Η κεραία τηλεόρασης είναι μια συσκευή για τη βελτίωση της ποιότητας λήψης κυμάτων. τηλεοπτικών καναλιών. Το σήμα που λαμβάνεται με τη βοήθειά του μεταδίδεται στην τηλεόραση μέσω, η οποία παρέχει ελάχιστη παραμόρφωση. Οι κεραίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη λήψη αναλογικού, ψηφιακού ή δορυφορικού σήματος, ανάλογα με τις δικές τους χαρακτηριστικά σχεδίου. Αυτή τη στιγμή, στη Ρωσία, οι πιο συνηθισμένες είναι οι κεραίες αναλογική τηλεόραση. Μεταδίδεται από τον Πύργο Ostankino, χρησιμοποιώντας μετρικά και δεκατιανά κύματα.

Τύποι κεραιών τηλεόρασης

Η συσκευή είναι πολύ συνηθισμένη, καθώς σχεδόν καμία τηλεόραση δεν θα μπορεί να λειτουργήσει χωρίς κεραία, με εξαίρεση αυτές που είναι συνδεδεμένες με καλωδιακή τηλεόραση. Διαφορετικοί οικισμοί έχουν διαφορετικές αποστάσεις από τον επαναλήπτη. Μερικά σπίτια μπορούν να βρίσκονται εκατοντάδες χιλιόμετρα μακριά, ενώ άλλα είναι μόλις λίγα βήματα μακριά. Αυτός ο παράγοντας επηρεάζει άμεσα την ισχύ της κεραίας, η οποία θα σας επιτρέψει να λάβετε ένα σήμα αποδεκτής ποιότητας, αντισταθμίζοντας την απόσταση. Όλες οι κεραίες τηλεόρασης μπορούν να χωριστούν σε 3 κατηγορίες:

• Δωμάτιο.
• Δρόμος.
• Δορυφόρος.

Κεραία τηλεόρασης εσωτερικού χώρου

Αυτές οι συσκευές εγκαθίστανται σε εσωτερικούς χώρους. Είναι τα φθηνότερα, και εκτός αυτού, δεν απαιτούν πολύπλοκη εγκατάσταση. Όταν επιλέγετε υπέρ τους, δεν χρειάζεται να τοποθετήσετε ένα ομοαξονικό καλώδιο έξω, κάνοντας μια διαμπερή τρύπα στον τοίχο της πρόσοψης ή στο πλαίσιο του παραθύρου. Το κύριο μειονέκτημα αυτού του σχεδιασμού είναι αδύναμο σήμα. Από αυτή την άποψη, εγκαθίστανται μόνο σε περιοχές με απόσταση έως και 30 km από τηλεοπτικό κέντρο ή επαναλήπτη. Σε μεγαλύτερη απόσταση, το λαμβανόμενο σήμα θα έχει ισχυρή παραμόρφωση, η οποία δεν θα σας επιτρέψει να προβάλετε μια εικόνα τηλεόρασης υψηλής ποιότητας.

Οι εσωτερικές κεραίες μπορούν επίσης να εξοπλιστούν με ενισχυτή σήματος. Όσο πιο μακριά από τον επαναλήπτη, τόσο πιο ισχυρός ενισχυτής θα απαιτείται. Αυτές οι συσκευές χωρίζονται σε δύο τύπους ανάλογα με το σχεδιασμό:

• Ράβδος.
• Δομή.

Ράβδος

Αυτές είναι οι πιο αδύναμες συσκευές δωματίου. Έχουν 2 ή 4 τηλεσκοπικούς δονητές μουστακιού, που παίρνουν τα σήματα. Το μήκος τους συνήθως δεν ξεπερνά το 1 μ. Συνδέονται σε ειδική βάση, η οποία έχει μέσα έναν αντίστοιχο μετασχηματιστή, ο οποίος μεταδίδει το σήμα στο ομοαξονικό καλώδιο και περαιτέρω στην τηλεόραση. Η χρήση αυτού του σχεδίου έχει τα πλεονεκτήματά του. Είναι ελαφρύ και χάρη στο τηλεσκοπικό μουστάκι, μπορεί να διπλωθεί συμπαγή για μεταφορά.

Εάν ο επαναλήπτης σήματος είναι κοντά, το μουστάκι μπορεί να γίνει κοντό ώστε να μην πιάνει χρήσιμο χώρο. Όταν ο πύργος τηλεόρασης είναι μακριά, το ύψος τους ρυθμίζεται στο μέγιστο, γεγονός που σας επιτρέπει να αντισταθμίσετε την απόσταση. Συχνά, μια κεραία τηλεόρασης με ράβδο συνοδεύεται από τηλεόραση. Στους περισσότερους, είναι γνωστό με τη δημοφιλή ονομασία «κέρατα». Τέτοιες κεραίες λαμβάνουν καλά κύματα στην περιοχή του μετρητή. Για να πραγματοποιηθεί η ρύθμισή τους, είναι απαραίτητο να αλλάξετε όχι μόνο το ύψος, αλλά και την απόσταση μεταξύ των μουστάκια, για τα οποία παρέχεται η στερέωσή τους με τη βοήθεια μεντεσέδων. Το μεγάλο μειονέκτημα της ράβδου κεραίας είναι η έλλειψη καθολική ρύθμιση. Έχοντας ορίσει τη θέση του μουστάκι για καλή λήψη ενός καναλιού, το δεύτερο θα αρχίσει να μεταδίδεται στην οθόνη με παρεμβολές.

Δομή

Λίγο πολύ τέλειες είναι οι συσκευές τύπου πλαισίου. Λαμβάνουν σήματα στο εύρος των δεκατιανών. Αυτές οι συσκευές έχουν μεταλλικό περίγραμμα, κατασκευασμένο με τη μορφή πλαισίου, το οποίο στερεώνεται σε βάση. Αυτός ο εξοπλισμός εξακολουθεί να είναι καλύτερος από τον εξοπλισμό ράβδων, αλλά απέχει πολύ από το ιδανικό. Δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε μεγάλη απόσταση από τον επαναλήπτη ή τον πύργο της τηλεόρασης.

εξωτερική κεραία τηλεόρασης

Πιο ισχυρές είναι οι εξωτερικές κεραίες για τη λήψη τηλεοπτικού σήματος. Τοποθετούνται σε λόφο σε χώρους ανοιχτής ορατότητας. Συχνά τέτοιες κεραίες μπορεί να δει κανείς στις στέγες πολυώροφων κτιρίων. Οι κάτοικοι του ιδιωτικού τομέα τα τοποθετούν πάνω σε έναν ψηλό μεταλλικό σωλήνα στερεωμένο κάθετα. Σε αυτή την περίπτωση, παρέχεται ένα υψόμετρο 10-15 m, το οποίο καθιστά δυνατή την αντιστάθμιση της παραμόρφωσης των κυμάτων από τους τοίχους των σπιτιών και τα κλαδιά δέντρων. Στην πραγματικότητα, όσο περισσότερα εμπόδια σήματος τριγύρω, τόσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση που χρειάζεστε για να σηκώσετε την κεραία.

