Antenna elve. Areo antennák. a fedélzeti rádióberendezésekben használt fő antennatípusok. mikrohullámú energia átviteli vezetékek. A legerősebb beltéri antennák

Hazánkban a lakosság széleskörű internetezése ellenére honfitársaink jó fele szívesebben tölti szabadidejét a kék tévéképernyő előtt. Nagyon jelentős a különbség a városi és a vidéki között a tévéadás tekintetében. Ha az előbbi általában dedikált vonalakon (kábel TV) keresztül használja a TV-szolgáltatásokat, akkor az utóbbit nehéz megtenni kültéri antenna nélkül.

Próbáljuk kitalálni, hogyan válasszuk ki a megfelelő kültéri antennát egy nyaraló vagy vidéki ház TV-jéhez, milyen típusú ilyen eszközök találhatók az értékesítésen, és azonosítsuk a modellek legnépszerűbb és legelismertebb tulajdonosainak kis listáját.

Az antennák típusai

Először is vázoljuk ezeknek az eszközöknek a fő típusait, amelyek funkcionalitásukban, megjelenésükben és más, ugyanolyan fontos jellemzőikben különböznek egymástól. A vásárlás célszerűségére vonatkozó végső következtetéseket a személyes igények és az otthona földrajzi elhelyezkedése alapján kell levonni.

Műholdas antenna

A ma már rendkívül népszerű „ételek” egyáltalán nem függnek a televíziótornyok közelségétől, mert műholdon keresztül sugároznak. Ezenkívül a kültéri műholdas TV-antenna jelerősségét nem befolyásolja a terep.

Még a legegyszerűbb „tányér” opció is, mint például az eltolás vagy a közvetlen fókusz, lehetővé teszi, hogy könnyedén, kiváló minőségű képet kapjon. Itt nagyszámú szolgáltatót, ugyanakkor sok csatornát adhat hozzá.

Annak ellenére, hogy a kültéri műholdas TV-antenna nyilvánvaló előnyei más eszközökkel szemben, megvannak a maga bizonyos kritikus hátrányai is. Először is, ez a költség. Itt magára az „edényre” kell pénzt költeni, és minél rosszabb a terep (zord éghajlat, ipari vállalkozások közelsége, amelyek megzavarják a jelet, stb.), annál nagyobb az átmérője és annál fejlettebb az eszköz, mivel és minél drágább. Másodszor, vásárolnia kell egy vevőt az adás feldolgozásához, és nehéz esetekben egy konvektort, hogy kültéri antennát hozzon létre egy erősítővel ellátott TV-hez. Harmadszor pedig, a normál sugárzáshoz nyilván nem lenne felesleges egy jó minőségű kép előállítására és „emésztésére” képes okostévé.

"Lengyel" antennák

Ez a legegyszerűbb, legszerényebb és legolcsóbb eszköz, amelyből tenger van az elektronikai piacon. Antennákkal ellátott rácsos kerettel rendelkezik, és tökéletes hagyományos nyaralókhoz. Ezzel az antennával tucatnyi helyi csatornát foghat, beleértve az ORT-t és az NTV-t. Ezen túlmenően, ha rendelkezésre áll egy szerszám, könnyen elkészítheti saját kezűleg az eredeti látszatát.

Az ilyen típusú TV-k kültéri antennái a házon, a tetőn, az oszlopokon és más dombokon helyezkednek el úgy, hogy a központi rész a TV-torony felé irányuljon. Ez utóbbi legfeljebb 30 km-re lehet Öntől. Ha a helyi terepet felhígítják a fák, dombok, hulladékhegyek vagy egyéb akadályok, amelyek megzavarják a jelet, akkor a TV kültéri antennáját a lehető legmagasabbra kell helyezni. Nehéz esetekben egy intelligens erősítő segít stabilizálni az adást és kiküszöbölni a legtöbb interferenciát.

"Lengyel" antennák erősítő egységgel

Az ilyen eszközök már beépített erősítővel kerülnek le az összeszerelő sorról, és „aktívnak” nevezik őket. Az ilyen típusú TV-k kültéri antennája jelentősen bővíti a vett csatornák listáját és javítja az adás minőségét.

Ennek az eszköznek a kialakítása több különálló blokkból áll, amelyek meghatározott módon vannak elrendezve a maximális jelérzékelés érdekében. A belső erősítő lehetővé teszi, hogy a vételi területet 80 km-re bővítse, még a leggyengébb adásokat is felismerve (általában minőségromlással). Csakúgy, mint az előző esetben, saját kezűleg készíthet kültéri antennát egy erősítővel ellátott TV-hez. A fent leírt anyagokon kívül csak egy jó minőségű konverterre lesz szüksége. Az ilyen eszközöket a lehető legmagasabb pontra kell felszerelni, azaz a tetőre vagy egy házi készítésű oszlopra/oszlopra.

Utazóhullámú eszközök (Uda-Yagi)

Az ebbe az osztályba tartozó antennák meglehetősen magas vételi tulajdonságokkal rendelkeznek és kompaktak. A készülék minden fő eleme egy közös gémhez van rögzítve. Ráadásul ez a fajta antenna több sávon is képes működni, ami nagyon fontos a távoli és nehezen megközelíthető falvakban, ahol csak régi tornyok vannak a közelben, amelyek nem szabványos frekvencián sugároznak.

Digitális antennák

Az ilyen eszközök két részből állnak - egy tunerből a digitális jelfeldolgozáshoz és egy antenna keretből, amelyet a szabadban telepítenek. Ez utóbbi kialakítása a lehető legegyszerűbb, mert a jelvétel fő felelőssége a tuneré. A digitális kültéri TV antenna tökéletes azok számára, akik jól érzik magukat a modern technikában, nem félnek a menü számos beállításától/változtatásától, és akiknek otthona a város közelében található. Az ilyen eszközök úgy vannak beállítva, hogy csak a fő jelet fogadják, és figyelmen kívül hagyják a visszavert interferenciát.

Antenna típusok

Összességében kétféle antenna létezik - passzív és aktív. Az első lehetőség egy külön / külső átalakítót tartalmaz, a második pedig egy beépített erősítővel. A jel vételi minőségét tekintve keveset, de az élettartamot tekintve - jelentősen.

Az „úgy, ahogy vannak”, azaz további védelem nélkül telepített aktív eszközök valamivel több mint egy évig tartanak, mivel a rossz időjárás és a korrózió miatt a beépített konverter meghibásodik. A passzív modellekhez külső erősítő tartozik, amely otthon vagy valahol a padláson is elhelyezhető, így az ilyen antennák élettartama sokkal hosszabb.

A legjobb kültéri antennák TV-hez

A hazai elektronikai piacon nagy számban lehet találni mindenféle, különböző típusú és típusú vevőkészüléket, ahol minden sorozat vagy modell az adott jelvételi feltételekhez igazodik. Ezért nagyon nehéz bármely konkrét modellt a legjobbnak kijelölni, sok egyedi tényezőt kell figyelembe venni (a ház földrajzi elhelyezkedése, a közeli TV-tornyok, a jelátvitel minősége stb.). Nos, a legjobb antennagyártók listájának összeállítása, amelyek jól beváltak a válogatós vásárlók szemében, teljesen lehetséges.

Delta antennák

A cég antennái irigylésre méltóan népszerűek a hazai fogyasztók körében, különösen azért, mert a cég termékpalettája nagyon változatos. A boltok polcain egyaránt megtalálhatók a szűken megcélzott, kizárólag méteres és deciméteres hullámokra tervezett modellek és a szélessávú univerzális készülékek.

Ezenkívül a Delta antennáinak túlnyomó többsége képes működni digitális jellel. A készülékek csatlakoztatása és telepítése viszonylag egyszerű, csak dugja be a kábelt az F-erősítő csatlakozójába, és rögzítse a készüléket a ház legmagasabb pontján. Az antennák jó munkát végeznek a jel vételében és feldolgozásában, még a ház és a televíziótorony közötti jelentős távolságban is.

Lokus antennák

A cég termékpalettája egyaránt tartalmaz aktív (beépített konverterrel) és passzív (külső erősítővel ellátott) modelleket. A hazai vásárlókat különösen a márka árpolitikája és a termékek nagyon jó minősége vonzza.

