaid kanaleid. Nende disain pakub koaksiaalkaabli ühendamiseks kahte sisendit. Kahjuks pole disain täiuslik. Sellise muunduri valimisel kasutatakse ühte teleri antenni, kuid ikkagi peate iga teleriga ühendama vastuvõtja.

Satelliitseadmed edastavad telerisse palju kvaliteetsema signaali kui maapealsed jaamad, seega on need väga populaarsed, eriti piirkondades, kus ringhäälinguorganisatsioonid on väga kaugel. Isegi väga raske maastiku korral saate telesaateid vaadata ideaalse pildiga, mis välisantenni kasutamisel oleks võimatu. Satelliidiülekannete häired võivad ilmneda ainult tugeva äikesetormi või tugeva lumesaju korral.

Satelliitantennidel on palju eeliseid. Need on kindlasti paremad kui muud tüüpi, kuid neil on ka puudus. Lisaks sellele, et need on kallimad, vajavad nad kvalifitseeritud hooldust. On ebatõenäoline, et saate neid ise installida, kuna peate esmalt kontrollima signaali kvaliteeti ja joondama tassi õiges suunas õige nurga all. Lisaks on ressiiveri korrektseks tööks vaja salvestada levikanalite sagedused, mis perioodiliselt muutuvad. Pärast püsivara installimist saate vaadata kõiki kanaleid mitu kuud, pärast mida hakkavad mõned neist kaduma, kuni sadadest on järele jäänud vaid mõni. Peate uuesti värskendama. Seda ise teha on keeruline, sest selleks on vaja spetsiaalset kaablit ja kanalikoodidega tarkvara. Peate perioodiliselt ühendust võtma spetsialiseeritud teeninduskeskustega, kelle teenused pole tasuta.

Kui tavalistes ilmastikutingimustes hakkab satelliittelevisiooni antenn edastama häiretega signaali, on see tõenäoliselt tingitud otsese nähtavuse puudumisest taldri ja satelliidi vahel. Tavaliselt on see tingitud puude kinnikasvamisest. Piisab okste kärpimisest ja signaali kvaliteet taastub. Lisaks võib probleem seisneda muunduri asendi muutmises. Antenni paigaldamisel seatakse see satelliidi asukoha suhtes õige nurga alla. Kui nurk veidi muutub, on vastuvõtu kvaliteet moonutatud. Tavaliselt võib tugeva tuule ajal halvasti kinnitatud plaat veidi, sõna otseses mõttes mõne sentimeetri võrra, pöörduda. Sel juhul tuleb see ümber seadistada. Ilma spetsiaalsete diagnostikaseadmeteta on seda üsna raske teha.

on lihtsaim antenni toiteseadmete tüüp ja on sirge juht, mille sümmeetrilistes (keskmise suhtes) punktides on voolud võrdse suurusega ja sama suunaga ruumis. Joonisel 3.1. näitab näidet sümmeetrilise vibraatori voolujaotusest. Siin on sümmeetrilistes punktides Z ja -Z täidetud tingimus Iz=I-z. Joonisel olevad nooled näitavad, et näidatud sümmeetrilistes punktides on voolud samasuunalised. Loomulikult näidatakse seda suunda teatud ajahetkel.

Joonisel 3.2. Näidatud on erineva L/l suhtega sümmeetriliste vibraatorite kiirgusmustrid. Need joonised kujutavad kiirgusmustreid vibraatori telge läbival tasapinnal. Ruumilised kiirgusmustrid kujutavad endast pöördekehade pindu, mis moodustuvad iga kõvera pöörlemisel ümber vibraatori telje.

Võttes arvesse joonist 3.2. näitab, et seni, kuni vibraatori kogupikkus (2L) ei ületa lainepikkust (või täpsemalt 1,25l), saadakse vibraatori teljega risti olevates suundades kiirgusmustri maksimum. 2L juures<=l в диаграммах отсутствуют боковые лепестки. Когда L становится большим, чем l, в диаграмме появляются боковые лепестки, а уже при 2L=3/2l направления максимума диаграммы излучения получаются не в направлениях, перпендикулярных к оси вибратора, а под углом к ней, примерно равным 400. При значительном увеличении отношения l/L максимум диаграммы прижимается к оси провода. Излучение вдоль оси вибраторов отсутствует при любых длинах.На практике часто используются антенны, состоящие из большого числа идентичных вибраторов - многовибраторные антенны. Многовибраторная антенна представляет собой так называемую решетку излучателей. Решетки же из вибраторов (многоэтажная синфазная антенна и антенна волновой канал) являются достаточно простыми.