Αυτές οι συσκευές διατίθενται σε διάφορα εξωτερικά σχέδια, αλλά όλες χωρίζονται σε 2 τύπους σύμφωνα με την αρχή λειτουργίας:

• Ενεργός.
• Παθητικός.

ενεργό σχέδιο

Μια τέτοια κεραία τηλεόρασης έχει, η οποία σας επιτρέπει να λαμβάνετε σήματα πολύ καλύτερα και να αντισταθμίζετε τις παρεμβολές. Τέτοιες συσκευές επιλέγονται εάν ο επαναλήπτης είναι μακριά και υπάρχουν σοβαρά εμπόδια σκέδασης σήματος μπροστά από την κεραία, όπως σπίτια, δασικές περιοχές και καλώδια ρεύματος. Επίσης, θα απαιτείται ενεργή συσκευή εάν η εγκατάσταση πραγματοποιείται σε πεδιάδα, όταν δεν υπάρχει άμεση οπτική επαφή μεταξύ της πηγής εκπομπής και του σημείου λήψης.

Οι ενεργές κεραίες μπορούν να μεταδώσουν ένα σήμα σε πολλές τηλεοράσεις. Για να το κάνετε αυτό, απλά πρέπει να χρησιμοποιήσετε ένα ειδικό μπλουζάκι για ομοαξονικό καλώδιο. Ο ενισχυτής που χρησιμοποιούν απαιτεί ξεχωριστό τροφοδοτικό. Για αυτό, παρέχεται ένα μπλοκ υποβάθμισης 12 βολτ. Συνδέεται με ένα ομοαξονικό καλώδιο στην τηλεόραση και παρέχει τάση στο σημείο λήψης στις δονητικές κεραίες, κοντά στις οποίες υπάρχει μια πλακέτα ενισχυτή κρυμμένη σε μια σφραγισμένη θήκη.

Παθητικές συσκευές

Τέτοιες κεραίες είναι φθηνότερες, αλλά μπορούν να επιλεγούν μόνο εάν υπάρχει άμεση οπτική επαφή χωρίς εμπόδια μεταξύ του σημείου λήψης και του εξοπλισμού εκπομπής. Σε τέτοιες συνθήκες, η χρήση ενισχυτή δεν είναι απαραίτητη. Οι κάτοικοι μεμονωμένων σπιτιών μπορεί να ζουν πολύ κοντά στον πύργο εκπομπής, επομένως χρειάζονται ακριβώς μια τέτοια κεραία. Αλλά ακόμη και αυτή μπορεί να λάβει ένα σήμα με παραμόρφωση από το γεγονός ότι είναι πολύ ισχυρό. Σε αυτή την περίπτωση, θα χρειαστεί να εγκαταστήσετε ειδικό εξοπλισμό - έναν εξασθενητή. Σας επιτρέπει να αντισταθμίσετε αυτό το μειονέκτημα μειώνοντας την ισχύ του σήματος σε ένα αποδεκτό επίπεδο για την τηλεόραση.

Δορυφορική κεραία

Φυσικά, ο καλύτερος εξοπλισμός για τη λήψη τηλεοπτικού σήματος είναι μια δορυφορική κεραία τηλεόρασης. Λαμβάνει την εκπομπή όχι από έναν πύργο τηλεόρασης που βρίσκεται στο έδαφος, αλλά από έναν δορυφόρο. Πρόκειται για μια τεράστια κατασκευή, η οποία είναι πολλές φορές πιο ακριβή από τις εξωτερικές και ακόμη περισσότερο τις εσωτερικές συσκευές. Η κεραία αποτελείται από ένα μεγάλο λευκό μεταλλικό πιάτο που λειτουργεί ως οθόνη για την εστίαση της δορυφορικής εκπομπής. Τα κύματα που το χτυπούν συλλαμβάνονται από έναν μετατροπέα, ο οποίος είναι φτιαγμένος με τη μορφή ενός μικρού κεφαλιού λίγο μικρότερου από μια γροθιά. Συντονίζεται σε συγκεκριμένο δορυφόρο και λαμβάνει όλα τα τηλεοπτικά κανάλια που εκπέμπει. Ο αριθμός των μετατροπέων στην κεραία διαφέρει ανάλογα με την περιοχή, αλλά σπάνια υπερβαίνει τα 3 τεμάχια.

Τα σήματα των συμβατικών ραδιοτηλεοπτικών σταθμών στο έδαφος και των δορυφορικών είναι διαφορετικά, επομένως η τηλεόραση δεν μπορεί να τα αντιληφθεί. Από αυτή την άποψη, ένας δέκτης είναι εγκατεστημένος μεταξύ του μετατροπέα και της οθόνης της τηλεόρασης. Αυτός είναι μικρή συσκευή, οι διαστάσεις των οποίων είναι ελαφρώς μικρότερες από τους αποκωδικοποιητές DVD. Το καθήκον του είναι να μετατρέψει το δορυφορικό σήμα σε τυπικό τηλεοπτικό σήμα.

Συνήθως, αν υπάρχουν δύο τηλεοράσεις στο σπίτι, τότε η καθεμία από αυτές θα απαιτεί ξεχωριστή κεραία τηλεόρασης, κάτι που οφείλεται στις ιδιαιτερότητες του μετατροπέα. Όταν λαμβάνει ένα κανάλι από έναν δορυφόρο, δεν μπορεί να επεξεργαστεί ένα άλλο κανάλι ταυτόχρονα. Με άλλα λόγια, εάν κάνετε μια τέτοια σύνδεση, τότε όλες οι τηλεοράσεις θα δείχνουν ένα τηλεοπτικό κανάλι.

Σχετικά πρόσφατα αυτό το πρόβλημαέχει επιλυθεί. Έχουν εμφανιστεί μετατροπείς γενικής χρήσης που σας επιτρέπουν να συνδεθείτε σε δύο τηλεοράσεις, διατηρώντας παράλληλα τη δυνατότητα προβολής διαφορετικά κανάλια. Ο σχεδιασμός τους παρέχει δύο εισόδους για τη σύνδεση ομοαξονικού καλωδίου. Δυστυχώς ο σχεδιασμός δεν είναι τέλειος. Κατά την επιλογή ενός τέτοιου μετατροπέα, θα χρησιμοποιηθεί μία κεραία τηλεόρασης, αλλά πρέπει να συνδέσετε έναν δέκτη σε κάθε τηλεόραση.