Az antennák kialakítása nagyon egyszerű, a felszerelésük nem igényel speciális szerszámokat vagy előkészületeket. Az eszközöket úgy tervezték, hogy egyidejűleg két vagy három TV-vel működjenek, így akár nagyméretű dachákhoz is alkalmasak.

Antennák "Szigony"

Egy másik elismert vezető a kiváló minőségű antennák gyártásában a hazai piacon. Bár az árak megfizethetőek, a cég készülékei híresek „mindenevőségükről”. Szinte minden Harpoon modell tökéletes olyan helyekre, ahol bizonytalan a jelvétel.

Ezen túlmenően az ilyen márkájú antennák jó jelszelektivitása jelentősen mentesíti a felhasználót a TV képernyőjén megjelenő interferencia alól. A Harpoon termékek egyik kritikus hátránya a hullámok mérésére való finomságuk, így problémák léphetnek fel, ha elavult TV-tornyokkal dolgozunk.

Antennák GoldMaster

A termékek több mint megfizethető ára ellenére ennek a cégnek a készülékeit nagyon jó vétel jellemezte a szörnyű jelminőségű helyeken. A felhasználói vélemények alapján a GoldMaster márkájú antennák még távoli vidéki területeken is kiválóan teljesítik a feladatot: a képernyőn látható kép nem „hó”, a kép nem lassul, és nem szakítják meg a szomszédos jelek.

A készülékek ráadásul szinte bármilyen rossz időjárást is kibírnak, legyen szó esőről, nagy hóesésről vagy viharos szélről. Tegyük ide a termékek alacsony árait és kapunk egy teljesen optimális országantenna opciót.

A cikk tartalma

ANTENNA, rádióhullámok (azaz ~20 000 m és ~1 mm közötti hullámhosszú elektromágneses sugárzás) továbbítására vagy vételére használt szerkezet. Az antennák használatára példa a rádió- és televízióműsorszórás, a távolsági rádiókommunikáció rövid hullámokon és a műholdas antennák által visszavert mikrohullámokon, a radar – mindezen fizikai folyamatok és műszaki rendszerek az energia elektromágneses hullámok formájában történő átvitelén alapulnak. levegő és a világűr. Az adóantenna feladata, hogy az adóból érkező elektromágneses energiát kibocsátott elektromágneses hullámmá alakítsa. A vevő oldalon is szükséges egy olyan antenna, amely az adóantenna által kibocsátott energia egy részét fogadja és továbbítja a vevő alapját képező, többé-kevésbé bonyolult érzékelő és erősítő áramköröknek. Cm. RÁDIÓ ÉS TELEVÍZIÓ; RADAR.

ANTENNA TÍPUSAI

Az antenna kialakításának típusa attól függ, hogy milyen hullámhosszon kell működnie. Az energia hatékony kisugárzásához az antennának a működési hullámhosszhoz közeli méretekkel kell rendelkeznie. Ezért a transzatlanti rádiótávíró- és rádiótelefon-kommunikációhoz egyszerre használt alacsony frekvenciákon (16-70 kHz-es frekvenciák, azaz 19-4,3 km hosszú hullámok) egy hatalmas antennavezeték-rendszer, amelynek teljes hossza legfeljebb 2 km elektromosan rövid antenna volt, és ezért kiderült, hogy nem hatékony radiátor. Ha egy ilyen antennának észrevehető irányultságúnak kellene lennie, akkor a hatékonysága nagyon alacsony lenne. Éppen ellenkezőleg, ultramagas frekvenciákon (mikrohullámok) egy 1 cm-nél rövidebb félhullámú szimmetrikus vibrátor és egy mindössze néhány centiméter átmérőjű polírozott fém reflektor használata lehetővé teszi az ilyen típusú sugárzás nagyon hatékony fókuszálását. vibrátor keskeny gerendává.

ANTENNA RÁDIÓSZÓRÁSHOZ AMPLITUDÓMODULÁCIÓVAL (540–1600 kHz, 550–190 m)

Negyedhullámú adóantenna árboc.

A műsorszóró állomás fő lefedettségi területét felszíni (földi) hullám "kiszolgálja". Ahhoz, hogy egy hullám a földfelszín közelében terjedjen, függőleges polarizációval kell rendelkeznie, pl. a sugárzás elektromos térvektorának függőlegesnek kell lennie, ezért függőleges antennára van szükség. A valóságban elegendő csak egy félmagas antenna; ennek oka a tükörtöltése.

Amikor egy elektromágneses mező találkozik egy vezető síkkal az útjában, tükörképesen visszaverődik róla. Ezért az elektromágneses tér, amelyet egy vezető sík felett egy bizonyos áram- és töltésrendszer hoz létre, megegyezik azzal a térrel, amely akkor létezne, ha vezető sík helyett tükörtükrözésű áram- és töltésrendszer lenne, pl. egyszerűen a valós rendszer tükörképe egy adott síkban. Így a sík feletti mező egy függőleges félhullámú szimmetrikus vibrátor tere (1. ábra). Az ilyen vibrátor a tengelyére merőleges síkban sugárzik a legintenzívebben; a vizsgált esetben ez azt jelenti, hogy a sugárzás a földfelszín mentén irányul. A gyakorlatban egy ilyen antenna egy acélárboc, amelynek magassága körülbelül a hullámhossz negyede, és tartószigetelőkre van felszerelve (2. ábra). A földet úgy teszik jó vezetővé, hogy egy vezetékrendszert temetnek bele, amely sugárirányban eltér az antenna alapjától. Ha az antennaárboc a stabilitás érdekében csővezetékekkel van felszerelve, akkor azokat szakaszokra kell osztani olyan szigetelőkkel, amelyek elég rövidek ahhoz, hogy az antennavezetékek hatása az antenna helyi mezőjére jelentéktelen legyen.

Irányított antennatömbök antennaoszlopokból.

Két oka lehet annak, hogy egy műsorszóró állomásnak szüksége lehet irányított sugárzási mintára. Először is, „közönsége” főként az adóállomás helyének egyik oldalán helyezkedhet el. Így például egy tengerparti városban található regionális állomásnak erősebb jelet kell adnia a kontinentális irányba, ha nem kívánatos, hogy teljesítményének fele a tengerbe kerüljön. Másodszor, szükség lehet a kölcsönös interferencia elkerülésére az azonos frekvencián működő bármely távoli állomás által kiszolgált területen; ebben az esetben egy adott állomás sugárzási mintázatának nulla sugárzással kell rendelkeznie a távoli állomás irányába.

A sugárzás irányítását gyakran úgy érik el, hogy két vagy több antennaoszlopból álló tömböt hoznak létre, amelyben az árbocok közötti távolságot és az egyes árbocok antennáinak gerjesztési fázisait választják ki a kívánt sugárzási mintázat elérése érdekében. Illusztráljuk ezt a megközelítést egy példával. Legyen két egyforma antennaárboc, amelyek egymástól fél hullámhossznyi távolságra helyezkednek el, és azonos nagyságú és fázisú áramok gerjesztik. Mindegyik antenna sugárzása egyformán irányul a vízszintes síkban; Így felülről nézve mindegyik antenna minden irányban egyenletesen terjedő körhullámok pontforrásaként jelenik meg. Egy ilyen kétantennás tömb sugárzási mintázatát a két antenna által kibocsátott hullámok szuperpozíciója határozza meg. ábrán látható módon. A 3. ábrán a nyugat-kelet (WE) tengelyen elhelyezkedő pontok fél hullámhosszal távolabb vannak az egyik antennaárboctól, mint a másiktól. Így ezeken a pontokon a két kibocsátott hullám 180°-ban fázison kívül van, ezért kioltják egymást; Ennek eredményeként a WE vonal mentén nincs sugárzás mindkét irányban. Az egyenes észak-déli irányú (NS) pontok éppen ellenkezőleg, azonos távolságra vannak az antennaoszlopoktól, így ezeken a pontokon mindkét hullám ugyanabban a fázisban van, és összegzik. Az ilyen rendszert oldalsó (transzverzális) sugárzási antennatömbnek nevezzük – sugárzási mintázata az 1. ábrán látható. 4, A. Ha az antennaárbocok ellenfázisban sugároznak (fáziskülönbség 180°), akkor az NS tengely mentén a hullámok kölcsönös kioltása, a WE tengely mentén pedig összeadásuk következik be. Az ilyen rendszert longitudinális (axiális) sugárzási antennatömbnek nevezzük. Sugárzási mintázata hasonló a keresztirányú sugárzási rácséhoz, de 90°-kal elforgatva (4. ábra, b). Ha két antennaárboc egymástól negyed hullámhossznyi távolságra helyezkedik el, és egyenlő nagyságú áramok gerjesztik őket, de a keleti árboc által kibocsátott hullám fázisban 90°-kal megelőzi a nyugatit, akkor a sugárzási mintázat a kardioid alakja (5. ábra, szaggatott vonal) . Az ábrán a szaggatott és a folytonos vonalak a keleti árboc 45°-kal, illetve 180°-kal történő előretolásakor kapott sugárzási mintákat jelölik.

