Princip antene. Areo antene. glavne vrste antena koje se koriste u radio opremi u vozilu. vodovi za prijenos mikrovalne energije. Najjače sobne antene

Unatoč raširenoj internetizaciji stanovništva u našoj zemlji, dobra polovica naših sunarodnjaka slobodno vrijeme radije provodi ispred plavog TV ekrana. Razlika između stanovnika grada i stanovnika sela u pogledu TV programa je vrlo značajna. Ako prvi, u pravilu, koriste TV usluge putem namjenskih linija (kabelska TV), onda su drugi teško bez vanjske antene.

Pokušajmo shvatiti kako odabrati pravu vanjsku antenu za TV za vikendicu ili seosku kuću, koje se vrste ovih uređaja mogu naći u prodaji, a također identificirati mali popis najpopularnijih i cijenjenih vlasnika modela.

Vrste antena

Za početak, nabrojimo glavne vrste ovih uređaja, koji se međusobno razlikuju po funkcionalnosti, izgledu i drugim jednako važnim značajkama. Konačne zaključke o uputnosti kupnje treba donijeti na temelju osobnih potreba i geolokacije vašeg doma.

Satelitska antena

Danas iznimno popularne “tanjure” ni na koji način ne ovise o blizini televizijskih tornjeva, jer emitiraju putem satelita. Osim toga, teren ne utječe na snagu signala satelitske vanjske TV antene.

Čak i najjednostavnija opcija "tanjura", kao što je offset ili izravni fokus, omogućuje vam jednostavno primanje slike visoke kvalitete. Ovdje možete dodati veliki broj pružatelja usluga, au isto vrijeme i puno kanala.

Unatoč očitim prednostima satelitske vanjske TV antene u odnosu na druge uređaje, ona također ima svoje, za neke kritične nedostatke. Prvo, to je trošak. Ovdje morate potrošiti novac na samu "tanjur", a što je teren lošiji (oštra klima, blizina industrijskih poduzeća koja ometaju signal itd.), to je veći promjer i uređaj je potreban tehnološki napredniji, jer pa što je skuplji. Drugo, morat ćete kupiti prijemnik za obradu emitiranja i, u teškim slučajevima, konvektor za izradu vanjske antene za TV s pojačalom. I treće, za normalno emitiranje očito ne bi bilo suvišno imati pametni TV koji može proizvesti i "probaviti" sliku visoke kvalitete.

"poljske" antene

Ovo je najjednostavniji, najnepretenciozniji i najjeftiniji uređaj kojih na tržištu elektronike postoji more. Ima rešetkasti okvir s antenama i savršen je za obične vikendice. S ovom antenom možete uhvatiti desetak lokalnih kanala, uključujući ORT i NTV. Osim toga, imajući alat na raspolaganju, lako možete napraviti privid originala vlastitim rukama.

Vanjske antene za TV ovog tipa postavljaju se na kuću, krov, stupove i druga brda, a središnji dio usmjeren prema TV tornju. Ovo drugo ne bi trebalo biti dalje od 30 km od vas. Ako je lokalni teren razrijeđen drvećem, brežuljcima, gomilama otpada ili drugim preprekama koje ometaju signal, tada vanjsku antenu za TV treba postaviti što je moguće više. U teškim slučajevima, pametno pojačalo pomoći će stabilizirati emitiranje i eliminirati većinu smetnji.

"poljske" antene s jedinicom za pojačanje

Takvi uređaji već izlaze s proizvodne trake s ugrađenim pojačalom i nazivaju se "aktivni". Vanjska antena za TV ove vrste značajno proširuje popis primljenih kanala i poboljšava kvalitetu emitiranja.

Dizajn ovog uređaja sastoji se od nekoliko zasebnih blokova, koji su raspoređeni na određeni način za maksimalnu percepciju signala. Unutarnje pojačalo omogućuje proširenje područja prijema na 80 km, prepoznajući čak i najslabije emisije (obično uz gubitak kvalitete). Kao iu prethodnom slučaju, vanjsku antenu za TV s pojačalom možete napraviti vlastitim rukama. Jedino što ćete trebati osim gore opisanih materijala je visokokvalitetni pretvarač. Takvi uređaji postavljaju se na najvišu moguću točku, odnosno na krov ili kućni stup / stup.

Uređaji s putujućim valom (Uda-Yagi)

Antene ove klase imaju prilično visoke karakteristike prijema i kompaktne su. Svi glavni elementi uređaja pričvršćeni su na jednu zajedničku granu. Osim toga, ova vrsta antene može raditi s nekoliko opsega, što je vrlo važno za udaljena i teško dostupna sela, gdje se u blizini nalaze samo stari tornjevi koji emitiraju na nestandardnim frekvencijama.

Digitalne antene

Takvi uređaji sastoje se od dva dijela - tunera za digitalnu obradu signala i okvira antene koji se postavlja na otvorenom. Dizajn potonjeg je što je moguće jednostavniji, jer glavna odgovornost za prijem signala leži na tuneru. Digitalna vanjska TV antena savršena je za one koji se dobro snalaze u modernoj tehnologiji, ne boje se brojnih postavki/varijacija u izborniku i čiji se dom nalazi u blizini grada. Takvi uređaji su konfigurirani da primaju samo glavni signal i dobro ignoriraju reflektirane smetnje.

Vrste antena

Ukupno postoje dvije vrste antena - pasivne i aktivne. Prva opcija uključuje zasebni / vanjski pretvarač, a druga - s ugrađenim pojačalom. Što se tiče kvalitete prijema signala, malo se razlikuju, ali u pogledu vijeka trajanja - značajno.

Aktivni uređaji instalirani "kakvi jesu", odnosno bez dodatne zaštite, trajat će nešto više od godinu dana, jer zbog lošeg vremena i korozije ugrađeni pretvarač počinje kvariti. Pasivni modeli dolaze s vanjskim pojačalom, koje se može nalaziti kod kuće ili negdje na tavanu, pa je radni vijek takvih antena puno duži.

Najbolje vanjske antene za TV

Na domaćem tržištu elektroničke opreme možete pronaći veliki broj svih vrsta prijemnih uređaja različitih tipova i vrsta, pri čemu je svaka serija ili model prilagođen određenim uvjetima prijema signala. Stoga je vrlo teško odrediti bilo koji model kao najbolji; potrebno je uzeti u obzir mnoge pojedinačne čimbenike (geolokacija kuće, obližnji TV tornjevi, kvaliteta prijenosa signala itd.). Pa, sastavljanje popisa najboljih proizvođača antena koji su se dobro dokazali u očima izbirljivih kupaca sasvim je moguće.

Delta antene

Antene ove tvrtke su zavidno popularne među domaćim potrošačima, pogotovo jer je proizvodni asortiman tvrtke vrlo raznolik. Na policama trgovina možete pronaći i usko ciljane modele, koji su dizajnirani isključivo za metarske i decimetarske valove, i širokopojasne univerzalne uređaje.

Osim toga, velika većina Delta antena može raditi s digitalnim signalom. Spajanje i instaliranje uređaja je relativno jednostavno, dovoljno je umetnuti kabel u konektor s F-pojačalom i pričvrstiti uređaj na najvišu točku u kući. Antene dobro obavljaju posao primanja i obrade signala čak i na znatnoj udaljenosti od kuće do televizijskog tornja.

Lokus antene

Proizvodni program tvrtke uključuje aktivne (s ugrađenim pretvaračem) i pasivne modele (s vanjskim pojačalom). Domaće kupce posebno privlači cjenovna politika brenda i vrlo dobra kvaliteta proizvoda.