Οι δορυφορικές συσκευές μεταδίδουν πολύ καλύτερο σήμα στην τηλεόραση από τους επίγειους σταθμούς, επομένως είναι πολύ δημοφιλείς, ειδικά σε περιοχές όπου οι ραδιοτηλεοπτικοί φορείς βρίσκονται πολύ μακριά. Ακόμη και με πολύ δύσκολο έδαφος, θα μπορείτε να παρακολουθείτε τηλεοπτικά προγράμματα με τέλεια εικόνα, κάτι που θα ήταν αδύνατο με μια εξωτερική κεραία. Παρεμβολές δορυφορικών εκπομπών ενδέχεται να προκύψουν μόνο σε περίπτωση ισχυρής καταιγίδας ή έντονης χιονόπτωσης.

Τα δορυφορικά πιάτα έχουν πολλά πλεονεκτήματα. Σίγουρα είναι καλύτερα από άλλα είδη, αλλά έχουν και ένα μειονέκτημα. Εκτός από το ότι είναι πιο ακριβά, απαιτούν εξειδικευμένη συντήρηση. Είναι απίθανο να μπορέσετε να τα εγκαταστήσετε μόνοι σας, γιατί πρέπει αρχικά να ελέγξετε την ποιότητα του σήματος και να ρυθμίσετε το πιάτο στη σωστή κατεύθυνση στη σωστή γωνία. Επιπλέον, για να λειτουργεί σωστά ο δέκτης, είναι απαραίτητο να καταγράφονται οι συχνότητες των καναλιών εκπομπής, οι οποίες αλλάζουν περιοδικά. Μετά το υλικολογισμικό, θα είναι δυνατή η προβολή όλων των καναλιών για αρκετούς μήνες, μετά από τους οποίους ορισμένα από αυτά θα αρχίσουν να εξαφανίζονται έως ότου απομείνουν μόνο μερικά από τα εκατοντάδες. Θα χρειαστεί να αναβοσβήσετε ξανά. Το να το κάνετε μόνοι σας είναι δύσκολο γιατί χρειάζεστε ένα ειδικό καλώδιο και λογισμικόμε κωδικούς καναλιών. Θα πρέπει να επικοινωνείτε περιοδικά με ειδικούς κέντρα εξυπηρέτησηςτων οποίων οι υπηρεσίες δεν είναι δωρεάν.

Εάν, υπό κανονικές καιρικές συνθήκες, μια κεραία δορυφορικής τηλεόρασης αρχίσει να εκπέμπει ένα σήμα με παρεμβολές, τότε αυτό πιθανότατα οφείλεται στην έλλειψη άμεσης οπτικής γωνίας μεταξύ του πιάτου και του δορυφόρου. Συνήθως αυτό οφείλεται στην ανάπτυξη των δέντρων. Αρκεί να κόψουμε τα κλαδιά και η ποιότητα του σήματος αποκαθίσταται. Επιπλέον, το πρόβλημα μπορεί να έγκειται στην αλλαγή της θέσης του μετατροπέα. Κατά την τοποθέτηση της κεραίας, ρυθμίζεται στη σωστή γωνία σε σχέση με τη θέση του δορυφόρου. Εάν η γωνία αλλάξει ελαφρώς, η ποιότητα λήψης παραμορφώνεται. Συνήθως, κατά τη διάρκεια ισχυρών ανέμων, ένα πιάτο που δεν έχει στερεωθεί μπορεί να στρίψει λίγο, κυριολεκτικά μερικά εκατοστά. Σε αυτήν την περίπτωση, πρέπει να ρυθμιστεί εκ νέου. Αυτό είναι αρκετά δύσκολο να γίνει χωρίς ειδικό διαγνωστικό εξοπλισμό.

Κεραίες(από τη λατινική λέξη antenna - κατάρτι, yardarm) σε πομπούςχρησιμεύουν για τη μετατροπή των ηλεκτρικών ταλαντώσεων ραδιοσυχνοτήτων σε ενέργεια ενός ηλεκτρομαγνητικού πεδίου (ραδιοκύματα), σε δέκτες- να μετατρέψει την ενέργεια των ραδιοκυμάτων σε ρεύματα ραδιοσυχνοτήτων.

Οποιαδήποτε κεραία μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο για μετάδοση όσο και για λήψη και τα χαρακτηριστικά της (εύρος συχνοτήτων, κατευθυντικές ιδιότητες κ.λπ.) διατηρούνται.

Αυτό εξηγεί σε μεγάλο βαθμό το γεγονός ότι ο σκοπός της κεραίας (λήψης ή εκπομπής) συνήθως δεν αντικατοπτρίζει το σύμβολό της. Η ίδια η θέση του συμβόλου της κεραίας στο διάγραμμα καθορίζει μοναδικά τη λειτουργία του (υπενθυμίζουμε ότι η ανάπτυξη του διαγράμματος, κατά κανόνα, γίνεται από αριστερά προς τα δεξιά).

Ρύζι. 1. Ονομασία συμμετρικών κεραιών στα διαγράμματα.

Η γενική ονομασία της κεραίας χρησιμοποιείται σε περιπτώσεις όπου είναι απαραίτητο να εμφανιστεί μια ασύμμετρη κεραία, δηλαδή μια κεραία που συνδέεται με έναν πομπό ή δέκτη με ένα καλώδιο (η γείωση χρησιμεύει ως δεύτερο καλώδιο). Τέτοιες κεραίες χρησιμοποιούνται σε εύρος μεγάλων, μεσαίων και βραχέων κυμάτων. Στην περιοχή υπερμικρών κυμάτων, καθώς και στην περιοχή βραχέων κυμάτων, χρησιμοποιούνται συμμετρικές κεραίες, δηλαδή κεραίες με έξοδο (ή είσοδο) δύο συρμάτων. Ο γενικός χαρακτηρισμός μιας συμμετρικής κεραίας διαφέρει από αυτούς που υποδεικνύονται από την παρουσία δύο καλωδίων (Εικ. 1, α).

Σκοπός και χαρακτηριστικά της κεραίαςστην πιο γενική μορφή δείχνουν την κατεύθυνση διάδοσης της ροής με σημάδια ηλεκτρομαγνητική ενέργεια. Τα σύμβολα της κεραίας λήψης, εκπομπής και λήψης-εκπομπής, που κατασκευάζονται με χρήση αυτών των πινακίδων, χρησιμοποιούνται σε πολλά σχήματα.