Műsorszórás-vevő antennák.

A közel fél vagy akár negyed hullámhossz magasságú műsorszórási vevőantennák általában túl nagyok. Szerencsére ez a korlát gyakran nem jelentős, mivel az adóállomás által generált térerősség általában olyan nagy, hogy egy kis antenna is több mint elegendő jelet biztosít egy modern rádióvevő számára. A rendkívül távoli helyeket figyelmen kívül hagyva azt kell mondani, hogy egy hosszú kültéri antenna nem javítja a jel-zaj arányt, és gyakran csak rontja a vételt. A legtöbb sugárzó rádió beépített hurok- vagy ferritantennával rendelkezik. Az ilyen eszköz egy elektromosan kisméretű mágneses dipólus.

Ha az antenna terét alkotó elektromos és mágneses erővonalakat megfordítjuk, a keletkező tér elméletileg lehetséges abban az értelemben, hogy engedelmeskedik az elektromágnesesség törvényeinek. A nehézség az, hogy egy ilyen mező kibocsátásához az eredeti sugárzó rendszer mágneses analógjára van szükség; de az elektromos vezetők mentén mozgó elektromos töltések mágneses analógja néhány mágneses töltés, amely mágneses vezetők mentén mozog; azonban sem mágneses töltést, sem mágneses vezetőt még nem fedeztek fel. Van azonban egy nagyon kicsi dipól mágneses analógja - egy induktor. Bár a miniatűr mágneses dipólus, vagy más néven hurokantenna nagyon nem hatékony adóantenna, kis mérete és kiváló helyi interferenciának és zajnak ellenálló képessége ideális eszközzé teszi rádióadások vételére. Egy kis hurokantenna sugárzási mintázata az ábrán látható. 6. A keret elforgatásával a diagram világosan meghatározott, a keret tengelyével egybeeső nulláival kiküszöbölheti az interferencia vételét. Az ilyen hurokantenna lehet a vevőház hátsó falán elhelyezett lapos spirális tekercs, vagy ferritmaggal ellátott vékony mágnestekercs. A sugárzási minta élesen meghatározott nullái miatt ilyen hurokantennát használnak iránykereső berendezésekben.

Az FM műsorszórási sáv (88–108 MHz) a VHF televíziós sáv alsó és felső csatornái között helyezkedik el (2–13. csatorna); Ezért az FM jelek átvitelére és vételére használt antennák lényegében megegyeznek a televíziózásnál használt antennákkal, és bár a következő leírás elsősorban a televíziós antennákkal foglalkozik, utóbbiak többé-kevésbé alkalmasak FM sugárzásra is. Általában mind az FM-rádióállomások, mind a televíziós állomások vízszintesen polarizált hullámokon sugároznak.

ANTENNÁK TV- ÉS FM RÁDIÓADÁSHOZ (54–216 MHz, 5,6 m–72 cm)

Televíziós adóantennák.

A vízszintes síkban egyenletes eloszlású (nem irányított) sugárzás előállításához jellemzően televíziós (vagy FM) adóantennára van szükség; a függőleges síkban azonban előnyös a sugárzást egy viszonylag keskeny, horizont felé irányított sugárba koncentrálni, mert itt található a kiszolgált nézők és hallgatók „közönsége”. A horizont fölé vagy alá irányított energia vagy elveszik az űrbe, vagy a földbe kerül. Egy adott televíziós adóantenna függőleges síkjában a sugárzási mintázat jellemzői meghatározhatók a vibrátort tartalmazó függőleges síkban lévő vízszintes félhullámú szimmetrikus vibrátor megfelelő mintájával. Az antenna teljesítményerősítése az összehasonlításra kiválasztott szimmetrikus vibrátor bemeneti teljesítményének az antenna bemenetére betáplált teljesítményhez viszonyított aránya, amelynek erősítését meg kell határozni, feltéve, hogy mindkét antenna azonos sugárzási intenzitást ad. a vízszintes síkot egy mérföld (1,6 km) távolságra. Az effektív kisugárzott teljesítmény az adótól az antennáig a csatlakozó vezetéken (adagolón) keresztül továbbított teljesítmény wattban kifejezve, megszorozva az antenna erősítésével. Így az effektív kisugárzott teljesítmény jellemzően sokkal nagyobb, mint a tényleges adóteljesítmény.

Az egyik antenna tervezési probléma, amely különösen fontos a televíziós műsorszórásnál, az antenna visszaverődésének megszüntetése a csatlakozó vezetékbe. Ezt a visszavert energiát az adó visszaveri az antennába, ahová az adagoló dupla hosszának és a fénysebesség hányadosának megfelelő késleltetéssel érkezik, és késleltetett visszhangjel továbbításához vezet az antennához. Ez a visszhang legrosszabb esetben másodlagos képként jelenhet meg a kapott képen (jobbra tolódott halvány reprodukált kép), de még kevésbé kellemetlen következmények esetén is romlik a kapott kép tisztasága.

A visszaverődés problémáját, mint más, az antenna tervezésével kapcsolatos problémákat, a televíziós jel továbbításakor súlyosbítja az út sávszélességére vonatkozó követelmények. A televíziós jel videoinformációi körülbelül öt megahertzes sávot foglalnak el, ami a TV-tartomány alsó csatornái vivőfrekvenciájának csaknem 10%-a. Ez azt jelenti, hogy a televíziós adóantennát úgy kell megtervezni, hogy ne csak egy frekvencián, hanem egy széles frekvenciasávon is megfeleljen a szigorú követelményeknek. Egy félhullámú szimmetrikus huzalvibrátor teljességgel alkalmatlan lenne televíziós adásokra, hiszen még ha a feederrel összehangolva is van, és egyetlen frekvencián sincs visszaverődés, akkor a frekvencia 5%-os változásakor a dipólus visszaveri a negyed negyedét. az adagolóba betáplált energiát.

A gyakorlatban használt televíziós adóantenna egy „forgókapu” modell, amely két, 5 vagy 8 cm átmérőjű csövekből készült, keresztben elhelyezett, vízszintes szimmetrikus vibrátorból áll, mindegyik vibrátor vízszintes síkban az ábra szerinti iránymintával rendelkezik. 8. ábra, és ha két vibrátort 90°-os fáziseltolással gerjesztünk, a kapott diagram ugyanabban a síkban szinte mindenirányú lesz. Az irányítottság a függőleges síkban (és ezáltal az antenna erősítése) javítható, ha az antennaárbocra több rétegű forgóajtó-antennát szerelnek fel egymás fölé.

A forgókerekes antenna az egyik legszélesebb körben használt televíziós átviteli antenna prototípusa, az úgynevezett „szuper forgókereszt”. Egy egyszerű forgó antenna vibrátorai pillangó konfigurációjú emitterek formáját öltötték - ez a konfiguráció sokkal nagyobb sugárzási sávszélesség elérését teszi lehetővé. A háromrétegű szuper forgókerekes antenna teljesítménynövekedése körülbelül 4.

Televízió vevő antennák.