Dizajn antena je vrlo jednostavan, a instalacija ne zahtijeva nikakav poseban alat niti pripremu. Uređaji su dizajnirani da rade istovremeno s dva ili tri televizora, tako da su prikladni čak i za velike dače.

Antene "Harpun"

Još jedan priznati lider u proizvodnji visokokvalitetnih antena na domaćem tržištu. Iako su cijene pristupačne, uređaji tvrtke poznati su po svojoj "svejednosti". Gotovo svaki model Harpoon savršen je za područja s nesigurnim prijemom signala.

Osim toga, dobra selektivnost signala ove marke antena značajno oslobađa korisnika smetnji na TV ekranu. Jedan od kritičnih nedostataka Harpoon proizvoda je njihova izbirljiva priroda u mjerenju valova, pa se mogu pojaviti problemi pri radu sa zastarjelim TV tornjevima.

Antene GoldMaster

Unatoč više nego pristupačnim cijenama proizvoda, uređaji ove tvrtke odlikuju se vrlo dobrim prijemom na mjestima s užasnom kvalitetom signala. Sudeći prema recenzijama korisnika, antene marke GoldMaster izvrsno obavljaju zadatak čak iu udaljenim ruralnim područjima: slika na ekranu je bez "snijega", slika se ne usporava i ne prekidaju je susjedni signali.

Osim toga, uređaji mogu izdržati gotovo sve loše vremenske uvjete, bilo da je to kiša, jak snijeg ili olujni vjetar. Dodajmo ovdje niske cijene proizvoda i dobivamo potpuno optimalnu opciju antene za zemlju.

Sadržaj članka

ANTENA, struktura koja se koristi za prijenos ili primanje radio valova (tj. elektromagnetskog zračenja s valnim duljinama u rasponu od ~20 000 m do ~1 mm). Primjeri korištenja antena uključuju radijsko i televizijsko emitiranje, radiokomunikacije na velikim udaljenostima na kratkim valovima i mikrovalovima koje reflektiraju satelitske antene, radar - svi ti fizički procesi i tehnički sustavi temelje se na prijenosu energije u obliku elektromagnetskih valova kroz zrak i svemir. Funkcija odašiljačke antene je pretvaranje elektromagnetske energije koja dolazi iz odašiljača u emitirani elektromagnetski val. Na prijemnoj strani također je potrebno imati antenu koja prima dio energije koju emitira odašiljačka antena i šalje je više ili manje složenim detekcijskim i pojačivačkim sklopovima, koji čine osnovu prijamnika. Cm. RADIO I TELEVIZIJA; RADAR.

VRSTE ANTENA

Vrsta dizajna antene ovisi o valnoj duljini na kojoj mora raditi. Da bi učinkovito zračila energiju, antena mora imati dimenzije bliske radnoj valnoj duljini. Dakle, na niskim frekvencijama koje su se nekada koristile za transatlantske radiotelegrafske i radiotelefonske komunikacije (frekvencije od 16 do 70 kHz, tj. valovi duljine od 19 do 4,3 km), golemi sustav antenskih žica ukupne duljine do 2 km. km bila je električki kratka antena i stoga se pokazala kao neučinkovit radijator. Ako bi takva antena trebala imati primjetnu usmjerenost, tada bi njezina učinkovitost bila vrlo niska. Naprotiv, na ultravisokim frekvencijama (mikrovalne pećnice), korištenje poluvalnog simetričnog vibratora kraćeg od 1 cm i poliranog metalnog reflektora promjera od samo nekoliko centimetara omogućuje vrlo učinkovito fokusiranje zračenja takvog vibrator u usku zraku.

ANTENA ZA RADIODIFIZIRANJE SA AMPLITUDNOM MODULACIJOM (540–1600 kHz, 550–190 m)

Četvrtvalna odašiljačka antena.

Glavno područje pokrivanja radio stanice "opslužuje" površinski (zemaljski) val. Da bi se val mogao širiti blizu Zemljine površine, mora imati vertikalnu polarizaciju, tj. vektor električnog polja zračenja mora biti okomit i stoga je potrebna okomita antena. U stvarnosti je dovoljno imati samo polovicu visine antene; razlog tome je njegov zrcalni naboj.

Kada elektromagnetsko polje naiđe na vodljivu ravninu na svom putu, ono se od nje zrcalno reflektira. Stoga se elektromagnetsko polje stvoreno iznad vodljive ravnine određenim sustavom struja i naboja pokazuje identičnim polju koje bi postojalo da umjesto vodljive ravnine postoji zrcalno reflektirani sustav struja i naboja, tj. jednostavno zrcalna slika stvarnog sustava u datoj ravnini. Dakle, polje iznad ravnine je polje vertikalnog poluvalnog simetričnog vibratora (slika 1). Takav vibrator najintenzivnije zrači u ravnini okomitoj na njegovu os; u razmatranom slučaju to znači da je zračenje usmjereno duž zemljine površine. U praksi je takva antena čelični jarbol visine oko četvrtine valne duljine, postavljen na potporne izolatore (slika 2). Zemlja postaje dobar vodič tako što se u nju ukopa sustav žica, koje se divergiraju u radijalnim smjerovima od baze antene. Ako je antenski stup opremljen zateznim žicama radi stabilnosti, tada one moraju biti podijeljene na dijelove s dovoljno kratkim izolatorima da utjecaj zateznih žica na lokalno polje antene bude beznačajan.

Usmjereni antenski nizovi izrađeni od antenskih stupova.

Postoje dva razloga zašto bi postaja za emitiranje mogla zahtijevati usmjereni uzorak zračenja. Prvo, njegova "publika" može se nalaziti uglavnom s jedne strane lokacije odašiljačke postaje. Tako, primjerice, regionalna postaja smještena u obalnom gradu mora stvoriti jači signal u smjeru kontinenta ako je nepoželjno da polovica svoje snage ode prema moru. Drugo, možda će biti potrebno izbjeći međusobne smetnje u području koje opslužuje bilo koja udaljena postaja koja radi na istoj frekvenciji; u ovom slučaju, dijagram zračenja dane postaje trebao bi imati nulto zračenje u smjeru udaljene postaje.

Usmjerenost zračenja često se postiže stvaranjem niza od dva ili više antenskih stubova, u kojima se odabiru udaljenosti između stubova i faze pobude antena svakog stuba kako bi se dobio željeni uzorak zračenja. Ilustrirajmo ovaj pristup primjerom. Neka postoje dva identična antenska stuba, smještena na udaljenosti od pola valne duljine jedna od druge i pobuđena strujama iste veličine i faze. Zračenje svake antene jednako je usmjereno u vodoravnoj ravnini; Dakle, kada se gleda odozgo, svaka od antena izgleda kao točkasti izvor kružnih valova koji se ravnomjerno šire u svim smjerovima. Dijagram zračenja takvog niza s dvije antene određen je superpozicijom valova koje emitiraju obje antene. Kao što je prikazano na sl. 3, točke koje se nalaze na osi zapad-istok (WE) su za pola valne duljine dalje od jednog antenskog stupa nego od drugog. Dakle, u tim su točkama dva emitirana vala izvan faze za 180° i stoga se međusobno poništavaju; Zbog toga nema zračenja duž WE linije u oba smjera. Točke koje se nalaze na pravcu sjever-jug (NS), naprotiv, nalaze se na istoj udaljenosti od antenskih stubova, tako da su oba vala na tim točkama u istoj fazi i zbrajaju se. Takav sustav naziva se bočnim (poprečnim) antenskim nizom zračenja - njegov dijagram zračenja prikazan je na sl. 4, A. Ako antenski stupovi zrače u protufazi (fazna razlika 180°), tada će se duž NS osi dogoditi međusobno poništavanje valova, a duž WE osi njihovo zbrajanje. Takav sustav naziva se antenski niz longitudinalnog (aksijalnog) zračenja. Njegov dijagram zračenja sličan je onom poprečne rešetke zračenja, ali zakrenut za 90° (Sl. 4, b). Ako se dva antenska stupa nalaze na međusobnoj udaljenosti od četvrtine valne duljine i pobuđuju se strujama jednake magnitude, ali je val koji emitira istočni jarbol 90° ispred zapadnog u fazi, tada će dijagram zračenja imati oblik kardioide (slika 5, isprekidana linija) . Isprekidane i pune linije na slici predstavljaju uzorke zračenja dobivene kada se istočni jarbol pomakne u fazi za 45° odnosno 180°.