Το πρότυπο ESKD προβλέπει ειδικές πινακίδες για την ένδειξη τέτοιων χαρακτηριστικών κεραιών όπως το πλάτος και η φύση της κίνησης (περιστροφή, ταλάντευση) του κύριου λοβού του σχεδίου ακτινοβολίας, ο τύπος πόλωσης, η κατευθυντικότητα σε αζιμούθιο και ύψος κ.λπ. Ως παραδείγματα η χρήση τέτοιων πινακίδων στο Σχ. Το σχήμα 1 δείχνει τα σύμβολα μιας περιστρεφόμενης κεραίας (b) και των κεραιών με οριζόντια (c) και κάθετη (d) πόλωση.

Για τη βελτίωση της απόδοσης των ασύμμετρων κεραιών εκπομπής και λήψης, χρησιμοποιείται γείωση (στην απλούστερη περίπτωση, πρόκειται για μεταλλικό φύλλο ή σωλήνα θαμμένο στο βάθος του νερού του εδάφους). Στα διαγράμματα, η γείωση απεικονίζεται με τρεις μικρές πινελιές εγγεγραμμένες σε ορθή γωνία (Εικ. 2, α). Μερικές φορές, αντί για γείωση, χρησιμοποιείται ένα αντίβαρο - μεγάλος αριθμόςσύρματα τεντωμένα πάνω από το έδαφος σε χαμηλό ύψος. Μια τέτοια συσκευή υποδεικνύεται από δύο παράλληλες γραμμές διαφορετικού μήκους, η μεγαλύτερη από τις οποίες συμβολίζει τη γη (Εικ. 2, 6).

Ρύζι. 2. Ονομασία στα διαγράμματα γείωσης.

Τα θεωρούμενα σύμβολα κατασκευάζονται με τη λειτουργική μέθοδο. Με άλλα λόγια, βασίζονται στο γενικό σύμβολο της κεραίας, και τα χαρακτηριστικά εκφράζονται με βοηθητικές πινακίδες. Στη ραδιομηχανική, τέτοιες ονομασίες χρησιμοποιούνται κυρίως σε δομικά και λειτουργικά διαγράμματα, δηλαδή στα πρώτα στάδια ανάπτυξης της συσκευής, όταν καθορίζονται τα χαρακτηριστικά της κεραίας και ο συγκεκριμένος τύπος της δεν έχει ακόμη επιλεγεί.

ΣΤΟ διαγράμματα κυκλώματοςπιο συχνά χρησιμοποιούν συμβατικά γραφικά σύμβολα, που θυμίζουν εξαιρετικά απλουστευμένα σχέδια συγκεκριμένων τύπων κεραιών. Έτσι, η απλούστερη κεραία - ένας ασύμμετρος δονητής (κάθετο σύρμα, καρφίτσα) απεικονίζεται ως τμήμα μιας κατακόρυφης παχύρρευστης γραμμής (Εικ. 3). Τέτοιες κεραίες χρησιμοποιούνται σε εύρος μεγάλων, μεσαίων, βραχέων και υπερμικρών κυμάτων.

Ρύζι. 3. Κεραία - ασύμμετρος δονητής στον δέκτη.

Ωστόσο, για να λειτουργεί καλά μια τέτοια κεραία, το μήκος της θα πρέπει να είναι περίπου το ένα τέταρτο του μήκους κύματος λειτουργίας. Στο εύρος των βραχέων και υπερμικρών κυμάτων, το μήκος των οποίων δεν υπερβαίνει τις αρκετές δεκάδες μέτρα, αυτή η απαίτηση είναι εύκολο να εκπληρωθεί, αλλά στα μεσαία και ακόμη περισσότερο στα μεγάλα κύματα, είναι πολύ πιο δύσκολη, αφού το ένα τέταρτο του το μήκος κύματος σε αυτές τις περιοχές φτάνει τις εκατοντάδες μέτρα.

Προκειμένου να μην κατασκευαστούν ακριβές κατασκευές ψηλού ύψους, ένα ή περισσότερα οριζόντια σύρματα συνδέονται στο πάνω άκρο του κατακόρυφου σύρματος (δονητής), το αποτέλεσμα του οποίου είναι να φαίνεται να επιμηκύνει τον δονητή. Στα διαγράμματα, οι κεραίες σχήματος L και T υποδεικνύονται με σύμβολα που τις μεταφέρουν σαφώς Χαρακτηριστικά(Εικ. 4, α, β).

Ρύζι. 4. Ονομασία στα διαγράμματα κεραιών σχήματος L και T.

Για τους θεωρούμενους ασύμμετρους δονητές, το κατακόρυφο τμήμα χρησιμεύει ως πομπός (δέκτης) ραδιοκυμάτων. Στις περιοχές των βραχέων και υπερμικρών κυμάτων, λόγω των ιδιαιτεροτήτων της διάδοσής τους, συνήθως χρησιμοποιούνται κεραίες, στις οποίες λειτουργούν τα οριζόντια μέρη.

Η απλούστερη κεραία στις ζώνες ed είναι ένας συμμετρικός δονητής, ο οποίος είναι δύο μονωμένοι οριζόντιοι αγωγοί του ίδιου μήκους, μεταξύ των οποίων συνδέεται μια γραμμή δύο συρμάτων που συνδέει την κεραία με τον δέκτη ή τον πομπό. Αυτή η γραμμή επικοινωνίας ονομάζεται τροφοδότης (από το αγγλικό feeder - feeder). Το συνολικό μήκος του δονητή είναι συνήθως ίσο με το ήμισυ περίπου του μήκους του κύματος λειτουργίας. "

Συμμετρικός δονητής(η συμβατική γραφική του ονομασία φαίνεται στο Σχ. 5) έχει σαφώς εκφρασμένες κατευθυντικές ιδιότητες. Το καλύτερο από όλα είναι ότι δέχεται ή ακτινοβολεί σε επίπεδο κάθετο στον άξονά του, το χειρότερο από όλα - σε επίπεδα που διέρχονται από αυτό. Επομένως, τέτοια. η κεραία (για παράδειγμα, για λήψη τηλεόρασης) είναι τοποθετημένη έτσι ώστε τα οριζόντια μέρη της (ώμοι) να είναι κάθετα προς την κατεύθυνση του τηλεοπτικού κέντρου.

Ρύζι. 5. Ονομασία της κεραίας «Συμμετρικός δονητής».

Στην πράξη, συχνά απαιτείται η κεραία να μπορεί να εκπέμπει ή να λαμβάνει ραδιοκύματα σε μια αρκετά ευρεία ζώνη συχνοτήτων. Επίτευξη αυτό είναι? χρησιμοποιώντας πολλά παράλληλα σύρματα ως βραχίονες του δονητή, συνδεδεμένα με άκρα.

Οι κεραίες αυτού του σχεδιασμού, γνωστές ως δίπολο Nadenenko, έχουν βρει ευρεία εφαρμογή στις επικοινωνίες βραχέων κυμάτων. Για τον ίδιο σκοπό (επέκταση του εύρους συχνοτήτων) κεραίες τηλεόρασηςπου συχνά κατασκευάζονται από κομμάτια χοντρού σωλήνες ή χρησιμοποιούνται σύνθετοι δονητές, όπως δονητές βρόχου.