Az AM sugárzáshoz használt hullámoktól eltérően a TV adáshoz használt hullámok sokkal rövidebbek, így félhullámhosszú vevőantennák is kivitelezhetők. Így egy televíziós félhullámú szimmetrikus vibrátor olyan kicsi, hogy merev csőből is elkészíthető. Azonban még egy elektromosan hosszú antenna kis mérete ezeken a frekvenciákon azt jelenti, hogy a beeső hullám effektív vételi területe (és így az antenna képessége az energiájának rögzítésére) korlátozott. Ezenkívül a televíziós jel nagy sávszélessége és a csatornán egyenletesen eloszló zaj miatt a vevőnek jelentős mennyiségű energiát kell kapnia, hogy elfogadható jel-zaj arányt biztosítson. A fentiek tükrében világossá válik, hogy az antenna hatékonysága fontos szerepet játszik a televíziós jel vételében.

A televíziós műsorszórás működési frekvenciáin a légköri interferencia nem különösebben fontos, de a vevőantenna sok ipari interferenciát és kozmikus zajt vesz fel. Ezért fontos, hogy a vevőantenna egyértelműen meghatározott irányultságú legyen, ami lehetővé teszi, hogy ne vegyen olyan irányból érkező jeleket, amelyek nem esnek egybe a kívánt adóállomás irányával. A televíziós vétel minőségét gyakran rontó interferencia másik típusa a többutas terjedés, amely során a kívánt jel két különböző hosszúságú útvonalon érkezik a vevőantennához. Így például az egyik jel közvetlenül az adóból érkezhet, a másik pedig visszaverődhet egy hegyről vagy épületről. A többutas terjedés többkontúros képek formájában jelenik meg a képernyőn, és ennek megszabadulásához olyan irányított antennát kell használni, amely lehetővé teszi a vétel kizárását a két nyaláb egyike mentén.

A televíziós vevőantenna sávszélességének nagyon nagynak kell lennie, mivel nem csak egy csatornát kell lefednie, hanem általában mind a tizenhármat, amelyek a 4:1 frekvenciatartományban találhatók. Szerencsére az átviteli vonal és az antenna illesztése, amelyben nem fordul elő visszaverődés, nem annyira fontos a vevő oldalon, ahol az eltérés csak egy gyenge jel elvesztéséhez vezet visszhangok generálása nélkül. A csatlakozó vezeték vevőhöz való illesztése azonban fontos, de ebben az esetben ügyelni kell a vevő kialakítására.

Az összekötő vonal egyenetlenségeiből adódó tükröződések többélességet vagy képélesség-veszteséget okozhatnak. Ezek a visszaverődések gyakran előfordulnak, ha egy kéteres szalagkábel túl közel fut fémszerkezetekhez, például dróttálcákhoz vagy lefolyókhoz. Ez világossá válik, ha emlékezünk arra, hogy a nagyfrekvenciás elektromágneses energia olyan mezőben terjed, amely a mező vezetőiként szolgáló vezetékek körül keletkezik.

A televíziós jelek vételére használt egyik legegyszerűbb antenna a félhullámú hurokdipólus (7. ábra), amely abban különbözik a hagyományos félhullámú dipólustól, hogy kimeneti impedanciája (300 ohm) megfelel az általánosan használt feeder-típusoknak. , valamint az, hogy szélesebb sávja van; más szóval a kapott elektromágneses energiát szélesebb frekvenciatartományban hatékonyan továbbítja a csatlakozó vezetékbe.

A vízszintes és függőleges síkban a kívánt sugárzási mintázat eléréséhez az alapantennát általában egy vagy több passzív elemmel együtt használják. A passzív elem egy másik antenna, amely a fő antenna közelében található, de nincs csatlakoztatva az adagolóhoz. A főantennához (és így a vevőhöz) csak helyi mezőkön keresztül csatlakozik. Könnyű megérteni, hogy egy passzív elem hogyan befolyásolja az antenna sugárzási mintázatát, mivel lényegében ugyanazt az elvet használja, mint egy körsugárzó antenna; a különbség az, hogy ebben az esetben csak az egyik antenna gerjesztett, míg a másik csak a közeli mezőjéből kap energiát. Példaként jegyezzük meg, hogy a félhullámú dipólustól negyed hullámhossznyi távolságra elhelyezett félhullámhosszú rúd (ahogyan a 8. ábrán látható) reflektorként működik. Hogy ez miért igaz, az a következőképpen magyarázható. A gerjesztett (fő) antenna lokális tere ellentétes előjelű töltéseket és áramokat indukál a passzív elemben, de a negyed hullámhossz távolság miatt ezek az áramok és töltések kb. negyed periódus, azaz. A passzív elemben lévő áram megközelítőleg 90°-kal vezet a főantenna áramához. A passzív elemmel ellátott hajtott antenna sugárzási mintázatát mindkét kisugárzott hullámmező egymásra helyezésével határozzuk meg. Ez a helyzet nagyon hasonló a mindenirányú (vízszintes síkban lévő) AM sugárzási tömbhöz; sugárzási mintázatát a szaggatott vonal mutatja az ábrán. 5. Ez a két hullám kioltja egymást a passzív elem felé, és ellentétes irányban erősíti egymást; ezért a passzív elem reflektorként működik. A passzív elemnek nem kell negyed hullámhossznyira a gerjesztett antennától. Ha nagyon közel helyezzük el hozzá, például csak 0,1 hullámhossz távolságra, akkor is reflektorként fog működni, ha a hossza valamivel meghaladja a hullámhossz felét. A passzív elem hosszának növelése induktívvá teszi, aminek következtében a rajta átfolyó áram fázisban elmarad a főantenna mezeje által indukált elektromotoros erőtől. Ha egy közeli passzív elemet valamivel rövidebbre készítenek, mint a hullámhossz fele, akkor az irányadó („irányító”) lesz, és a sugárzást a főantenna oldalára koncentrálja. A fentiek mindegyike közvetlenül kapcsolódik a vevőantennákhoz. Mivel az adó és a vétel sugárzási mintázata megegyezik, passzív rendezők és reflektorok használhatók a televíziós vevőantennákban a szükséges sugárzási mintázat eléréséhez. Egy tipikus erősen irányított antennatömb egy reflektorral és három irányítóval látható az 1. ábrán. 9.

A rádióhullámok tulajdonságain túlmenően gondosan meg kell választani az antennákat, hogy maximális teljesítményt érjünk el a jelvételben/átvitelben.
Nézzük meg közelebbről a különböző típusú antennákat és azok céljait.

Antennák- az adóból származó nagyfrekvenciás rezgések energiáját térben terjedni képes elektromágneses hullámmá alakítani. Vagy vétel esetén fordított konverziót produkál - elektromágneses hullámot HF oszcillációvá.

Irányított minta- az antenna erősítésének grafikus ábrázolása, az antenna térbeli tájolásától függően.

Antennák

Szimmetrikus vibrátor

A legegyszerűbb esetben két vezető szakaszból áll, amelyek mindegyike egyenlő a hullámhossz 1/4-ével.

Széles körben használják televíziós adások vételére, függetlenül és kombinált antennák részeként.
Tehát például, ha a televíziós adások méteres hullámhossz-tartománya átmegy a 200 MHz-en, akkor a hullámhossz 1,5 m lesz.
A szimmetrikus vibrátor minden szegmense 0,375 méter lesz.

Egy szimmetrikus vibrátor iránymintája

Ideális körülmények között a vízszintes sík sugárzási mintája egy megnyúlt nyolcas, amely az antennára merőlegesen helyezkedik el. Függőleges síkban a diagram egy kör.
Valós körülmények között a vízszintes diagramon négy kis lebeny található, amelyek 90 fokos szöget zárnak be egymással.
A diagramból arra következtethetünk, hogyan helyezzük el az antennát a maximális erősítés eléréséhez.

Ha a vibrátor hosszát nem megfelelően választották ki, a sugárzási minta a következő formában jelenik meg:

A fő alkalmazás a rövid, méteres és deciméteres hullámok tartományában található.

Aszimmetrikus vibrátor

Vagy egyszerűen egy ostorantenna, ez egy függőlegesen szerelt szimmetrikus vibrátor „fele”.
A vibrátor hossza 1, 1/2 vagy 1/4 hullámhossz.