Lainekanali antenn.

Lainekanali antenn on vibraatorite süsteem, mille pikkus on ligikaudu pool lainepikkusest ja mis paikneb risti sirgjoonega, mida mööda kiirgus toimub. Antennis on aktiivne ainult üks vibraator ja ülejäänud vibraatorid on passiivsed (joonis 3.3.).

Esimest passiivset vibraatorit nimetatakse reflektoriks, millele järgneb aktiivne vibraator ja siis jälle passiivsed vibraatorid - suunajad. Antenn kiirgab lainekanalit suunajate suunas ja selle kiirgusmuster on lähedane nõelakujulisele. Režissööride arvu saab määrata antud antenni efektiivsuse põhjal, kasutades ligikaudset suhet: D = 5N, kus N on suunajate arv.

Lainekanali arvutamise meetodid võimaldavad saada ainult ligikaudseid tulemusi, mida seejärel katseliselt täpsustatakse.

Asümmeetriline vibraator.

Kui vibraator asub ideaalsest juhtivast tasapinnast kaugusel H, siis peegelpildi põhimõtte kohaselt võrdub see kahe vibraatoriga, mis asuvad 2H kaugusel, kusjuures teine ​​vibraator on esimese peegelpilt. . Kui vibraator on paralleelne tasapinnaga, millest kõrgemal see asub, siis on selle kujutis antifaasiline, aga kui see on risti, siis on see faasis. See asjaolu võimaldab kasutada ainult ühte sümmeetrilise vibraatori haru, paigaldades selle otse ideaalsele juhtivale tasapinnale, mis on sellega risti. Sel viisil valmistatud vibraatori antenni nimetatakse asümmeetriliseks vibraatoriks ja selle parameetrid on kergesti määratavad. Kui aga tasapinnal, mille kohal vibraator asub, on piiratud juhtivus, on antenni parameetrite arvutamine väga keeruline.

Tõhususe parandamiseks Asümmeetrilised vibraatorid ja maapinna omaduste mõju vähendamine selle parameetritele toimub antenni või vastukaalu maandamise teel. Antenni maandus on juhtmete süsteem, mis on maetud teatud, tavaliselt mitte väga sügavale maasse. Vastukaal on juhtmete süsteem, mis asub teatud kõrgusel maapinnast. Antenni maandusega kaetud ala mõõtmed (vastukaal) peaksid olema piisavalt suured (lainepikkusest suuremad) ja juhtmete vaheline kaugus peaks olema väike (alla veerandi lainepikkusest).

Vibraatori omadused 1/4l režiimis

Seda tüüpi antenn on vibraator, mille käe pikkus on võrdne veerandiga lainepikkusest. Sellises vibraatoris asub voolu antisõlm täpselt klambrite juures ja nende pinge võrdub nulliga. Vibraatori sisendtakistus on puhtalt aktiivne ja reaktants on null. Reaktiivse efektiivsuse komponendi puudumise tõttu. selline antenn on maksimaalne. Vibraator käitub jadaresonantsahelana, mille RA = 73 Ohm. Seda režiimi nimetatakse töörežiimiks oma (resonants-) lainel. Teisisõnu, antenni enda laine on pikim lainepikkus, mille juures reaktants on null.

Suunakoefitsient on 1,641 ja seda tüüpi antenni kiirgusmuster on kahesagaraline, mille maksimumid on 900 ja 2700 (vt joonis 3.2.). Selliseid vibraatoreid kasutatakse kitsaribaliste antennide kujundamisel, kuna sööturiteega (saatja väljundiga) sobitamise protseduur on oluliselt lihtsustatud.

Vibraatori omadused L=5/8l režiimis

Vibraatori varre pikkusega L=5/8l on asümmeetrilise vibraatori suunamustril üks vibraatori teljega risti oleva põhisagara ja kaks väikest külgsagarat (joonis 3.2.). Vaatamata külgsagarate olemasolule on kiirguse suunavus vibraatori teljega risti olevas suunas maksimaalne.