Δονητής βρόχουαποτελείται από δύο δονητές μισού κύματος που συνδέονται με άκρα. Αυτό το σχεδιαστικό χαρακτηριστικό του δονητή βρόχου αντικατοπτρίζεται επίσης στο σύμβολό του (Εικ. 6).

Ρύζι. 6. Κεραία - δονητής βρόχου.

Σημαντική προϋπόθεση για την καλή απόδοση της κεραίας είναι αντιστοίχιση της σύνθετης αντίστασης εισόδου του με την κυματική αντίσταση του τροφοδότη, αφού μόνο σε αυτή την περίπτωση μπορεί να εκπέμπει ή να λάβει τη μεγαλύτερη ισχύ. Για να ταιριάξετε τις κεραίες με τον τροφοδότη, χρησιμοποιήστε ειδικές συσκευέςμε τη μορφή τμημάτων γραμμών δύο καλωδίων ή χρησιμοποιήστε το λεγόμενο τροφοδοτικό shunt των δονητών.

Συμμετρικός δονητής τροφοδοτούμενος με Shuntείναι ένας συνεχής αγωγός με μήκος επίσης ίσο με το μισό μήκος της βούλησης. Ο τροφοδότης συνδέεται με αυτό σε δύο σημεία που βρίσκονται συμμετρικά ως προς τη μέση του. Με την αλλαγή των θέσεων όπου ο τροφοδότης συνδέεται με τον δονητή, είναι δυνατό να επιτευχθεί ισότητα της σύνθετης αντίστασης εισόδου της κεραίας με την κυματική αντίσταση του τροφοδότη, δηλαδή ταίριασμα. Με τον ίδιο τρόπο, οι δονητές βρόχου ισχύος διακλάδωσης συντονίζονται με τον τροφοδότη. Το σύμβολο ενός δονητή μισού κύματος με ισχύ διακλάδωσης φαίνεται στο σχ. 7.

Ρύζι. 7. Σύμβολο δονητή μισού κύματος με ισχύ διακλάδωσης.

Όταν χρησιμοποιείται ένα ομοαξονικό καλώδιο ως τροφοδότης, υπάρχει ανάγκη για εξισορρόπηση, δηλαδή δημιουργία συνθηκών υπό τις οποίες τα ρεύματα στα σημεία σύνδεσης με τον δονητή έχουν αντίθετες φάσεις. Στην πράξη, η συσκευή εξισορρόπησης κατασκευάζεται με τη μορφή ενός κομματιού καλωδίου μισού μήκους κύματος, λυγισμένο με τη μορφή του γράμματος U.

Η παροχή ρεύματος μέσω ομοαξονικού καλωδίου με συσκευή εξισορρόπησης αυτού του είδους απεικονίζει το σύμβολο του δονητή βρόχου που φαίνεται στο σχ. 8 (το καλώδιο εδώ υποδεικνύεται από έναν κύκλο με ένα τμήμα εφαπτομένης παράλληλο στη γραμμή ηλεκτρικής επικοινωνίας και η συσκευή ταιριάσματος υποδεικνύεται από ένα τόξο που συνδέει τα καλώδια του δονητή).

Ρύζι. 8. Τροφοδοσία μέσω ομοαξονικού καλωδίου με balun.

Για να επικοινωνούν σε μικρά κύματα, οι κεραίες πρέπει να είναι μονής κατεύθυνσης, δηλαδή να ακτινοβολούν και να λαμβάνουν ραδιοκύματα από μία μόνο κατεύθυνση. Ένας τυπικός εκπρόσωπος τέτοιων κεραιών είναι μια ρομβική κεραία, η οποία είναι ένας ρόμβος από σύρμα, οι πλευρές του οποίου είναι περίπου τέσσερις φορές το μήκος κύματος. Ένας τροφοδότης δύο καλωδίων συνδέεται σε μία από τις αιχμηρές γωνίες της κεραίας και ένα απορροφητικό φορτίο συνδέεται με την άλλη, η αντίσταση του οποίου είναι ίση με τις αντιστάσεις κύματος της κεραίας και του τροφοδότη. Στο σύμβολο μιας ρομβικής κεραίας, το σύμβολο της αντίστασης (απορροφητικό φορτίο) μειώνεται περίπου στο μισό σε σύγκριση με το συνηθισμένο. Αυτό καθιστά την ονομασία της κεραίας πιο συμπαγή (Εικ. 9).

Ρύζι. 9. Πιο συμπαγής ονομασία της κεραίας.

Στα μήκη κύματος του μέτρου και του δεκατόμετρου, χρησιμοποιούνται συχνά κεραίες " κανάλι κυμάτων”, τα οποία έχουν σημαντικά μεγαλύτερο, σε σύγκριση με έναν μόνο δονητή, συντελεστή κατευθυντικής δράσης. Μια τέτοια κεραία, εκτός από τον κύριο - ενεργό - δονητή, περιέχει και αρκετούς παθητικούς. Ένα από αυτά, που βρίσκεται πίσω από το ενεργό, ονομάζεται ανακλαστήρας (από το λατινικό reflectere - να ανακλώ), οι υπόλοιποι (βρίσκονται μπροστά από το ενεργό) ονομάζονται σκηνοθέτες (directio - να κατευθύνουν). Το μήκος του ανακλαστήρα είναι κάπως μεγαλύτερο και οι κατευθυντήριες γραμμές είναι κάπως μικρότερες από το μήκος του ενεργού δονητή. Στα διαγράμματα, αυτό φαίνεται από τα διαφορετικά μήκη των αντίστοιχων συμβόλων στο σύμβολο της κεραίας "κύμα κανάλι" (Εικ. 10).

Ρύζι. 10. Σύμβολο κεραίας "κανάλι κυμάτων".

Για τη βελτίωση των κατευθυντικών ιδιοτήτων των κεραιών, χρησιμοποιούνται επίσης μεταλλικοί ανακλαστήρεςμε τη μορφή γωνιών λυγισμένων από μεταλλικό φύλλο, παραβολοειδή κ.λπ. Το σύμβολο ενός τέτοιου ανακλαστήρα αναπαράγει (φυσικά, απλοποιημένο) το προφίλ του σε τομή. Για παράδειγμα, στο σχ. 11, αποδεικνύονται τα γραφικά σύμβολα μιας κεραίας με καλοριφέρ (δέκτης) με τη μορφή συμμετρικού δονητή και γωνιακού ανακλαστήρα (α) και κεραίας με καμπυλόγραμμο ανακλαστήρα (β), ο δονητής της οποίας τροφοδοτείται μέσω ομοαξονικού καλώδιο (η συσκευή εξισορρόπησης δεν εμφανίζεται για λόγους απλότητας).