Ez egy nyolcas szám, hosszában vágva. Tekintettel arra, hogy a „nyolcas” második felét a talaj nyeli el, az aszimmetrikus vibrátor iránytényezője kétszer akkora, mint a szimmetrikusé, mivel az összes teljesítményt egy szűkebbben adják ki. irány.
A fő alkalmazás, a DV, HF, SV sávokban, aktívan telepítve van antennaként a közlekedésben.

Ferde V-alakú

A szerkezet nem merev, karókra feszített vezető elemekből áll össze.
A sugárzási mintázat eltolódik az V betű hegyével ellentétes oldalakra

HF tartományban történő kommunikációhoz használatos. Ez egy szabványos antenna a katonai rádióállomásokhoz.

Utazó hullám antenna

Neve is van - ferde nyalábú antenna.

Ez egy ferde szakasz, amelynek hossza többszöröse a hullámhossznak. Az antenna felfüggesztésének magassága a működési tartománytól függően 1-5 méter.
A sugárzási mintázat kifejezett irányított lebenyű, ami jó antennaerősítést jelez.

Széles körben használják katonai rádióállomásokban a HF tartományban.
Kibontva és összecsukva így néz ki:

Hullámcsatorna antenna

Itt: 1 - adagoló, 2 - reflektor, 3 - irányító, 4 - aktív vibrátor.

Antenna párhuzamos vibrátorokkal és 0,5 hullámhosszhoz közeli irányítókkal, amelyek a maximális sugárzás vonala mentén helyezkednek el. A vibrátor aktív, nagyfrekvenciás rezgéseket táplálnak rá, és az EM hullámok elnyelése miatt HF áramok indukálódnak a rendezőkben. A reflektor és a rendezők közötti távolság úgy van megtámasztva, hogy amikor az RF áramok fázisai egybeesnek, haladó hullámhatás képződik.

Ennek a kialakításnak köszönhetően az antenna egyértelmű irányultsággal rendelkezik:

Keretantenna

Tájolás - kétkaréjos

UHF TV-műsorok vételére szolgál.

Változatként - hurokantenna reflektorral:

Log-periodikus antenna

A legtöbb antenna erősítési tulajdonságai nagymértékben változnak a hullámhossz függvényében. A különböző frekvenciákon állandó sugárzási mintázatú antennák egyike az LPA.

Az ilyen antennák maximális és minimális hullámhosszának aránya meghaladja a 10-et - ez meglehetősen magas arány.
Ez a hatás párhuzamos tartókra szerelt különböző hosszúságú vibrátorok használatával érhető el.
A sugárzási minta a következő:

Aktívan használják a cellás kommunikációban az átjátszók építése során, felhasználva az antennák azon képességét, hogy egyszerre több frekvenciatartományban fogadjanak jeleket: 900, 1800 és 2100 MHz.

Polarizáció

Polarizáció az elektromágneses hullám elektromos komponense vektorának iránya a térben.
Vannak függőleges, vízszintes és körkörös polarizáció.

A polarizáció az antenna típusától és elhelyezkedésétől függ.
Például egy függőlegesen elhelyezett aszimmetrikus vibrátor függőleges polarizációt ad, a vízszintesen elhelyezett pedig vízszintes polarizációt.

A vízszintes polarizált antennák nagyobb hatást adnak, mert... a természetes és ipari interferencia főként vertikális polarizációjú.
A vízszintesen polarizált hullámok kevésbé intenzíven verődnek vissza az akadályokról, mint függőlegesen.
Amikor függőlegesen polarizált hullámok terjednek, a Föld felszíne 25%-kal kevesebb energiát nyel el.

Az ionoszférán való áthaladáskor a polarizációs sík elfordul, ennek következtében a vevőoldali polarizációs vektor nem esik egybe, és a vevőrész hatékonysága csökken. A probléma megoldására cirkuláris polarizációt alkalmaznak.

Mindezeket a tényezőket figyelembe kell venni a rádiókapcsolatok tervezésénél a maximális hatékonyság érdekében.

PS:

Ez a cikk az antennáknak csak egy kis részét vázolja fel, és nem kívánja helyettesíteni az antennaadagolókról szóló tankönyvet.

A TV-antenna olyan eszköz, amely javítja a televíziós csatornák vételének minőségét. A segítségével kapott jelet keresztül továbbítják a TV-hez, ami minimális torzítást biztosít. Az antennák a tervezési jellemzőiktől függően analóg, digitális vagy műholdas jelek vételére használhatók. Jelenleg Oroszországban a legelterjedtebbek az analóg televíziós antennák. Az Ostankino-torony sugározza méteres és deciméteres hullámokkal.

A televíziós antennák típusai

A készülék nagyon elterjedt, hiszen szinte egyetlen TV sem tud működni antenna nélkül, kivéve a kábeltelevízióhoz csatlakozókat. A különböző települések eltérő távolságra vannak az átjátszótól. Egyes otthonok több száz kilométerre, míg mások csak néhány lépésre találhatók. Ez a tényező közvetlenül befolyásolja az antenna teljesítményét, amely lehetővé teszi, hogy elfogadható minőségű jelet kapjon, kompenzálja a távolságot. Az összes TV antenna 3 kategóriába sorolható:

• Beltéri.
• Utca.
• Műhold.

Beltéri TV antenna

Ezeket az eszközöket beltérben telepítik. Ezek a legolcsóbbak, és ezen kívül nem igényelnek bonyolult telepítést. Ha ezeket választja, akkor nem kell a koaxiális kábelt kívülre fektetni a homlokzati falon vagy az ablakkereten átmenő furattal. Ennek a kialakításnak óriási hátránya a gyenge jel. Ebben a tekintetben csak olyan területekre telepítik őket, amelyek távolsága legfeljebb 30 km a televízióközponttól vagy az átjátszótól. Nagyobb távolságnál a vett jel erősen torz lesz, ami nem teszi lehetővé a jó minőségű tévéképek megtekintését.

A beltéri antennák jelerősítővel is felszerelhetők. Minél távolabb van az átjátszótól, annál nagyobb teljesítményű erősítőre lesz szüksége. Ezek az eszközök tervezésük szerint két típusra oszthatók:

• Rúd.
• Keret.

Rúd

Ezek a leggyengébb beltéri eszközök. 2 vagy 4 teleszkópos vibrátorral rendelkeznek, amelyek érzékelik a jeleket. Hosszuk általában nem haladja meg az 1 m-t, egy speciális állványra vannak kötve, aminek belsejében egy hozzáillő transzformátor van, amely egy koaxiális kábelre, majd a TV-re továbbítja a jelet. Ennek a kialakításnak megvannak az előnyei. Könnyű, és teleszkópos karjainak köszönhetően kompaktra összecsukható a szállításhoz.

Ha a jelismétlő közel van, a bajuszokat röviden lehet tartani, hogy ne foglalják el a hasznos helyet. Ha a TV-torony távoli, akkor a magassága maximálisra van állítva, ami lehetővé teszi a távolság kompenzálását. Gyakran egy rúd TV antenna is jár a TV-hez. A legtöbben a népi „szarv” néven ismerik. Az ilyen antennák jól veszik a hullámokat a méteres tartományban. Beállításukhoz nemcsak a magasságot kell megváltoztatni, hanem a bajuszok közötti távolságot is, amelyhez zsanérokkal rögzítik őket. A rúdantenna nagy hátránya az univerzális hangolás hiánya. Miután beállította a bajusz helyzetét az egyik csatorna jó vételéhez, a második interferenciával kezdődik a képernyőn.

Keretrendszer

A keret típusú eszközök többé-kevésbé tökéletesek. Deciméteres tartományban veszik fel a jeleket. Ezeknek az eszközöknek keret formájú fém körvonala van, amely állványra van felszerelve. Az ilyen felszerelés még mindig jobb, mint a botos felszerelés, de még mindig messze van az ideálistól. Nem használható jelentős távolságra átjátszótól vagy televíziós toronytól.

Kültéri TV antenna

A televíziós jelek vételére szolgáló kültéri antennák erősebbek. Egy dombra vannak felszerelve, nyílt láthatósági területeken. Gyakran ilyen antennák láthatók a többszintes épületek tetején. A magánszektor lakói egy függőlegesen rögzített magas fémcső tetejére szerelik fel őket. Ebben az esetben 10-15 m-es magasságot biztosítanak, amely lehetővé teszi a házak falai és a faágak által okozott hullámtorzulás kompenzálását. Valójában minél több a jel akadálya, annál nagyobb távolságra kell megemelni az antennát.