Prijemne antene za emitiranje.

Prijemne antene za emitiranje s visinom blizu polovine ili čak četvrtine valne duljine obično su pretjerano velike. Srećom, ovo ograničenje često nije značajno, budući da je jakost polja koju stvara odašiljačka stanica obično tolika da će čak i mala antena pružiti više nego dovoljan signal za moderan radio prijamnik. Isključujući izuzetno udaljena mjesta iz razmatranja, mora se reći da duga vanjska antena ne poboljšava omjer signala i šuma i često može samo pogoršati prijem. Većina radijskih postaja dolazi s ugrađenom petljom ili feritnom antenom. Takav uređaj je električki mali magnetski dipol.

Ako su električne i magnetske linije sile koje tvore polje antene obrnute, rezultirajuće polje je teoretski moguće u smislu da se pokorava zakonima elektromagnetizma. Poteškoća je u tome što emisija takvog polja zahtijeva magnetski analog izvornog sustava zračenja; ali magnetski analog električnih naboja koji se kreću duž električnih vodiča su neki magnetski naboji koji se kreću duž magnetskih vodiča; međutim, ni magnetski naboj ni magnetski vodič još nisu otkriveni. Postoji, međutim, magnetski analog vrlo malog dipola - induktor. Iako je minijaturni magnetski dipol, ili okvirna antena kako se naziva, vrlo neučinkovita odašiljačka antena, njezina mala veličina i izvrsna sposobnost da izdrži lokalne smetnje i buku čine je idealnim sredstvom za prijam radijskih emisija. Dijagram zračenja male petljaste antene prikazan je na sl. 6. Okretanjem okvira možete, pomoću jasno definiranih nula dijagrama koji se podudaraju s osi okvira, eliminirati prijem smetnji. Takva petljasta antena može biti u obliku ravne spiralno namotane zavojnice postavljene na stražnju stijenku kućišta prijemnika ili u obliku tankog solenoida s feritnom jezgrom. Zbog oštro definiranih nula dijagrama zračenja, takva se petljasta antena koristi u opremi za traženje smjera.

FM radiopojas (88 do 108 MHz) uklješten je između donjih i gornjih kanala VHF televizijskog pojasa (kanali 2 do 13); Stoga su antene koje se koriste za odašiljanje i primanje FM signala u biti iste kao one koje se koriste za televiziju, a iako će se sljedeći opis prvenstveno baviti televizijskim antenama, potonje su više-manje prikladne i za FM emitiranje. Tipično, i FM radijske postaje i televizijske postaje emitiraju na horizontalno polariziranim valovima.

ANTENE ZA TV I FM RADIO EMITIRANJE (54–216 MHz, 5,6 m–72 cm)

Televizijske odašiljačke antene.

Televizijska (ili FM) odašiljačka antena obično je potrebna za proizvodnju ravnomjerno raspoređenog (neusmjerenog) zračenja u vodoravnoj ravnini; međutim, u okomitoj ravnini povoljno je koncentrirati zračenje u relativno uzak snop usmjeren prema horizontu, jer se tu nalazi “publika” gledatelja i slušatelja koji se poslužuju. Energija usmjerena iznad ili ispod horizonta gubi se u svemiru ili odlazi u zemlju. Karakteristike dijagrama zračenja u vertikalnoj ravnini određene televizijske odašiljačke antene mogu se odrediti usporedbom s odgovarajućim dijagramom horizontalnog poluvalnog simetričnog vibratora u vertikalnoj ravnini u kojoj se nalazi ovaj vibrator. Dobitak snage antene definiran je kao omjer ulazne snage dovedene na simetrični vibrator odabran za usporedbu sa snagom dovedenom do ulaza antene, čije se pojačanje mora odrediti, pod uvjetom da obje antene daju isti intenzitet zračenja u horizontalnoj ravnini na udaljenosti od jedne milje (1,6 km). Efektivna izračena snaga definirana je kao snaga u vatima koja se prenosi kroz spojni vod (feeder) od odašiljača do antene, pomnožena s pojačanjem antene. Stoga je efektivna snaga zračenja tipično mnogo veća od stvarne snage odašiljača.

Jedan od problema dizajna antene koji je posebno važan za televizijsko emitiranje je eliminacija refleksije od antene natrag u spojni vod. Ovu reflektiranu energiju odašiljač reflektira u antenu, gdje stiže s kašnjenjem jednakim kvocijentu dvostruke duljine fidera podijeljenog s brzinom svjetlosti, i dovodi do prijenosa odgođenog eho signala do antene. U najgorem slučaju, taj se odjek može pojaviti na primljenoj slici kao sekundarna slika (blijeda reproducirana slika pomaknuta udesno), ali čak i u manje neugodnim posljedicama, jasnoća dobivene slike se pogoršava.

Problem refleksije, kao i drugi problemi povezani s dizajnom antene, pri odašiljanju televizijskog signala pogoršan je zahtjevima za propusnost puta. Video informacije televizijskog signala zauzimaju pojas od oko pet megaherca, što je gotovo 10% nosive frekvencije nižih kanala TV raspona. To znači da televizijska odašiljačka antena mora biti dizajnirana da zadovolji stroge zahtjeve ne samo na jednoj frekvenciji, već iu širokom frekvencijskom pojasu. Poluvalni simetrični žičani vibrator bio bi potpuno neprikladan za televizijske prijenose, budući da čak i ako je koordiniran s dovodom i nema refleksije ni na jednoj frekvenciji, onda kada se frekvencija promijeni za 5%, dipol će reflektirati četvrtinu energija dovedena do njegovog unosa u dovodnik.

Televizijska odašiljačka antena koja se u praksi koristi je model "turniste" koji se sastoji od dva ukrštena horizontalna simetrična vibratora izrađena od cijevi promjera 5 ili 8 cm. Svaki vibrator ima dijagram usmjerenja u horizontalnoj ravnini u obliku figure. 8, a kada su dva vibratora pobuđena s faznim pomakom od 90°, rezultirajući dijagram u istoj ravnini postaje gotovo svesmjeran. Usmjerenost u okomitoj ravnini (a time i pojačanje antene) može se poboljšati instaliranjem nekoliko razina antena na antenskom stupu, jedne iznad druge.

Okretna antena je prototip jedne od najčešće korištenih antena za televizijski prijenos, nazvana "super okretna prečka". Vibratori jednostavne zakretne antene imaju oblik odašiljača s konfiguracijom leptira - ova konfiguracija omogućuje postizanje mnogo veće propusnosti emitiranja. Dobitak snage troslojne super zakretne antene je oko 4.

Televizijske prijemne antene.

Za razliku od valova koji se koriste za AM emitiranje, valovi koji se koriste za TV emitiranje su mnogo kraći, pa su izvedive prijamne antene poluvalne duljine. Dakle, televizijski poluvalni simetrični vibrator je toliko malen da se može napraviti od krute cijevi. Međutim, mala veličina čak i električne dugačke antene na tim frekvencijama znači da je učinkovito područje prijema upadnog vala (a time i sposobnost antene da uhvati svoju energiju) ograničeno. Dodatno, zbog velike propusnosti televizijskog signala i šuma ravnomjerno raspoređenog po kanalu, prijemnik mora primiti značajnu količinu energije kako bi osigurao prihvatljiv omjer signala i šuma. U svjetlu gore navedenog, postaje jasno da učinkovitost antene igra važnu ulogu u prijemu televizijskog signala.