Ρύζι. 11. Ονομασίες κεραιών με καλοριφέρ (δέκτης) σε μορφή συμμετρικού δονητή και γωνιακού ανακλαστήρα (α) και κεραίας με καμπυλόγραμμο ανακλαστήρα (β).

Για τη μετάδοση ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας σε εύρος κυμάτων εκατοστών και χιλιοστών, κυματοδηγούς- μεταλλικοί σωλήνες, συνήθως ορθογώνιοι. Το ανοιχτό άκρο του κυματοδηγού εκπέμπει ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Για να βελτιωθεί η ακτινοβολία, προσαρτάται μια πυραμιδική χοάνη, η οποία ονομάζεται κεραία κόρνας. Το σύμβολο του τελευταίου φαίνεται στο σχ. 12. Εδώ, μια γωνία που μοιάζει με υποδοχή μιας αποσπώμενης σύνδεσης συμβολίζει μια κόρνα κεραίας, ένα ορθογώνιο σε μια γραμμή ηλεκτρικής επικοινωνίας που είναι συνδεδεμένη σε αυτό - έναν ορθογώνιο κυματοδηγό.

Ρύζι. 12. Κεραία - πυραμιδοειδής χοάνη.

Μια βελτίωση στις κατευθυντικές ιδιότητες σε αυτές τις περιοχές κυμάτων μπορεί επίσης να επιτευχθεί χρησιμοποιώντας έναν μεταλλικό ανακλαστήρα τοποθετώντας έναν πομπό κόρνας στο άνοιγμά του (Εικ. 13). Το λεγομενο διηλεκτρική κεραία. Είναι μια συμπαγής ή κούφια ράβδος από υψηλής ποιότητας διηλεκτρικό (πολυστυρένιο, πολυαιθυλένιο), στη βάση της οποίας τοποθετείται ένα μεταλλικό κύπελλο, το οποίο λειτουργεί ως ανακλαστήρας. Σε απόσταση ενός τετάρτου μήκους κύματος από το κάτω μέρος του γυαλιού, μια συναρπαστική καρφίτσα είναι στερεωμένη στο σώμα της κεραίας.

Ρύζι. 13. Εκπομπός κέρατος.

Λόγω του ειδικού σχήματος της γεννήτριας της ράβδου, εξέρχονται από αυτήν ηλεκτρομαγνητικά κύματα υπό τις ίδιες γωνίες ως προς τον άξονα, με αποτέλεσμα να δημιουργείται κατευθυνόμενη ακτινοβολία. Η συμβατική γραφική ονομασία μιας διηλεκτρικής κεραίας είναι ένα στενό τρίγωνο σκιασμένο με λοξές γραμμές με μια γραμμή που οδηγεί από μια μικρότερη βάση (Εικ. 14).

Ρύζι. 14. Γραφικός προσδιορισμός υπό όρους διηλεκτρικής κεραίας.

Το λεγομενο μαγνητικές κεραίες(δεν ανταποκρίνονται στην ηλεκτρική συνιστώσα των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, όπως όλες οι κεραίες που θεωρήθηκαν προηγουμένως, αλλά στη μαγνητική). Η απλούστερη κεραία αυτού του τύπου είναι ένα πλαίσιο που αποτελείται από μία ή περισσότερες στροφές σύρματος. Ανεξάρτητα από το σχήμα των στροφών, η κεραία βρόχου απεικονίζεται ως ανοιχτό τετράγωνο με μολύβδινες γραμμές από παρακείμενες πλευρές (Εικ. 15).

Ρύζι. 15. Εικόνα μιας κεραίας βρόχου.

Πολύ πιο συχνά, χρησιμοποιούνται μαγνητικές κεραίες με μαγνητικό κύκλωμα φερρίτη. Στα διαγράμματα, χαρακτηρίζονται ως ένας ή περισσότεροι (σύμφωνα με τον αριθμό των περιελίξεων) επαγωγείς με κοινό μαγνητικό κύκλωμα, αλλά σε αντίθεση με το τελευταίο, τοποθετούνται πάντα οριζόντια (Εικ. 16, α).

Ρύζι. 16. Μαγνητική κεραία.

Ανήκοντας σε συσκευές κεραίας εμφανίζεται με ένα κοινό σύμβολο, τοποθετώντας το πάνω από τη μέση σύμβολομαγνητικό κύκλωμα. Οι περιελίξεις μιας μαγνητικής κεραίας χρησιμοποιούνται συνήθως ως πηνία ταλαντωτικών κυκλωμάτων εισόδου, επομένως προσδιορίζονται από τον κωδικό των πηνίων - το λατινικό γράμμα L και η δυνατότητα προσαρμογής της επαγωγής τους (με κίνηση κατά μήκος του μαγνητικού κυκλώματος) φαίνεται με το ήδη γνώριμο σημάδι ρύθμισης συντονισμού (Εικ. 16.6).

Λογοτεχνία: V.V. Frolov, Language of Radio Circuits, Μόσχα, 1998.

Κάθε κεραία ως παθητική γραμμική συσκευή μπορεί να λειτουργήσει:

Σε λειτουργία μετάδοσης.

σε λειτουργία λήψης.

Και στις δύο λειτουργίες, η κεραία χαρακτηρίζεται από κατευθυντικές ιδιότητες, ιδιότητες πόλωσης και σύνθετη αντίσταση εισόδου.

Τα κύρια χαρακτηριστικά και οι παράμετροι που περιγράφουν αυτές τις ιδιότητες περιλαμβάνουν:

Εύρος ζώνης;

σύνθετη αντίσταση εισόδου.

Μοτίβο ακτινοβολίας (DN);

Συντελεστής κατευθυνόμενης δράσης (KND);

Κέρδος κεραίας (KU);

Απόδοση κεραίας (αποτελεσματικότητα);

εύρος ζώνης

Το εύρος συχνοτήτων εντός του οποίου η απόκριση πλάτους-συχνότητας (AFC) της κεραίας είναι αρκετά ομοιόμορφη ώστε να εξασφαλίζεται η μετάδοση σήματος χωρίς σημαντική παραμόρφωση του σχήματός της.

Αυτό είναι το εύρος των συχνοτήτων στις οποίες η κεραία λειτουργεί αποτελεσματικά, συνήθως η κεντρική (συντονιζόμενη) περιοχή συχνότητας. Εξαρτάται από τον τύπο της κεραίας, τη γεωμετρία της.

Οι κύριες παράμετροι που χαρακτηρίζουν το εύρος ζώνης των συχνοτήτων είναι το εύρος ζώνης και η ανομοιομορφία της απόκρισης συχνότητας εντός της ζώνης.