Ezek az eszközök különböző külső kivitelben kaphatók, de működési elvük szerint mind 2 típusra oszthatók:

• Aktív.
• Passzív.

Aktív kialakítás

Egy ilyen TV-antenna rendelkezik, amely lehetővé teszi sokkal jobb minőségű jelek vételét és az interferencia kompenzálását. Az ilyen eszközöket akkor választják ki, ha az átjátszó távol van, és az antenna előtt komoly akadályok vannak, amelyek a jeleket szórják, például házak, erdők és elektromos vezetékek. Aktív eszközre akkor is szükség lesz, ha a telepítést alföldön végzik, amikor nincs közvetlen láthatóság a műsorforrás és a vételi pont között.

Az aktív antennák több TV-készülékhez is képesek jelet továbbítani. Ehhez csak egy speciális pólót kell használnia a koaxiális kábelhez. Az általuk használt erősítő külön áramforrást igényel. Ehhez egy 12 V-os leeresztő egység biztosított. A TV koaxiális kábelére csatlakozik, és feszültséggel látja el a vibrátorantennák vételi pontját, melynek közelében egy zárt tokban rejtett erősítőkártya található.

Passzív eszközök

Az ilyen antennák olcsóbbak, de csak akkor választhatók, ha a vételi pont és a műsorszóró berendezés között akadálymentes közvetlen rálátás van. Ilyen körülmények között nem szükséges erősítő használata. Előfordulhat, hogy az egyéni házak lakói túl közel laknak a műsorszóró toronyhoz, ezért éppen ilyen antennára van szükségük. De még ő is képes torzított jelet fogadni, mert az túl erős. Ebben az esetben speciális felszerelést kell telepítenie - csillapítót. Lehetővé teszi ezt a hiányosságot a jelerősség TV számára elfogadható szintre való csökkentésével.

Műholdas antenna

Természetesen a legjobb berendezés a televíziós jel vételére a műholdas TV antenna. Az adást nem a földön elhelyezett televíziótoronyról veszi, hanem egy műholdról. Ez egy hatalmas szerkezet, amely többszöröse többe kerül, mint a kültéri és különösen a beltéri eszközök. Az antenna egy nagy, fehérre festett fémtányérból áll, amely képernyőként működik a műholdas adás fókuszálásához. A rácsapódó hullámokat egy konverter fogja fel, amely egy ökölnél valamivel kisebb fej formájában készül. Egy adott műholdra hangol, és minden általa sugárzott TV-csatornát fogad. Az antennán lévő konverterek száma régiónként eltérő, de ritkán haladja meg a 3 darabot.

A hagyományos földi és a műholdas műsorszolgáltatók jelei eltérőek, ezért a TV nem érzékeli azokat. Ebben a tekintetben egy vevőt kell felszerelni az inverter és a televízió képernyője közé. Ez egy kicsi készülék, valamivel kisebb, mint egy DVD set-top box. Feladata a műholdjel átalakítása a TV szabványos jelévé.

Általában, ha két TV van a házban, akkor mindegyikhez külön TV antenna szükséges, ami az átalakító sajátosságaiból adódik. Ha egy műholdról egy csatornát vesz, az nem tud egyidejűleg másik csatornát feldolgozni. Más szóval, ha ilyen kapcsolatot hoz létre, akkor minden TV egy TV-csatornát fog mutatni.

Viszonylag nemrégiben ez a probléma megoldódott. Megjelentek az univerzális konverterek, amelyek lehetővé teszik két tévékészülék csatlakoztatását, miközben megőrzik a különböző csatornák nézésének lehetőségét. Kialakításuk két bemenetet biztosít a koaxiális kábel csatlakoztatásához. Sajnos a kialakítás nem tökéletes. Egy ilyen konverter kiválasztásakor egy TV-antennát használnak, de továbbra is csatlakoztatnia kell egy vevőt minden TV-hez.

A műholdas eszközök sokkal jobb minőségű jelet továbbítanak a TV-be, mint a földi állomások, ezért nagyon népszerűek, különösen azokban a régiókban, ahol a műsorszolgáltatók nagyon távol vannak. Még nagyon nehéz terepen is képes lesz tévéműsorokat nézni ideális képpel, ami kültéri antenna használata esetén lehetetlen lenne. A műholdas adások zavarása csak heves zivatar vagy heves havazás esetén fordulhat elő.

A parabolaantennáknak számos előnye van. Természetesen jobbak a többi típusnál, de van egy hátrányuk is. Amellett, hogy drágábbak, szakképzett karbantartást igényelnek. Nem valószínű, hogy saját maga telepítheti őket, mivel először ellenőriznie kell a jel minőségét, és az edényt a megfelelő irányba, megfelelő szögben kell beállítania. Ezenkívül a vevő megfelelő működéséhez rögzíteni kell a sugárzott csatornák frekvenciáit, amelyek időszakosan változnak. A firmware telepítése után több hónapig megtekintheti az összes csatornát, majd néhányuk eltűnik, amíg csak néhány száz marad. Újra kell frissítenie. Ezt saját kezűleg nehéz megtenni, mert speciális kábelre és csatornakódokkal rendelkező szoftverre van szükség. Időnként kapcsolatba kell lépnie a speciális szervizközpontokkal, amelyek szolgáltatásai nem ingyenesek.

Ha normál időjárási körülmények között a műholdas TV antennája interferenciával kezd jelet sugározni, akkor ennek valószínűleg az az oka, hogy az antenna és a műhold között nincs közvetlen láthatóság. Ennek oka általában a fa túlzott növekedése. Elég levágni az ágakat és a jel minősége helyreáll. Ezenkívül a probléma a konverter helyzetének megváltoztatásában rejlik. Az antenna felszerelésekor azt a műhold helyéhez képest megfelelő szögben kell beállítani. Ha a szög kissé megváltozik, a vétel minősége torz lesz. Általában erős szélben egy rosszul rögzített lemez enyhén, szó szerint néhány centiméterrel elfordulhat. Ebben az esetben újra kell konfigurálni. Ezt meglehetősen nehéz megtenni speciális diagnosztikai berendezések nélkül.

A legegyszerűbb típusú antenna-adagoló eszközök, és egy olyan egyenes vezető, amelyben a szimmetrikus (a középső) pontokban az áramok egyenlő nagyságúak és azonos irányúak a térben. A 3.1. példát mutat egy szimmetrikus vibrátor árameloszlására. Itt a Z és -Z szimmetrikus pontokban teljesül az Iz=I-z feltétel. Az ábrán látható nyilak azt mutatják, hogy a jelzett szimmetrikus pontokban az áramok azonos irányúak. Természetesen ez az irány egy bizonyos időpontban látható.

A 3.2. Különböző L/l arányú szimmetrikus vibrátorok sugárzási mintázata látható. Ezek az ábrák a vibrátor tengelyén áthaladó síkban lévő sugárzási mintákat mutatják be. A térbeli sugárzási minták a forgástestek felületeit reprezentálják, amelyek az egyes görbéknek a vibrátor tengelye körüli elforgatásával alakulnak ki.

A 3.2. ábra mutatja, hogy amíg a vibrátor teljes hossza (2L) nem haladja meg a hullámhosszt (pontosabban 1,25l-t), addig a vibrátor tengelyére merőleges irányokban a sugárzási minta maximumát kapjuk. 2l-nél<=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.

Hullámcsatorna antenna.

A hullámcsatorna-antenna olyan vibrátorok rendszere, amelyek hossza közel a hullámhossz feléhez, és merőlegesen helyezkedik el arra az egyenesre, amely mentén a sugárzás történik. Az antennában csak egy vibrátor aktív, a többi vibrátor passzív (3.3. ábra).

Az első passzív vibrátort reflektornak nevezik, ezt követi az aktív vibrátor, majd ismét a passzív vibrátorok - rendezők. Az antenna hullámcsatornát sugároz a rendezők irányába, és a sugárzási mintázata közel áll a tű alakúhoz. Egy adott antenna hatásfokából a rendezők számát a közelítő arány segítségével határozhatjuk meg: D = 5N, ahol N a rendezők száma.