Na radnim frekvencijama televizijskog emitiranja, atmosferske smetnje nisu od posebne važnosti, ali će prijemna antena uhvatiti mnogo industrijskih smetnji i kozmičke buke. Stoga je važno da prijemna antena ima jasno definiranu usmjerenost, što joj omogućuje da ne prima signale koji dolaze iz smjerova koji se ne poklapaju sa smjerom željene odašiljačke postaje. Druga vrsta smetnji koja često pogoršava kvalitetu televizijskog prijema je višestazno širenje, kod kojeg željeni signal do prijamne antene dolazi duž dva puta različite duljine. Tako, na primjer, jedan signal može doći izravno od odašiljača, a drugi se može reflektirati od planine ili zgrade. Višestazno širenje pojavljuje se na zaslonu u obliku slika s više kontura, a da biste ga se riješili, morate koristiti usmjerenu antenu koja vam omogućuje isključivanje prijema duž jedne od dvije zrake.

Propusnost televizijske prijamne antene mora biti vrlo velika, budući da ne treba pokriti samo jedan kanal, već obično svih trinaest, koji se nalaze u frekvencijskom području 4:1. Srećom, usklađivanje prijenosne linije s antenom, u kojoj nema refleksije, nije toliko važno na prijemnoj strani, gdje neusklađenost dovodi samo do gubitka slabog signala bez generiranja odjeka. Međutim, bitna je usklađenost spojnog voda s prijemnikom, ali u ovom slučaju treba obratiti pozornost na dizajn prijemnika.

Refleksije koje proizlaze iz nepravilnosti u spojnoj liniji mogu uzrokovati više rubova ili gubitak oštrine slike. Do ovih refleksija često dolazi ako dvožilni trakasti kabel prolazi preblizu metalnih konstrukcija, kao što su žičane police ili odvodi. To će postati jasno ako se prisjetimo da se visokofrekventna elektromagnetska energija širi u polju koje nastaje oko žica koje služe kao vodiči tog polja.

Jedna od najjednostavnijih antena koja se koristi za primanje televizijskog signala je poluvalni petljasti dipol (Sl. 7), koji se razlikuje od konvencionalnog poluvalnog dipola po tome što je njegova izlazna impedancija (300 ohma) u skladu s uobičajeno korištenim vrstama napajanja. , kao i da ima širi pojas; drugim riječima, učinkovito prenosi primljenu elektromagnetsku energiju šireg raspona frekvencija u spojni vod.

Da bi se dobio željeni dijagram zračenja u vodoravnoj i okomitoj ravnini, bazna antena se obično koristi u kombinaciji s jednim ili više pasivnih elemenata. Pasivni element je druga antena koja se nalazi blizu glavne, ali nije povezana s dovodom. Na glavnu antenu (a time i na prijamnik) povezan je samo lokalnim poljima. Lako je razumjeti kako pasivni element utječe na dijagram zračenja antene jer koristi u biti isti princip kao višesmjerni antenski niz; razlika je u tome što je u ovom slučaju samo jedna antena pobuđena, dok druga prima energiju samo iz svog bliskog polja. Kao primjer, imajte na umu da šipka poluvalne duljine postavljena (kao što je prikazano na slici 8) na udaljenosti od četvrtine valne duljine od poluvalnog dipola djeluje kao reflektor. Zašto je to istina može se objasniti na sljedeći način. Lokalno polje pobuđene (glavne) antene inducira u pasivnom elementu naboje i struje suprotnog predznaka, ali zbog udaljenosti od četvrtine valne duljine te struje i naboji zaostaju za odgovarajućim strujama i nabojima u glavnoj anteni približno četvrtina razdoblja, tj. Struja u pasivnom elementu vodi struju u glavnoj anteni za približno 90°. Dijagram zračenja pogonjene antene s pasivnim elementom određuje se superponiranjem oba polja zračenih valova. Ova situacija je vrlo slična onoj koja se razmatra za višesmjerno (u vodoravnoj ravnini) AM emitirano polje; njegov uzorak zračenja prikazan je isprekidanom linijom na slici. 5. Ova dva vala nastoje poništiti jedan drugog prema pasivnom elementu i pojačati jedan drugog u suprotnom smjeru; stoga pasivni element djeluje kao reflektor. Pasivni element ne mora biti udaljen četvrtinu valne duljine od antene koja se pobuđuje. Ako se postavi vrlo blizu nje, na primjer na udaljenosti od samo 0,1 valne duljine, i dalje će djelovati kao reflektor ako je njezina duljina malo veća od polovice valne duljine. Povećanjem duljine pasivni element postaje induktivan, zbog čega struja koja prolazi kroz njega kasni u fazi s elektromotornom silom induciranom poljem glavne antene. Ako se obližnji pasivni element napravi malo kraćim od polovice valne duljine, on postaje vodič ("usmjerivač") i koncentrira zračenje na svojoj strani glavne antene. Sve gore navedeno izravno se odnosi na prijemne antene. Budući da su dijagrami odašiljanja i primanja isti, pasivni usmjerivači i reflektori mogu se koristiti u televizijskim prijemnim antenama kako bi se dobio traženi dijagram zračenja. Tipični visoko usmjereni antenski niz s jednim reflektorom i tri smjera prikazan je na slici. 9.

Uz svojstva radio valova, potrebno je pažljivo odabrati antene kako bi se postigle maksimalne performanse u prijemu/prijenosu signala.
Pogledajmo pobliže različite vrste antena i njihove namjene.

Antene- pretvoriti energiju visokofrekventnih vibracija odašiljača u elektromagnetski val koji se može širiti u prostoru. Ili, u slučaju prijema, proizvodi obrnutu pretvorbu - elektromagnetski val u HF oscilacije.

Uzorak usmjerenja- grafički prikaz pojačanja antene, ovisno o orijentaciji antene u prostoru.

Antene

Simetrični vibrator

U najjednostavnijem slučaju, sastoji se od dva vodljiva dijela, od kojih je svaki jednak 1/4 valne duljine.

Naširoko se koristi za primanje televizijskih emisija, samostalno i kao dio kombiniranih antena.
Tako, na primjer, ako metarski raspon valne duljine televizijskih emisija prolazi kroz oznaku od 200 MHz, tada će valna duljina biti 1,5 m.
Svaki segment simetričnog vibratora bit će jednak 0,375 metara.

Uzorak usmjerenja simetričnog vibratora

U idealnim uvjetima, dijagram zračenja horizontalne ravnine je izdužena osmica, smještena okomito na antenu. U okomitoj ravnini dijagram je krug.
U stvarnim uvjetima, horizontalni dijagram ima četiri mala režnja smještena pod kutom od 90 stupnjeva jedan prema drugom.
Iz dijagrama možemo zaključiti kako postaviti antenu da postignemo maksimalni dobitak.

Ako duljina vibratora nije ispravno odabrana, uzorak zračenja će imati sljedeći oblik:

Glavna primjena je u područjima kratkih, metarskih i decimetarskih valova.

Asimetrični vibrator

Ili jednostavno bič antena, to je "polovica" simetričnog vibratora postavljenog okomito.
Duljina vibratora je 1, 1/2 ili 1/4 valne duljine.