Εικ.5

Το εύρος ζώνης (Εικ. 5.) ορίζεται συνήθως ως η διαφορά μεταξύ των ανώτερων και κατώτερων ορίων συχνοτήτων του τμήματος απόκρισης συχνότητας, στην οποία το πλάτος ταλάντωσης από το μέγιστο μειώνεται στη ρίζα δύο φορές ή η ισχύς μειώνεται κατά 2 φορές. Αυτό το επίπεδο αντιστοιχεί περίπου σε -3 dB. Το εύρος ζώνης εκφράζεται σε μονάδες συχνότητας (π.χ. hertz).

Η ανομοιόμορφη απόκριση συχνότητας χαρακτηρίζει τον βαθμό απόκλισής της από μια ευθεία παράλληλη προς τον άξονα συχνότητας, εκφρασμένο σε ντεσιμπέλ.

Αντίσταση εισόδου κεραίας.

Μια κεραία είναι μια πηγή σήματος, η οποία χαρακτηρίζεται από μια ηλεκτροκινητική δύναμη (EMF) και μια εσωτερική αντίσταση, η οποία ονομάζεται αντίσταση εισόδου της κεραίας.

Η τιμή της σύνθετης αντίστασης εισόδου της κεραίας πρέπει να είναι γνωστή για να ταιριάζει σωστά η κεραία με τον τροφοδότη και τον δέκτη (πομπό): μόνο υπό αυτήν την προϋπόθεση εισέρχεται η μεγαλύτερη ισχύς στην είσοδο. Με τη σωστή αντιστοίχιση, η σύνθετη αντίσταση εισόδου της κεραίας θα πρέπει να είναι ίση με την σύνθετη αντίσταση εισόδου του τροφοδότη, η οποία, με τη σειρά της, πρέπει να είναι ίση με την σύνθετη αντίσταση εισόδου του δέκτη (πομπός). Η σύνθετη αντίσταση εισόδου (σύνθετη αντίσταση) της κεραίας σπάνια είναι ίση με την αντίσταση της γραμμής τροφοδοσίας. Οι συσκευές αντιστοίχισης χρησιμοποιούνται για την αντιστοίχιση.

Η σύνθετη αντίσταση εισόδου της κεραίας εξαρτάται επίσης από αντικείμενα που βρίσκονται κοντά στην κεραία και επηρεάζουν την κατανομή του πεδίου στο χώρο, τα οποία πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά την εγκατάσταση της κεραίας.

Η εξάρτηση της σύνθετης αντίστασης εισόδου της κεραίας από τη συχνότητα ονομάζεται απόκριση συχνότητας: όσο λιγότερο αλλάζει η σύνθετη αντίσταση εισόδου της κεραίας με την αλλαγή της συχνότητας, τόσο μεγαλύτερο είναι το εύρος ζώνης της.

Μοτίβο ακτινοβολίας λήψης κεραίας.

Αυτό είναι ένα γράφημα που χαρακτηρίζει την εξάρτηση του EMF που προκαλείται στην κεραία από ένα ηλεκτρομαγνητικό πεδίο από τον προσανατολισμό του στο διάστημα.

Το μοτίβο της κεραίας δίνει γραφική αναπαράστασηεξάρτηση του κέρδους της κεραίας ή της κατευθυντικότητας της κεραίας από την κατεύθυνση της κεραίας σε ένα δεδομένο επίπεδο. Ένα σχέδιο ακτινοβολίας είναι χτισμένο σε πολικά, σφαιρικά (Εικ. 4) ή σε ορθογώνια συστήματα συντεταγμένων σε δύο χαρακτηριστικά επίπεδα (οριζόντια και κατακόρυφα).

Όταν η κεραία περιστρέφεται προς τη μία ή την άλλη κατεύθυνση από τη μηδενική κατεύθυνση, οι τιμές που αντιστοιχούν στην αναλογία E/Emax απεικονίζονται στο διάγραμμα. Αν τετραγωνίσουμε το σχετικό Τιμές EMF, που αντιστοιχεί σε διαφορετικές κατευθύνσεις άφιξης σήματος, τότε είναι δυνατό να κατασκευαστεί ένα σχέδιο ακτινοβολίας ως προς την ισχύ (Εικ. 7).

Εικ.7.

τροφοδότης ραδιοκυμάτων εύρους κεραίας

Η κύρια παράμετρος του σχεδίου ακτινοβολίας είναι η γωνία ανοίγματος (πλάτος) του κύριου λοβού, εντός του οποίου η ισχύς πέφτει σε επίπεδο 0,5 του μέγιστου.

Ο λοβός που αντιστοιχεί στο μέγιστο σήμα ή τη μηδενική κατεύθυνση ονομάζεται κύριος ή κύριος λοβός, οι υπόλοιποι είναι πλάγιοι ή πίσω (ανάλογα με τη θέση σε σχέση με τον κύριο λοβό).

Το πλάτος του κύριου λοβού χρησιμοποιείται για να κρίνει τις κατευθυντικές ιδιότητες της κεραίας. Όσο μικρότερο είναι αυτό το πλάτος, τόσο μεγαλύτερη είναι η κατευθυντικότητα της κεραίας.

Το σχήμα του σχεδίου ακτινοβολίας εξαρτάται από τον τύπο και τον σχεδιασμό της κεραίας. Για παράδειγμα, το σχέδιο ακτινοβολίας ενός δονητή μισού κύματος στο οριζόντιο επίπεδο μοιάζει με σχήμα οκτώ και στο κατακόρυφο επίπεδο μοιάζει με κύκλο.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, το διάγραμμα είναι κατασκευασμένο σε δύο αμοιβαία κάθετα επίπεδα Ε και Η. Το πολικό διάγραμμα δείχνει την κατεύθυνση στην οποία συγκεντρώνεται η ενέργεια της αντίστοιχης συνιστώσας. Ένα παράδειγμα πολικού σχεδίου στο επίπεδο E φαίνεται στο σχ. 8. Η τιμή του πλάτους του εκπεμπόμενου πεδίου απεικονίζεται κατά μήκος της ακτίνας, κανονικοποιημένη στην τιμή του πλάτους στο κύριο μέγιστο.

Εικ.8

Κατευθυντικότητα κεραίας.

Αυτός ο αριθμός υποδεικνύει πόσες φορές η ισχύς που λαμβάνεται στην είσοδο του δέκτη όταν λαμβάνεται σε μια κατευθυντική κεραία είναι μεγαλύτερη από την ισχύ που μπορεί να ληφθεί όταν λαμβάνεται σε μια πολυκατευθυντική κεραία (με την ίδια ένταση πεδίου).