See tähendab, et sellise antenni võimendus on maksimaalne. Vibraatori reaktiivsus on oma olemuselt puhtalt mahtuvuslik ja suhteliselt suur.

Üks tõhus viis kõrge suunavusega vertikaalpolariseeritud antenni rakendamiseks on moodustada lineaarne antennimassiiv, milles on kombineeritud mitu samafaasilist kolineaarset kiirgavat elementi. Kollineaarset tüüpi antennide häälestamine nõuab täpseid arvutusi. Joonisel 3.5. Kollineaarsete antennide tüüpilised konstruktsioonid on kujutatud koos nende tööpõhimõtete graafilise selgitusega. Joonisel 3.4.a kujutatud antennis on poollaine kiirgavate elementide vahele ühendatud induktiivpoolid, et tagada ühismoodi toide. Seda tüüpi antenni nimetatakse laaditud antenniks ja seda kasutatakse sageli autoantennina.

Joonistel 3.4.b, c näidatud antenne tuntakse tavaliselt koaksiaalsete kollineaarsete antennidena. Seda tüüpi antenne kasutatakse nii autoantennidena kui ka tugijaamade antennidena. Nende antennide faasiline toide sõltub kiirgavate elementide pikkusest ja nendevahelisest kaugusest, seetõttu on need antennid kitsaribalised.Kollineaarsetel antennidel on suhteliselt suur võimendus. Need on ehitatud nii, et vaatamata antennide suurele pikkusele välistavad need vastassuunaliste vooludega lõigud. Joonisel 3.5. on näidatud Marconi-Franklini antenni teostused.

Joonisel 3.4.a kujutatud poolide ja joonisel 3.4.b kujutatud liinide lõikude elektriline pikkus on pool lainet; nendes mähistes ja sektsioonides on voolud vastassuunalised, kuid nad ei kiirga. Antenni ülejäänud kiirgavates osades on voolud faasis. Joon.3.6. selgitab ristuvatest koaksiaalliinisegmentidest valmistatud antenni ehitust ja tööpõhimõtet (joonis 3.5.).

Poollaine sektsioonide välimised ja sisemised juhid on ristühendatud. Toru sisemine juht ja sisepind toimivad elektriliinina, mille külge on punktides “a” ja “b” ühendatud kiirgavad vibraatorid toru 1 ja 2 või 3 ja 4 välispindade kujul. alus, seda antenni tuleb toita sümmeetriliselt, vastasel juhul saavad pooled vibraatorid potentsiaalse maa vastu ja ei kiirga. Joonisel 3.6. on näidatud seda tüüpi antenni variant, mida iseloomustab suurem valmistatavus tootmises.

Kõik kaasaegsed kollineaarsed antennid on reeglina suletud dielektrilisse (tavaliselt klaaskiust) korpusesse, mis kaitseb kliimamõjude eest ja toimib tugistruktuurina.

Ühest otsast toidetavate antennide puhul, mis on kõik ülalpool käsitletud kollineaarsed antennid, väheneb voolutugevus kiirguse sumbumise tõttu antenni teisele otsale lähenedes, eriti suhteliselt suure ristlõikega antennide puhul. See toob kaasa põhisagara laienemise, külgsagara vähenemise ja suunatavuse. Need antennid on kitsaribalised, kuna nende elementide õige faasituse määrab lainepikkuse ja antenni osade suuruste suhe.Selliste antennide kasutamisel tugijaamade statsionaarsete antennidena on erinevalt antennimassiividest mitmeid eeliseid. eeliseid. Selliseid antenne on nende väikese kaalu ja mõõtmete omaduste tõttu lihtne paigaldada, neil on üsna suur võimendus ja ühtlane ringikujuline kiirgusmuster Kollineaarantenne saab kasutada ka sõiduki antennina, eriti kõrgsagedusvahemike 800... 900 MHz.

Joonisel 3.7 kujutatud antenn on Marconi-Franklini antenn, millel on väike arv sektsioone ja üks faasimähis. Pooli kasutatakse ka mehaaniliste omaduste poolest – see annab antennile paindlikkuse, mis on soovitav mobiilsete sõidukite antennide puhul.