To je osmica presječena po dužini. Zbog činjenice da drugu polovicu "osmice" apsorbira tlo, koeficijent usmjerenja asimetričnog vibratora dvostruko je veći od onog simetričnog, zbog činjenice da se sva snaga emitira u užem vibratoru. smjer.
Glavna primjena, u pojasima DV, HF, SV, aktivno se postavlja kao antena u transportu.

Nagnuti V-oblik

Konstrukcija nije kruta, već se sastavlja razvlačenjem vodljivih elemenata na kočiće.
Ima pomak u dijagramu zračenja na strane suprotne od vrha slova V

Koristi se za komunikaciju u HF području. To je standardna antena za vojne radio postaje.

Antena putujućeg vala

Ima i naziv - antena s kosim snopom.

To je nagnuti potez čija je duljina nekoliko puta veća od valne duljine. Visina ovjesa antene je od 1 do 5 metara, ovisno o radnom dometu.
Dijagram zračenja ima izraženu usmjerenost, što ukazuje na dobro pojačanje antene.

Široko korišten u vojnim radio postajama u HF rasponu.
Kada je prošireno i sažeto izgleda ovako:

Antena valnog kanala

Ovdje: 1 - hranilica, 2 - reflektor, 3 - usmjerivači, 4 - aktivni vibrator.

Antena s paralelnim vibratorima i usmjerivačima blizu 0,5 valnih duljina smještena duž linije maksimalnog zračenja. Vibrator je aktivan, na njega se dovode VF vibracije, au direktorima se zbog apsorpcije EM valova induciraju VF struje. Udaljenost između reflektora i usmjerivača je podržana na takav način da kada se faze RF struja podudaraju, formira se efekt putujućeg vala.

Zbog ovog dizajna, antena ima jasnu usmjerenost:

Okvirna antena

Orijentacija - dvoslojna

Koristi se za prijem UHF TV programa.

Kao varijanta - petljasta antena s reflektorom:

Log-periodična antena

Svojstva pojačanja većine antena uvelike variraju ovisno o valnoj duljini. Jedna od antena s konstantnim uzorkom zračenja na različitim frekvencijama je LPA.

Omjer maksimalne i minimalne valne duljine za takve antene prelazi 10 - to je prilično visok omjer.
Ovaj učinak se postiže korištenjem vibratora različitih duljina postavljenih na paralelne nosače.
Uzorak zračenja je sljedeći:

Aktivno se koristi u mobilnim komunikacijama tijekom izgradnje repetitora, koristeći sposobnost antena da primaju signale u nekoliko frekvencijskih raspona odjednom: 900, 1800 i 2100 MHz.

Polarizacija

Polarizacija je smjer vektora električne komponente elektromagnetskog vala u prostoru.
Postoje: vertikalna, horizontalna i kružna polarizacija.

Polarizacija ovisi o vrsti antene i njezinom položaju.
Na primjer, okomito postavljen asimetrični vibrator daje vertikalnu polarizaciju, a horizontalno smješten horizontalnu polarizaciju.

Horizontalne polarizirane antene daju veći učinak, jer... prirodne i industrijske smetnje imaju uglavnom vertikalnu polarizaciju.
Horizontalno polarizirani valovi odbijaju se od prepreka manje intenzivno nego vertikalno.
Kada se okomito polarizirani valovi šire, zemljina površina apsorbira 25% manje njihove energije.

Kada prolazi kroz ionosferu, ravnina polarizacije se okreće, zbog čega se vektor polarizacije na prijemnoj strani ne podudara i učinkovitost prijemnog dijela se smanjuje. Za rješavanje problema koristi se kružna polarizacija.

Sve ove faktore treba uzeti u obzir pri projektiranju radijskih veza za maksimalnu učinkovitost.

P.S:

Ovaj članak opisuje samo mali dio antena i ne pretendira zamijeniti udžbenik o antenskim fider uređajima.

TV antena je uređaj za poboljšanje kvalitete prijema televizijskih kanala. Signal primljen uz njegovu pomoć prenosi se na TV putem, što osigurava minimalno izobličenje. Antene se mogu koristiti za primanje analognih, digitalnih ili satelitskih signala, ovisno o njihovim konstrukcijskim značajkama. Analogne televizijske antene trenutno su najčešće u Rusiji. Emitira ga Ostankinski toranj pomoću metarskih i decimetarskih valova.

Vrste televizijskih antena

Uređaj je vrlo čest, jer gotovo niti jedan televizor ne može raditi bez antene, osim onih koji su povezani na kabelsku televiziju. Različita naselja imaju različitu udaljenost od repetitora. Neki domovi mogu biti udaljeni stotinama kilometara, dok drugi mogu biti udaljeni samo nekoliko koraka. Ovaj faktor izravno utječe na snagu antene, što će vam omogućiti primanje signala prihvatljive kvalitete, kompenzirajući udaljenost. Sve TV antene mogu se podijeliti u 3 kategorije:

• Zatvoreni.
• Ulica.
• Satelit.

Sobna TV antena

Ovi uređaji se postavljaju u zatvorenom prostoru. Najjeftiniji su, a osim toga ne zahtijevaju kompliciranu montažu. Odaberete li ih, nećete morati polagati koaksijalni kabel vani izrađujući prolaznu rupu u fasadnom zidu ili okviru prozora. Veliki nedostatak ovog dizajna je slab signal. U tom smislu, postavljaju se samo u područjima udaljenim do 30 km od televizijskog centra ili repetitora. Na većoj udaljenosti, primljeni signal će biti jako izobličen, što vam neće omogućiti gledanje visokokvalitetne TV slike.

Sobne antene također mogu biti opremljene pojačivačem signala. Što ste dalje od repetitora, potrebno vam je snažnije pojačalo. Ovi uređaji su prema dizajnu podijeljeni u dvije vrste:

• Štap.
• Okvir.

štap

Ovo su najslabiji unutarnji uređaji. Imaju 2 ili 4 teleskopska vibratora koji hvataju signale. Njihova duljina obično ne prelazi 1 m. Spojeni su na poseban stalak, koji iznutra ima odgovarajući transformator koji prenosi signal na koaksijalni kabel, a zatim na TV. Korištenje ovog dizajna ima svoje prednosti. Lagana je i, zahvaljujući svojim teleskopskim rukama, može se kompaktno sklopiti za transport.

Ako je repetitor signala blizu, brkovi mogu biti kratki kako ne bi zauzimali koristan prostor. Kada je TV toranj udaljen, njegova visina je postavljena na maksimalnu vrijednost, što vam omogućuje kompenzaciju udaljenosti. Često uz televizor dolazi štapna TV antena. Većina ga poznaje pod popularnim nazivom "rogovi". Takve antene dobro primaju valove u metarskom području. Da biste ih prilagodili, potrebno je promijeniti ne samo visinu, već i udaljenost između brkova, za koje su pričvršćeni pomoću šarki. Veliki nedostatak štapne antene je nedostatak univerzalnog ugađanja. Nakon podešavanja položaja brkova za dobar prijem jednog kanala, drugi će se početi emitirati na ekranu sa smetnjama.

Okvir

Uređaji tipa okvira su više ili manje savršeni. Hvataju signale u decimetarskom rasponu. Ovi uređaji imaju metalni okvir izrađen u obliku okvira, koji je montiran na postolje. Takva oprema je još uvijek bolja od štapovske opreme, ali još uvijek daleko od idealne. Ne može se koristiti na značajnoj udaljenosti od repetitora ili televizijskog tornja.

Vanjska TV antena

Vanjske antene za prijem televizijskog signala su snažnije. Instaliraju se na brdu u otvorenim područjima vidljivosti. Često se takve antene mogu vidjeti na krovovima višekatnica. Stanovnici privatnog sektora postavljaju ih na vrh visoke metalne cijevi pričvršćene okomito. U ovom slučaju, predviđena je visina od 10-15 m, što omogućuje kompenzaciju izobličenja valova zidovima kuća i granama drveća. Zapravo, što je više prepreka signalu, to je veća udaljenost koju antena treba podići.