A hullámcsatorna számítási módszerei csak hozzávetőleges eredményeket tesznek lehetővé, amelyeket azután kísérletileg finomítanak.

Aszimmetrikus vibrátor.

Ha a vibrátor az ideális vezetősíktól H távolságra van elhelyezve, akkor a tükörkép elve szerint ez egyenértékű két 2H távolságra lévő vibrátorral, ahol a második vibrátor az első tükörképe. . Ha a vibrátor párhuzamos azzal a síkkal, amely felett helyezkedik el, akkor a képe antifázisú, de ha merőleges, akkor fázisban van. Ez a körülmény lehetővé teszi, hogy a szimmetrikus vibrátornak csak egy karját használjuk, közvetlenül egy arra merőleges ideális vezetősíkra szerelve. Az így elkészített vibrátorantennát aszimmetrikus vibrátornak nevezzük, paraméterei könnyen meghatározhatók. Abban az esetben azonban, ha a sík, amely felett a vibrátor található, véges vezetőképességű, az antenna paramétereinek kiszámítása nagyon bonyolult.

A hatékonyság javítása érdekében Az aszimmetrikus vibrátorok és a föld tulajdonságainak a paramétereire gyakorolt ​​​​hatásának csökkentése az antenna vagy az ellensúly földelésével történik. Az antennaföldelés egy olyan vezetékrendszer, amely általában nem túl nagy mélységig van a földbe temetve. Az ellensúly a talaj felett bizonyos magasságban elhelyezkedő vezetékrendszer. Az antennaföldeléssel (ellensúly) lefedett terület méretei kellően nagyok (nagyobbak a hullámhossznál), a vezetékek közötti távolság pedig kicsi (kevesebb, mint a hullámhossz negyede).

Vibrátor karakterisztikája 1/4l üzemmódban

Az ilyen típusú antenna egy vibrátor, amelynek karhossza megegyezik a hullámhossz negyedével. Egy ilyen vibrátorban az aktuális antinódus pontosan a bilincseknél található, és a rajtuk lévő feszültség nulla. A vibrátor bemeneti ellenállása tisztán aktív, a reaktancia pedig nulla. A hatékonyság reaktív komponensének hiánya miatt. egy ilyen antenna maximális lesz. A vibrátor soros rezonanciaáramkörként viselkedik, RA=73 Ohm-mal. Ezt az üzemmódot a saját (rezonáns) hullámon történő működési módnak nevezzük. Más szóval, az antenna saját hulláma az a leghosszabb hullámhossz, amelynél a reaktancia nulla.

Az iránytényező 1,641, és az ilyen típusú antennák sugárzási mintája kétkaréjos jellegű, maximumokkal 900 és 2700 irányban (lásd 3.2. ábra). Az ilyen vibrátorokat keskeny sávú antennák tervezésénél használják, mivel az adagolóúttal (adó kimenettel) való illesztés folyamata jelentősen leegyszerűsödik.

Vibrátor karakterisztikája L=5/8l módban

L=5/8l vibrátorkarhosszúságnál az aszimmetrikus vibrátor iránymintájában egy a vibrátor tengelyére merőleges irányú főlebeny és két kis oldallebeny található (3.2. ábra). Az oldallebenyek jelenléte ellenére a sugárzás irányíthatósága a vibrátor tengelyére merőleges irányban maximális.

Ez azt jelenti, hogy egy ilyen antenna nyeresége maximális lesz. A vibrátor reaktanciája tisztán kapacitív jellegű és viszonylag nagy.

A függőlegesen polarizált, nagy irányítottságú antenna megvalósításának egyik hatékony módja egy lineáris antennatömb kialakítása, amelyben több azonos fázisú, kollineáris sugárzó elemet kombinálnak. A kolineáris típusú antennák hangolása pontos számításokat igényel. A 3.5. A kolineáris antennák tipikus kialakításait ábrázoljuk működési elveik grafikus magyarázatával. A 3.4.a. ábrán látható antennában a félhullámú sugárzó elemek közé induktorok vannak csatlakoztatva, hogy közös módú teljesítményt biztosítsanak. Az ilyen típusú antennát terhelt antennának nevezik, és gyakran használják autóantennaként.

A 3.4.b, c ábrákon látható antennákat általában koaxiális kollineáris antennáknak nevezik. Az ilyen típusú antennákat autóantennákként és bázisállomások antennáiként is használják. Ezen antennák fázistápellátása a sugárzó elemek hosszától és a köztük lévő távolságtól függ, ezért ezek az antennák keskeny sávúak, a kollineáris antennák viszonylag nagy erősítéssel rendelkeznek. Úgy vannak megépítve, hogy az antennák nagy hossza ellenére kizárják az ellenkező irányú áramú szakaszokat. A 3.5. a Marconi-Franklin antenna kiviteli alakjai láthatók.

A 3.4.a. ábrán látható tekercsek és a 3.4.b. ábrán látható vezetékszakaszok elektromos hossza fél hullám; ezekben a tekercsekben és szakaszokban az áramok ellentétes irányúak, de nem sugároznak. Az antenna többi sugárzó szakaszában az áramok fázisban vannak. 3.6. elmagyarázza az egymást metsző koaxiális vonalszakaszokból készült antenna kialakítását és működési elvét (3.5. ábra).

A félhullámszakaszok külső és belső vezetői keresztbe vannak kötve. A belső vezető és a cső belső felülete elektromos vezetékként szolgál, amelyhez az „a” és „b” pontokban sugárzó vibrátorok kapcsolódnak az 1. és 2. vagy 3. és 4. cső külső felületei formájában. a bázist, ezt az antennát szimmetrikusan kell táplálni, különben a vibrátorok fele kap potenciális földet, és nem sugároz. A 3.6. Ennek az antennatípusnak egy változata látható, amelyet a gyártás során nagyobb gyárthatóság jellemez.

Az összes modern kollineáris antenna általában dielektromos (általában üvegszálas) házba van zárva, amely véd az éghajlati hatásoktól és tartószerkezetként szolgál.

Az egyik végéről táplált antennák esetében, amelyek a fentebb tárgyalt kollineáris antennák mindegyike, az áramerősség csökken az antenna másik végéhez közeledve a sugárzás csillapítása miatt, különösen a viszonylag nagy keresztmetszetű antennák esetében. Ez a főlebeny kitágulásához, az oldallebenyek csökkenéséhez és az irányítottság csökkenéséhez vezet. Ezek az antennák keskeny sávúak, mivel elemeik helyes fázisbeosztását a hullámhossz és az antennarészek méretének aránya határozza meg.Az ilyen antennák bázisállomási helyhez kötött antennaként való felhasználása, ellentétben az antennatömbökkel, számos előnyeit. Az ilyen antennák kis tömeg- és méretjellemzőik miatt könnyen felszerelhetők, meglehetősen nagy erősítéssel és egyenletes kör alakú sugárzási mintával rendelkeznek.A kollineáris antennák járműantennaként is használhatók, különösen a 800-as nagyfrekvenciás tartományokhoz... 900 MHz.

A 3.7. ábrán látható antenna egy Marconi-Franklin antenna, kevés szekcióval és egy fázistekerccsel. A tekercset a mechanikai tulajdonságok szempontjából is használják - rugalmasságot biztosít az antennának, ami a mobil járművek antennáinál kívánatos.

Az antenna bemeneti impedanciája csak rezonáns hullámokon működik tisztán aktívnak. Ha az antenna más hullámokon gerjesztett, akkor az antenna maximális adóteljesítményének biztosításához az antennát illesztéssel kell hangolni. Azok. kompenzálja a bemeneti ellenállás reaktív komponensét. Az ilyen típusú antennákra jellemző kiterjesztési módban a reaktív komponens kompenzálására általában egy induktort használnak, amely mintegy kiterjeszti a vibrátort (3.8. ábra).

A teljesen bekapcsolt tekercs induktivitásának olyannak kell lennie, hogy az ellenállása kompenzálja az antenna kapacitását.