Antenni sisendtakistus osutub puhtalt aktiivseks ainult resonantslainetel töötades. Kui antenn on erutatud teistel lainetel, siis selleks, et anda antennile maksimaalne saatja võimsus, on vaja antenni häälestada sobitamise teel. Need. kompenseerida sisendtakistuse reaktiivkomponenti. Seda tüüpi antennidele iseloomulikus pikendusrežiimis kasutatakse reaktiivkomponendi kompenseerimiseks tavaliselt induktiivpooli, mis justkui pikendab vibraatorit (joonis 3.8).

Täielikult sisse lülitatud pooli induktiivsus peab olema selline, et selle takistus kompenseerib antenni mahtuvuse.

Lühendatud antenne (antennid laiendusrežiimis) kasutatakse laialdaselt liikuvatele objektidele (autod, lennukid jne) paigaldatud antennidena. See on tingitud asjaolust, et sellised antennid on kergesti maskeeritavad, taluvad märkimisväärset tuulekoormust ja neid on lihtne kasutada. Kuid lainepikkustel, mis ei jagu 0,25l-ga, suureneb antenni sisendtakistuse reaktiivne komponent, mis muudab antenni häälestamise keerulisemaks. Kui õla pikkus on L=5/8l, saavutatakse antenni maksimaalne suunatavus, kuid sisendtakistusel on tugev mahtuvuslik komponent, mille kompenseerimiseks paigaldatakse sobiv mähis.

Autode ja statsionaarsete antennide disainifunktsioonid.

Auto antennide konstrueerimise peamised nõuded on kompaktsus ja töö stabiilsus sõiduki rasketes töötingimustes. Spetsiaalsetes mobiilsidesüsteemides kasutamisel lisandub mõnel juhul ka varjatud paigutuse nõue. Nendel põhjustel kasutatakse mobiilsete objektide raadiojaamade osana väikeste mõõtmetega ja lihtsa disainiga ühe sisendiga antenne. Loetletud nõuetele vastavad kõige paremini auto katusele paigaldatud asümmeetrilised vertikaalvibraatorid, mis kasutavad seda vastukaaluna.

Tõhusamaid kollineaarseid antenne, mis tagavad suurema efektiivsuse, saab kasutada ka liikuvate objektide antennidena. Kuid samal ajal suurenevad auto vertikaalsed mõõtmed, antenni enda disain muutub keerulisemaks ja kallimaks ning suurenevad liikumisel vastutulevast õhuvoolust tulenevad tuulekoormused. Lisaks on kollineaarse antenni kasutamisel selle märkimisväärse vertikaalse suuruse tõttu raske tagada salastatust.

Asümmeetriline vertikaalvibraator on toru, mille madalaim punkt on vibraatori etteandepunkt.

Vastavalt emitteri autokere katusele paigaldamise meetodile on kaks võimalust: emitteriga kinnitatakse poltide või kruvidega ja emitteri asend fikseeritakse alusele asetatud püsimagneti abil. Esimene võimalus autole antenni paigaldamiseks tagab emitteri kõige usaldusväärsema fikseerimise. See eeldab aga aukude olemasolu kere katuses ega luba emitteri asendit muuta. Teine võimalus võimaldab kiiresti muuta emitteri asendit või eemaldada see täielikult katuselt. Püsimagnet asetatakse toroidaalsesse magnetahelasse, mis on juht ja toimib samal ajal sobitusahela alusena (“maanna”). Kõrgsagedusel tagatakse aluse elektriühendus katusega läbi poltide ning läbi aluse ja katuse vahelise mahtuvuse ning magnetaluse kasutamisel - ainult selle mahtuvuse kaudu. Kasutatavate sageduste puhul on selle väärtus üsna kõrge.

Autoantennide peamised elektrilised omadused on võimendus, kiirgusmustri olemus, sobivuse tase ja sobiv ribalaius. Lubatud sisendvõimsus ei ole sel juhul kriitiline parameeter, kuna liikuvate objektide saatjate võimsus on tavaliselt madal.