Ovi uređaji dolaze u različitim vanjskim izvedbama, ali svi su podijeljeni u 2 vrste prema principu rada:

• Aktivan.
• Pasivno.

Aktivni dizajn

Takva TV antena ima, što vam omogućuje primanje signala puno bolje kvalitete i kompenzaciju smetnji. Takvi uređaji se odabiru ako se repetitor nalazi daleko, a ispred antene postoje ozbiljne prepreke koje raspršuju signale, poput kuća, šuma i dalekovoda. Aktivni uređaj također će biti potreban ako se instalacija provodi u nizinama, kada nema izravne vidljivosti između izvora emitiranja i prijemne točke.

Aktivne antene mogu prenositi signal na više televizora. Da biste to učinili, samo trebate koristiti posebnu majicu za koaksijalni kabel. Pojačalo koje koriste zahtijeva poseban izvor napajanja. Za to je predviđena jedinica za smanjenje napona od 12 volti. Spaja se na koaksijalni kabel televizora i dovodi napon do prijemne točke antene vibratora, u blizini koje se nalazi ploča pojačala skrivena u zatvorenom kućištu.

Pasivni uređaji

Takve antene su jeftinije, ali se mogu odabrati samo ako između prijemne točke i opreme za emitiranje postoji izravna vidljivost bez prepreka. U takvim uvjetima upotreba pojačala nije potrebna. Stanovnici pojedinačnih kuća mogu živjeti preblizu tornju za emitiranje, pa im je potrebna upravo takva antena. Ali čak i ona može primiti signal s izobličenjem jer je prejak. U tom slučaju morat ćete instalirati posebnu opremu - prigušivač. Omogućuje vam da kompenzirate ovaj nedostatak smanjenjem jačine signala na razinu prihvatljivu za TV.

Satelitska antena

Naravno, najbolja oprema za prijem televizijskog signala je satelitska TV antena. Ne preuzima emitiranje s televizijskog tornja koji se nalazi na zemlji, već sa satelita. Ovo je masivna struktura koja košta nekoliko puta više od vanjskih i, posebno, unutarnjih uređaja. Antena se sastoji od velike metalne antene obojene u bijelo, koja djeluje kao zaslon za fokusiranje satelitskog emitiranja. Valove koji ga udaraju hvata pretvarač koji je napravljen u obliku male glave nešto manje od šake. Podešava određeni satelit i prima sve TV kanale koje emitira. Broj pretvarača na anteni razlikuje se ovisno o regiji, ali rijetko prelazi 3 komada.

Signali konvencionalnih zemaljskih i satelitskih emitera razlikuju se pa ih televizor ne može percipirati. U tom smislu, prijemnik je instaliran između pretvarača i televizijskog ekrana. Radi se o malom uređaju, dimenzijama nešto manjim od DVD set-top box-a. Njegov zadatak je transformirati satelitski signal u standardni za TV.

Obično, ako u kući postoje dva televizora, tada će svaki od njih zahtijevati zasebnu TV antenu, što je zbog specifičnosti pretvarača. Kada prima jedan kanal sa satelita, ne može istovremeno obraditi drugi kanal. Drugim riječima, ako napravite takvu vezu, tada će svi televizori prikazivati ​​jedan TV kanal.

Relativno nedavno, ovaj problem je riješen. Pojavili su se univerzalni pretvarači koji vam omogućuju povezivanje s dva televizora uz zadržavanje mogućnosti gledanja različitih kanala. Njihov dizajn osigurava dva ulaza za spajanje koaksijalnog kabela. Nažalost, dizajn nije savršen. Prilikom odabira takvog pretvarača koristit će se jedna TV antena, no svejedno ćete na svaki TV morati spojiti prijemnik.

Satelitski uređaji odašilju puno kvalitetniji signal na TV od zemaljskih postaja, pa su vrlo popularni, posebno u regijama gdje su emiteri jako udaljeni. Čak i na vrlo teškom terenu, moći ćete gledati televizijski program s idealnom slikom, što bi bilo nemoguće s vanjskom antenom. Smetnje u satelitskom emitiranju mogu se pojaviti samo u slučaju jake grmljavinske oluje ili obilnog snijega.

Satelitske antene imaju mnoge prednosti. Oni su svakako bolji od drugih vrsta, ali imaju i nedostatak. Osim što su skuplji, zahtijevaju kvalificirano održavanje. Malo je vjerojatno da ćete ih moći sami instalirati, jer prvo morate provjeriti kvalitetu signala i poravnati antenu u pravom smjeru pod pravim kutom. Osim toga, kako bi prijemnik ispravno radio, potrebno je zabilježiti frekvencije emitiranih kanala koje se povremeno mijenjaju. Nakon što se firmware instalira, moći ćete gledati sve kanale nekoliko mjeseci, nakon čega će neki od njih početi nestajati dok ne ostane samo nekoliko od stotina. Morat ćete ponovno flashirati. Teško je to učiniti sami jer zahtijeva poseban kabel i softver s kodovima kanala. Morat ćete povremeno kontaktirati specijalizirane servisne centre, čije usluge nisu besplatne.

Ako u normalnim vremenskim uvjetima antena satelitske televizije počne emitirati signal sa smetnjama, to je najvjerojatnije zbog nedostatka izravne vidljivosti između antene i satelita. To je obično zbog izrastanja drveća. Dovoljno je podrezati grane i kvaliteta signala se vraća. Osim toga, problem može biti u promjeni položaja pretvarača. Prilikom postavljanja antene, postavlja se pod ispravnim kutom u odnosu na lokaciju satelita. Ako se kut malo promijeni, kvaliteta prijema je izobličena. Obično se za vrijeme jakog vjetra loše pričvršćena ploča može lagano okrenuti, doslovno za nekoliko centimetara. U tom slučaju potrebno ga je ponovno konfigurirati. To je prilično teško učiniti bez posebne dijagnostičke opreme.

je najjednostavniji tip antensko-dovodnih uređaja, a ravni je vodič u kojemu su u simetričnim (u odnosu na sredinu) točkama struje jednake po veličini i imaju isti smjer u prostoru. Na slici 3.1. prikazuje primjer raspodjele struje karakteristične za simetrični vibrator. Ovdje je u simetričnim točkama Z i -Z zadovoljen uvjet Iz=I-z. Strelice na slici pokazuju da struje u označenim simetričnim točkama imaju isti smjer. Naravno, ovaj smjer je prikazan za određeni trenutak u vremenu.

Na slici 3.2. Prikazani su dijagrami zračenja simetričnih vibratora s različitim omjerima L/l. Ove brojke predstavljaju uzorke zračenja u ravnini koja prolazi kroz os vibratora. Prostorni uzorci zračenja predstavljaju površine rotacijskih tijela nastale rotacijom svake krivulje oko osi vibratora.

Razmatranje slike 3.2. pokazuje da sve dok ukupna duljina vibratora (2L) ne prelazi valnu duljinu (točnije 1,25l), maksimum dijagrama zračenja se postiže u smjerovima okomitim na os vibratora. Na 2L<=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.

Antena valnog kanala.

Antena valnog kanala je sustav vibratora koji imaju duljinu blizu polovice valne duljine i koji se nalaze okomito na ravnu liniju duž koje dolazi do zračenja. Samo jedan vibrator u anteni je aktivan, a ostali vibratori su pasivni (slika 3.3.).