A rövidített antennákat (antennák bővítési módban) széles körben használják mozgó tárgyakra (autók, repülőgépek stb.) telepített antennákként. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az ilyen antennák könnyen álcázhatók, ellenállnak a jelentős szélterhelésnek és könnyen használhatók. De 0,25 literrel nem osztható hullámhosszon az antenna bemeneti impedanciájának reaktív összetevője megnő, ami megnehezíti az antenna hangolását. Az L = 5/8l karhossznál az antenna maximális irányíthatósági jellemzője érhető el, de a bemeneti impedancia erős kapacitív komponenssel rendelkezik, ennek kompenzálására egy illesztő tekercs van beépítve.

Az autók és állóantennák tervezési jellemzői.

Az autók antennáinak tervezésének fő követelményei a kompaktság és a működés stabilitása nehéz üzemi körülmények között a járművön. Speciális mobilkommunikációs rendszerekben történő alkalmazás esetén bizonyos esetekben a rejtett elhelyezés követelménye is hozzáadódik. Ezen okok miatt a kis méretű és egyszerű kialakítású egybemenetes antennákat a mobil objektumok rádióállomásainak részeként használják. A felsorolt ​​követelményeknek leginkább az autó tetejére szerelt aszimmetrikus függőleges vibrátorok felelnek meg, amelyek ellensúlyként használják.

A nagyobb hatékonyságot biztosító, hatékonyabb kollineáris antennák mozgó tárgyak antennájaként is használhatók. Ezzel párhuzamosan azonban nőnek az autó függőleges méretei, magának az antennának a kialakítása bonyolultabbá és drágábbá válik, és a mozgás során a szembejövő légáramból származó szélterhelés nő. Ráadásul kollineáris antenna használatakor annak jelentős függőleges mérete miatt nehéz a titkosság biztosítása.

Az aszimmetrikus függőleges vibrátor egy cső, melynek legalacsonyabb pontja a vibrátor betáplálási pontja.

Az emitternek a karosszéria tetejére történő felszerelésének módja szerint két lehetőség van: csavarokkal vagy csavarokkal rögzítve, és az emitter helyzetét az alapra helyezett állandó mágnessel rögzítve. Az első lehetőség az antenna autóhoz történő felszerelésére az adó legmegbízhatóbb rögzítését biztosítja. Azonban feltételezi a lyukak jelenlétét a karosszéria tetején, és nem teszi lehetővé a kibocsátó helyzetének megváltoztatását. A második lehetőség lehetővé teszi az adó helyzetének gyors megváltoztatását vagy teljes eltávolítását a tetőről. A toroid mágneses áramkörbe egy állandó mágnes kerül, amely egy vezető, és egyúttal alapjaként ("földként") szolgál az illesztő áramkör számára. Nagy frekvencián az alap és a tető elektromos összekötése a csavarokon és az alap és a tető közötti kapacitáson keresztül, mágneses alap használatakor pedig csak ezen a kapacitáson keresztül történik. A használt frekvenciákon értéke meglehetősen magas.

Az autóantennák fő elektromos jellemzői az erősítés, a sugárzási minta jellege, az illesztés szintje és az illesztési sávszélesség. A megengedett bemeneti teljesítmény ebben az esetben nem kritikus paraméter, mivel a mozgó tárgyakon lévő adók teljesítménye általában alacsony.

Az antennakibocsátó elrejtése vagy esztétikai okokból történő elhelyezése a karosszéria fémfelületeihez közel, mélyedésekbe (például fényszórókba) stb. a sugárzási ellenállás csökkenéséhez vezet, ezért az illesztés romlásához és a működési frekvenciasáv csökkenéséhez; Ezenkívül az antenna adagoló eszköz sugárzási mintája torz. Ebben az értelemben az optimális egy függőlegesen polarizált antenna, például egy függőleges oszlop elhelyezése az autó tetején. Ha egy ilyen antennát a tető közepétől a széle felé tolunk, akkor az antenna bemeneti impedanciája, és így az adagolóhoz való illesztése is viszonylag keveset fog változni, mivel azt elsősorban a viszonylag rövid távolságra korlátozott közeli reaktív mezők határozzák meg. az antennától, azaz. a tető egy kis része. De ugyanez nem mondható el a sugárzási mintáról. A tetőt korlátozott méretű fémlemezként ábrázolva körülbelül a 3.9 - 3.11 ábrákon láthatónak megfelelő sugárzási mintákat kapunk.

Ha egy három hullámhosszú lap közepére függőleges vibrátort helyezünk, akkor a függőleges síkban megemelt és szimmetrikus sugárzási mintázatot kapunk (3.10. ábra).

Ha a vibrátort a lap szélére toljuk (3.11. ábra), a függőleges síkban a sugárzási mintázat aszimmetrikussá válik: azon az oldalon, ahol a vibrátor közelebb van a széléhez, a sugárzási mintázat jobban megemelkedik.

Az azimutális sugárzási minták egy kör alakú lappal nem irányítottak, a téglalap alakúaknál közel nem irányítottak lesznek. A 3.11. Ebben az esetben az azimutális sugárzási mintázat hozzávetőleges képet adunk a horizonthoz képest 300 -os szögben - ez már jelentősen eltér a körirányú sugárzástól. Nyilvánvalóan az antenna optimális helye az autó tetejének közepe.

Az antenna adagoló készülékek helyhez kötött tárgyakra történő elhelyezésekor ügyelni kell az adó- és vevőantennák területi elválasztására, amelyet az elektromágneses kompatibilitás követelményei, a rádióberendezések, antennaadagolók ésszerű és hatékony használata, valamint az antennák elhelyezési területe határoz meg. elhelyezni.

Az antennák közötti kölcsönös hatás megnyilvánulhat a vízszintes sugárzási mintázat fő lebenyének oldalirányú eltérésében, oldallebenyeinek szintjének növekedésében és a függőleges minta maximumának a talajtól való elengedésének szögében. Az ilyen nemkívánatos jelenségek elkerülése érdekében el kell kerülni, hogy az antenna közelében olyan vezetékeket és egyéb antennaeszközöket helyezzenek el, amelyek mérete közel rezonancia az antenna működési hullámával. Az antennák kölcsönös befolyásolása elfogadhatatlan. A sugárzási mintázatok torzításmentes kialakításához minden antenna előtt egy úgynevezett szabad zóna helyet kell kialakítani.

A sugárzási mintázat kialakulását jelentősen befolyásolja az antenna felszerelésének módja (az árboc tetejére vagy oldalára, szélére), valamint az árboc keresztmetszetének méretei és jellege. A 3.12. A sugárzási kép torzulása az árboc keresztirányú méreteitől és keresztmetszetétől való függését mutatja.

Az ábrán látható, hogy az árboc átmérőjének növekedése elkerülhetetlenül a mintázat eltolódásához vezet az azimutális síkban a hátsó oldalon, az antennához képest. Ezen túlmenően, hogy csökkentsék a két antenna (vevő és adó) kölcsönös hatását, a frontális sík mentén helyezkednek el.

A jel csillapításának (dB-ben) függését az antenna elválasztási távolságának a hullámhosszhoz viszonyított arányától a 3.13. ábra mutatja. Adott az antennák dB-ben megadott (meghatározott) távolsága és ismert működési hullámhossz (méterben), az antennák közötti vízszintes távolságot (méterben) a grafikon határozza meg. Ha a vízszintes antennatávolság valamilyen okból nem lehetséges (vagy nem elegendő), akkor függőleges antennatávolságot is alkalmazunk. A 3.14. A jelgyengülés (dB-ben) grafikonja az antennatávolság és a hullámhossz közötti arány függvényében látható.

Az antennák függőleges távolságának nagyságát a közöttük kívánt (adott) izoláció mellett dB-ben és az ismert működési hullámhosszon (méterben) a vízszinteshez hasonlóan határozzuk meg a grafikonról A kommunikáció stabilitásának biztosítása érdekében Az antennák elhelyezésénél figyelembe kell venni az összes fenti paramétert, és figyelembe kell venni az antennák egymásra gyakorolt ​​kölcsönös hatásának lehetőségét, különösen az antennarendszerek korlátozott telepítési helyei esetén.