Antenni emitteri paigutamine varjamiseks või esteetilistel põhjustel kere metallpindade lähedusse, süvenditesse (näiteks esituled) jne. viib kiirgustakistuse vähenemiseni, seega sobitamise halvenemiseni ja töösagedusriba vähenemiseni; Lisaks on antennisööturi seadme kiirgusmuster moonutatud. Selles mõttes on optimaalne vertikaalpolariseeritud antenni, näiteks vertikaalposti, paigutamine auto katusele. Kui selline antenn nihutatakse katuse keskpunktist serva poole, muutub antenni sisendtakistus ja seega ka selle sobitamine feederiga suhteliselt vähe, kuna selle määravad peamiselt reaktiivväljad, mis on piiratud suhteliselt lühikeste vahemaadega. antennist, st. väike osa katusest. Kuid sama ei saa öelda kiirgusmustri kohta. Esitades katust piiratud mõõtmetega metallplekina, saame kiirgusmustrid, mis vastavad ligikaudu joonistel 3.9 - 3.11 kujutatule.

Asetades vertikaalse vibraatori kolme lainepikkusega lehe keskele, saame vertikaaltasandil kõrgendatud ja sümmeetrilise kiirgusmustri (joonis 3.10.).

Vibraatori nihutamisel lehe servale (joonis 3.11.) muutub kiirgusmuster vertikaaltasandil asümmeetriliseks: sellel küljel, kus vibraator on servale lähemal, tõuseb kiirgusmuster rohkem.

Ringikujulise lehe asimuudi kiirgusmustrid on mittesuunalised, ristkülikukujulise puhul on need lähedased suunata. Joonisel 3.11. Sel juhul antakse ligikaudne vaade asimuudi kiirgusmustrile horisondi suhtes 300 nurga all - see erineb juba oluliselt mitmesuunalisest. Ilmselgelt on antenni optimaalne asukoht auto katuse keskosa.

Antenni toiteseadmete paigutamisel statsionaarsetele objektidele tuleb jälgida saate- ja vastuvõtuantennide territoriaalset eraldatust, mis on määratud elektromagnetilise ühilduvuse nõuetega, raadioseadmete, antenni toiteseadmete ratsionaalse ja tõhusa kasutamise nõuetega ning antennide asukohaga. paigutada.

Antennide vastastikune mõju võib avalduda horisontaalse kiirgusmustri põhisagara külgsuunalises kõrvalekaldes, selle külgsagarate taseme tõusus ja vertikaalse mustri maksimumi maapinnast vabastamise nurgas. Selliste soovimatute nähtuste vältimiseks tuleb vältida antenni lähedusse juhtmete ja muude antenniseadmete paigutamist, mille mõõtmed on antenni töölaine suhtes resonantsilähedased. Antennide vastastikune mõju on vastuvõetamatu. Kiirgusmustrite moonutamatuks kujunemiseks tuleb iga antenni ette luua nn vabatsooni koht.

Kiirgusmustri kujunemist mõjutavad oluliselt antenni paigaldamise viis (masti peale või küljele või servale), samuti masti ristlõike mõõtmed ja iseloom. Joonisel 3.12. Näidatud on kiirgusmustri moonutuse sõltuvus masti ristmõõtmetest ja ristlõikest.

Joonisel on näha, et masti läbimõõdu suurenemine toob paratamatult kaasa mustri languse tagakülje asimuuttasapinnas antenni suhtes. Lisaks on kahe antenni (vastuvõtva ja edastava) vastastikuse mõju vähendamiseks need paigutatud piki esitasandit.

Signaali sumbumise (dB-des) sõltuvus antenni eralduskauguse ja lainepikkuse suhtest on näidatud joonisel 3.13. Arvestades soovitud (määratletud) antennide kaugust dB-des ja teadaolevat töölainepikkust (meetrites), määratakse antennide horisontaalne eraldus (meetrites) graafikult. Kui horisontaalne antennivahe pole mingil põhjusel võimalik (või piisav), kasutatakse ka vertikaalset antennivahet. Joonisel 3.14. Esitatakse signaali sumbumise graafik (dB) versus antenni vahekauguse ja lainepikkuse suhe.

Antennide vertikaalse vahekauguse suurus soovitud (antud) isolatsioonil nende vahel dB ja teadaoleva töölainepikkuse (meetrites) juures määratakse graafikult samamoodi nagu horisontaalselgi. On vaja võtta arvesse kõiki ülaltoodud parameetreid antennide paigutamisel ja võtta arvesse antennide vastastikust mõju üksteise peale, eriti antennisüsteemide piiratud kasutuskohtade tingimustes.