Prvi pasivni vibrator naziva se reflektor, zatim aktivni vibrator, a zatim ponovno pasivni vibratori - usmjerivači. Antena zrači valni kanal u smjeru usmjerivača i ima dijagram zračenja blizak igličastom. Broj direktora može se odrediti iz zadane učinkovitosti antene korištenjem približnog omjera: D = 5N, gdje je N broj direktora.

Metode za izračunavanje valnog kanala omogućuju dobivanje samo približnih rezultata, koji se zatim eksperimentalno usavršavaju.

Asimetrični vibrator.

Ako se vibrator nalazi na udaljenosti H od idealne provodne ravnine, tada je, prema principu zrcalnih slika, ekvivalentan dvama vibratorima koji se nalaze na udaljenosti 2H, pri čemu je drugi vibrator zrcalna slika prvog. . Ako je vibrator paralelan s ravninom iznad koje se nalazi, tada je njegova slika protufazna, a ako je okomit, onda je u fazi. Ova okolnost omogućuje korištenje samo jednog kraka simetričnog vibratora, postavljajući ga izravno na idealnu vodljivu ravninu okomitu na nju. Ovako izrađena vibrator-antena naziva se asimetrični vibrator, a njeni parametri se lako mogu odrediti. Međutim, u slučaju kada ravnina iznad koje se nalazi vibrator ima konačnu vodljivost, izračunavanje parametara antene je vrlo komplicirano.

Za poboljšanje učinkovitosti Asimetrični vibratori i smanjenje utjecaja svojstava zemlje na njezine parametre izvode se uzemljenjem antene ili protuutega. Uzemljenje antene je sustav vodiča koji je zakopan do određene, obično ne velike dubine, u zemlju. Protuuteg je sustav vodiča koji se nalazi na određenoj visini iznad tla. Dimenzije površine koju pokriva uzemljenje antene (protuuteg) trebaju biti dovoljno velike (veće od valne duljine), a razmak između vodiča mali (manji od četvrtine valne duljine).

Karakteristike vibratora u režimu 1/4l

Ova vrsta antene je vibrator čija je duljina kraka jednaka četvrtini valne duljine. U takvom vibratoru, strujni antinod se nalazi točno na stezaljkama, a napon na njima je jednak nuli. Ulazni otpor vibratora je čisto aktivan, a reaktancija je nula. Zbog nepostojanja reaktivne komponente učinkovitosti. takva će antena biti maksimalna. Vibrator se ponaša kao serijski rezonantni krug s RA=73 Ohma. Ovaj način rada nazivamo načinom rada na vlastitom (rezonantnom) valu. Drugim riječima, vlastiti val antene je najduža valna duljina na kojoj je reaktancija nula.

Koeficijent usmjerenosti je 1,641, a dijagram zračenja ovog tipa antene ima dvoslojni karakter s maksimumima u smjeru 900 i 2700 (vidi sliku 3.2.). Takvi se vibratori koriste u dizajnu uskopojasnih antena zbog činjenice da je postupak usklađivanja s dovodnom stazom (izlaz odašiljača) znatno pojednostavljen.

Karakteristike vibratora u režimu L=5/8l

Uz duljinu kraka vibratora L=5/8l, dijagram usmjerenja asimetričnog vibratora ima jedan glavni režanj u smjeru okomitom na os vibratora i dva mala bočna režnja (slika 3.2.). Unatoč prisutnosti bočnih snopova, usmjerenost zračenja u smjeru okomitom na os vibratora je maksimalna.

To znači da će pojačanje takve antene biti maksimalno. Reaktancija vibratora je čisto kapacitivne prirode i relativno je velika.

Jedan učinkovit način implementacije vertikalno polarizirane antene s visokom usmjerenošću je formiranje linearnog antenskog niza u kojem je kombinirano nekoliko sinfaznih kolinearnih zračećih elemenata. Ugađanje antena kolinearnog tipa zahtijeva precizne proračune. Na slici 3.5. Prikazane su tipične izvedbe kolinearnih antena uz grafičko objašnjenje principa njihova rada. U anteni na slici 3.4.a, induktori su spojeni između poluvalnih elemenata koji zrače kako bi se osigurala snaga zajedničkog načina. Ova vrsta antene naziva se opterećena antena i često se koristi kao automobilska antena.

Antene prikazane na sl. 3.4.b, c obično su poznate kao koaksijalne kolinearne antene. Ova vrsta antena se koristi i kao automobilska antena i kao antena za baznu stanicu. Enfazno napajanje ovih antena ovisi o duljini elemenata koji zrače i udaljenosti između njih, stoga su ove antene uskopojasne.Kolinearne antene imaju relativno veliko pojačanje. Izgrađeni su na takav način da, unatoč velikoj duljini antena, isključuju njezine dijelove sa strujama suprotnog smjera. Na slici 3.5. prikazane su izvedbe Marconi-Franklinove antene.

Zavojnice na slici 3.4.a i dijelovi vodova na slici 3.4.b imaju električnu duljinu od pola vala; u tim zavojnicama i dijelovima struje su u suprotnom smjeru, ali ne zrače. U preostalim zračećim dijelovima antene struje su u fazi. sl.3.6. objašnjava konstrukciju i princip rada antene izrađene od koaksijalnih segmenata koji se sijeku (slika 3.5.).

Vanjski i unutarnji vodiči poluvalnih dijelova su križno povezani. Unutarnji vodič i unutarnja površina cijevi služe kao dalekovod, na koji su u točkama "a" i "b" spojeni zračeći vibratori u obliku vanjskih površina cijevi 1 i 2 ili 3 i 4. Na bazu, ova antena mora biti napajana simetrično, inače će polovica vibratora dobiti potencijalnu zemlju i neće zračiti. Na slici 3.6. prikazana je varijanta ovog tipa antene koju karakterizira veća obradivost u proizvodnji.

Sve suvremene kolinearne antene u pravilu su zatvorene u dielektrično (najčešće stakloplastično) kućište koje štiti od klimatskih utjecaja i služi kao nosiva konstrukcija.

Za antene koje se napajaju s jednog kraja, a to su sve kolinearne antene o kojima smo govorili gore, struja se smanjuje kako se približava drugom kraju antene zbog prigušenja zračenja, posebno za antene s relativno velikim presjekom. To dovodi do ekspanzije glavnog režnja, smanjenja bočnih režnja i usmjerenosti. Ove antene su uskopojasne, budući da je ispravno faziranje njihovih elemenata određeno omjerom valne duljine i veličinama dijelova antene.Primjena takvih antena kao stacionarnih za bazne stanice, za razliku od antenskih nizova, ima niz prednosti. Takve se antene lako postavljaju zbog male težine i dimenzija, imaju prilično veliko pojačanje i jednoliki kružni dijagram zračenja.Kolinearne antene mogu se koristiti i kao antene za vozila, posebno za visokofrekventne raspone od 800... 900 MHz.

Antena prikazana na slici 3.7 je Marconi-Franklinova antena s malim brojem sekcija i jednom faznom zavojnicom. Zavojnica se također koristi u smislu mehaničkih svojstava - daje anteni fleksibilnost, što je poželjno za antene mobilnih vozila.

Ispada da je ulazna impedancija antene čisto aktivna samo kada radi na rezonantnim valovima. Ako je antena pobuđena na drugim valovima, tada je za postizanje maksimalne snage odašiljača na anteni potrebno antenu ugoditi prilagodbom. Oni. kompenzirati reaktivnu komponentu ulaznog otpora. U produžetku, karakterističnom za ovu vrstu antene, za kompenzaciju reaktivne komponente obično se koristi induktor koji, takoreći, produžuje vibrator (slika 3.8).

Induktivitet potpuno uključene zavojnice mora biti takav da njegov otpor kompenzira kapacitet antene.

Skraćene antene (antene u produžetku) naširoko se koriste kao antene instalirane na pokretnim objektima (automobilima, zrakoplovima itd.). To je zbog činjenice da se takve antene lako kamufliraju, izdržavaju značajna opterećenja vjetrom i jednostavne su za korištenje. Ali na valnim duljinama koje nisu djeljive s 0,25l, reaktivna komponenta ulazne impedancije antene raste, što otežava ugađanje antene. Kada je duljina kraka L=5/8l, postiže se maksimalna karakteristika usmjerenosti antene, ali ulazna impedancija ima jaku kapacitivnu komponentu, za kompenzaciju koje je ugrađena odgovarajuća zavojnica.

Dizajnerske značajke antena za automobile i stacionarne antene.

Glavni zahtjevi za dizajn antena za automobil su kompaktnost i stabilnost rada u teškim uvjetima rada na vozilu. Kada se koristi u posebnim sustavima mobilne komunikacije, u nekim slučajevima dodaje se zahtjev za skrivenim postavljanjem. Zbog toga se u sklopu radio postaja za pokretne objekte koriste jednoulazne antene malih dimenzija i jednostavnog dizajna. Navedene zahtjeve u najvećoj mjeri zadovoljavaju asimetrični vertikalni vibratori koji se postavljaju na krov automobila i koriste ga kao protutežu.

Učinkovitije kolinearne antene, koje pružaju veću učinkovitost, mogu se koristiti i kao antene za pokretne objekte. Međutim, istodobno se povećavaju vertikalne dimenzije automobila, dizajn same antene postaje kompliciraniji i skuplji, a povećavaju se opterećenja vjetra od nadolazećeg protoka zraka tijekom kretanja. Osim toga, kada se koristi kolinearna antena, zbog značajne okomite veličine, teško je osigurati tajnost.

Asimetrični vertikalni vibrator je cijev, čija je najniža točka točka napajanja vibratora.

Prema načinu ugradnje emitera na krov karoserije, postoje dvije mogućnosti: s pričvršćenjem emitera vijcima ili vijcima i s fiksiranjem položaja emitera pomoću trajnog magneta postavljenog na postolje. Prva opcija za montažu antene za automobil osigurava najpouzdaniju fiksaciju odašiljača. Međutim, pretpostavlja prisutnost rupa na krovu tijela i ne dopušta promjene u položaju emitera. Druga opcija omogućuje brzu promjenu položaja emitera ili potpuno uklanjanje s krova. Permanentni magnet smješten je u toroidalni magnetski krug, koji je vodič, a ujedno služi i kao baza ("uzemljenje" za prilagodni krug). Na visokoj frekvenciji, električna veza baze s krovom je osigurana kroz vijke i kroz kapacitivnost između baze i krova, a kada se koristi magnetska baza - samo kroz ovaj kapacitet. Za korištene frekvencije, njegova vrijednost je prilično visoka.

Glavne električne karakteristike automobilskih antena su pojačanje, priroda dijagrama zračenja, razina usklađivanja i propusnost prilagodbe. Dopuštena ulazna snaga u ovom slučaju nije kritičan parametar, budući da je snaga odašiljača na pokretnim objektima obično mala.

Postavljanje antenskog odašiljača radi prikrivanja ili iz estetskih razloga, blizu metalnih površina karoserije, u udubljenja (primjerice, prednja svjetla) itd. dovodi do smanjenja otpora zračenja, dakle, do pogoršanja usklađivanja i smanjenja radnog frekvencijskog pojasa; Osim toga, dijagram zračenja uređaja za dovod antene je iskrivljen. U tom smislu, postavljanje vertikalno polarizirane antene, na primjer okomitog stupa, na krov automobila je optimalno. Kada se takva antena pomakne od središta krova prema rubu, ulazna impedancija antene, a time i njezino usklađivanje s dovodom, promijenit će se relativno malo, jer je određena primarno reaktivnim poljima u blizini ograničenim na relativno kratke udaljenosti. od antene, tj. mali dio krova. Ali isto se ne može reći za uzorak zračenja. Predstavljajući krov kao metalni lim ograničenih dimenzija, dobivamo uzorke zračenja koji približno odgovaraju onima prikazanima na sl. 3.9 - 3.11.

Postavljanjem vertikalnog vibratora u središte ploče od tri valne duljine, dobivamo uzdignut i simetričan dijagram zračenja u vertikalnoj ravnini (slika 3.10.).

Kada se vibrator pomakne prema rubu lista (slika 3.11.), dijagram zračenja u okomitoj ravnini postaje asimetričan: na strani gdje je vibrator bliže rubu, dijagram zračenja je više podignut.

Azimutni dijagrami zračenja s kružnim listom bit će neusmjereni, s pravokutnim će biti blizu neusmjerenih. Na sl. 3.11. Za ovaj slučaj dan je približan prikaz azimutnog uzorka zračenja pod kutom od 300 u odnosu na horizont - već se značajno razlikuje od višesmjernog. Očito, optimalno mjesto za postavljanje antene je sredina krova automobila.

Pri postavljanju antensko-fiderskih uređaja na nepokretne objekte mora se poštivati ​​teritorijalna odvojenost odašiljačke i prijamne antene, određena zahtjevima elektromagnetske kompatibilnosti, racionalnog i učinkovitog korištenja radijske opreme, antensko-fiderskih uređaja i prostora na kojem su postavljene antene. biti postavljen.

Međusobni utjecaj između antena može se očitovati u bočnom otklonu glavnog snopa horizontalne dijagrama zračenja, u povećanju razine njegovih bočnih snopova i u kutu otpuštanja maksimuma okomitog dijagrama od tla. Za sprječavanje ovakvih nepoželjnih pojava potrebno je izbjegavati postavljanje žica i drugih antenskih uređaja u blizini antene čije su dimenzije blizu rezonantnih s radnim valom antene. Međusobni utjecaj antena je neprihvatljiv. Za neiskrivljeno formiranje dijagrama zračenja, ispred svake antene mora se stvoriti takozvano mjesto slobodne zone.

Na formiranje dijagrama zračenja značajno utječe način montaže antene (na vrh jarbola ili bočno ili rubno), kao i dimenzije i priroda poprečnog presjeka jarbola. Na slici 3.12. Prikazana je ovisnost izobličenja dijagrama zračenja o poprečnim dimenzijama i presjeku jarbola.

Slika pokazuje da povećanje promjera jarbola neizbježno dovodi do stvaranja ugiba dijagrama u azimutnoj ravnini na stražnjoj strani, u odnosu na antenu. Osim toga, radi smanjenja međusobnog utjecaja dviju antena (prijemne i odašiljačke), one su razmaknute duž frontalne ravnine.

Ovisnost slabljenja signala (u dB) o omjeru razmaka antene i valne duljine prikazana je na sl. 3.13. S obzirom na željeni (navedeni) razmak između antena u dB i poznatu radnu valnu duljinu (u metrima), horizontalni razmak između antena (u metrima) određuje se iz grafikona. Kada horizontalni razmak antena nije moguć (ili dovoljan) iz nekog razloga, koristi se i vertikalni razmak antena. Na slici 3.14. Prikazan je grafikon slabljenja signala (u dB) u odnosu na omjer razmaka antene i valne duljine.

Veličina okomitog razmaka antena pri željenoj (zadanoj) izolaciji između njih u dB i poznatoj radnoj valnoj duljini (u metrima) određuje se iz grafikona na isti način kao i za vodoravni. Da bi se osigurala stabilnost komunikacije, Potrebno je uzeti u obzir sve navedene parametre za postavljanje antena i uzeti u obzir mogućnost međusobnog utjecaja antena jedne na drugu, posebno u uvjetima ograničenih mjesta postavljanja antenskih sustava.