Οι ιδιότητες κατευθυντικότητας της κεραίας χαρακτηρίζονται από το μοτίβο κατευθυντικότητας που συζητήθηκε παραπάνω (Εικ. 5).

Κέρδος κεραίας

Ο λόγος της ισχύος στην είσοδο της κεραίας αναφοράς προς την ισχύ που παρέχεται στην είσοδο της υπό εξέταση κεραίας, υπό την προϋπόθεση ότι και οι δύο κεραίες δημιουργούν σε μια δεδομένη κατεύθυνση στην ίδια απόσταση ίσες αξίεςένταση πεδίου ή ίδια πυκνότητα ροής ισχύος.

Το κέρδος κεραίας δείχνει πόσες φορές είναι απαραίτητο να αυξηθεί η ισχύς στην είσοδο της κεραίας (ισχύς εξόδου πομπού) κατά την αντικατάσταση αυτής της κεραίας με μια ιδανική μη κατευθυντική κεραία, έτσι ώστε η τιμή της πυκνότητας ροής ισχύος του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου που εκπέμπεται από το η κεραία στο σημείο παρατήρησης δεν αλλάζει. Υποτίθεται ότι ο συντελεστής απόδοσης (COP) μιας πολυκατευθυντικής κεραίας είναι ίσος με ένα.

Το κέρδος κεραίας είναι μια αδιάστατη ποσότητα και μπορεί να εκφραστεί σε ντεσιμπέλ (dB).

Απόδοση κεραίας

Αυτή είναι μια παράμετρος που χαρακτηρίζει την απώλεια ισχύος στην κεραία και είναι ο λόγος της ισχύος ακτινοβολίας προς την ισχύ που παρέχεται στην κεραία από τον πομπό.

Η ισχύς που χάνεται στην κεραία αποτελείται από απώλειες στο έδαφος, καλώδια κεραίας, μονωτές που χρησιμοποιούνται για την ανάρτηση του ιστού της κεραίας, στα σχοινιά που υποστηρίζουν την κεραία. Οι κύριες απώλειες ενέργειας είναι οι απώλειες στο έδαφος.

Δυνάμει της αρχής της αντιστρεψιμότητας της κεραίας, η απόδοση μιας κεραίας λήψης εκτιμάται από την απόδοση που θα έχει όταν χρησιμοποιείται ως κεραία εκπομπής.

Δεδομένου ότι η ισχύς των λαμβανόμενων ραδιοκυμάτων είναι πολύ μικρή, η απόδοση της κεραίας λήψης μπορεί να είναι χαμηλή, αλλά όχι μικρότερη από 10-15%.

συμπέρασμα

Κατά τη δημιουργία αυτής της εργασίας μελέτησα:

Διορισμός συσκευών τροφοδοσίας κεραίας.

Το εύρος των ραδιοκυμάτων που χρησιμοποιούνται στη ραδιομηχανική.

Τύποι κεραιών;

Βασικές παράμετροι κεραιών.

Βιβλιογραφία

Γ.Α. Erokhin, O.V. Chernov, Ν.Δ. Kozyrev, V.D. Kocherzhevsky "Συσκευές τροφοδοσίας κεραίας και διάδοση ραδιοκυμάτων".

V.F. Vlasov "Μάθημα ραδιομηχανικής" - Μόσχα, 1962

Κεφάλαιο 4 - Κεραίες - «παράθυρα» σε άλλους κόσμους

Από την ηλεκτρονική έκδοση της έντυπης έκδοσης του βιβλίου του Α. Πόη: «Ο κόσμος μας κι εμείς», μέρος 1 - "Ο κόσμος και εμείς"(Σειρά της έκδοσης: «Η αναζήτηση της αλήθειας», M. ICSTI - Διεθνές Κέντροεπιστημονική και τεχνικές πληροφορίες. OOO" Κινητές επικοινωνίες", 2004), αναρτήθηκε στον ιστότοπο www.pois.ru

Κεφάλαιο 4 - Κεραίες - "παράθυρα" σε άλλους κόσμους... 1

Σκοπός και κατευθυντικές ιδιότητες των κεραιών .. 1

ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙκεραίες.. 6

Οι κεραίες δεν ονομάζονται κεραίες. 24

Κεραίες διαστημικής κλίμακας.. 25

Κοσμικοί ανομοιογενείς διηλεκτρικοί φακοί και βαρύτητα. 26

Αιγυπτιακές πυραμίδες ως ακτινοβολητές μιας κεραίας φακού που ονομάζεται "Earth". 30

Γαλαξίες, διαστρικά νεφελώματα, πλανητικά κοχύλια και μαύρες τρύπες ως κεραίες.. 32

Κεραίες κλίμακας γης.. 36

Κεραίες του μικροκόσμου.. 44

Μερικές τεχνητές μορφές όπως οι κεραίες.. 50

Κοινές παράμετροιπραγματικές και κεραίες πεδίου .. 55

Συμπεράσματα.. 57

Οι κεραίες, όπως γνωρίζετε, είναι μια πολύ "στενή" επιστημονική κατεύθυνση, αλλά χρησιμοποιούνται τόσο ευρέως που σχεδόν κάθε άτομο χρησιμοποιεί τη μία ή την άλλη κεραία στην καθημερινή του ζωή, χωρίς να σκέφτεται, κατά κανόνα, ούτε τις αρχές λειτουργίας τους ούτε για τις ιδιότητές τους. Οι κεραίες ανήκουν σε εκείνο το πεδίο της επιστήμης, χωρίς το οποίο είναι αδύνατη η περαιτέρω γνώση του κόσμου, αφού είναι οι συσκευές I/Oενέργειας, επιτρέποντας την ανταλλαγή πληροφοριών, μεταξύ άλλων μέσω τεράστιων διαστημάτων χωροχρόνου. Βρίσκονται πάντα στην εξωτερική επιφάνεια του περιβάλλοντος, τα «παράθυρα» του οποίου είναι και επομένως είναι εύκολο να εντοπιστούν. Επιπλέον, όλες οι βασικές πληροφορίες για τις ίδιες τις κεραίες, καθώς και για εμάς τους ίδιους, είναι «γραμμένες στο πρόσωπο» και μπορούν να διαβαστούν αρκετά εύκολα από τους αρμόδιους ειδικούς. Η θεωρία των κεραιών, η οποία βασίζεται στη θεωρία του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου, είναι τόσο καθολική που μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε διάφορους τομείς της επιστήμης. Ακολουθούν οι βασικές πληροφορίες για τις κεραίες. Και παρόλο που οι κύριες πηγές του -, - και - έχουν σχεδιαστεί για φοιτητές ανώτατων εκπαιδευτικών ιδρυμάτων και στενούς ειδικούς, δίνεται εδώ με τη γενικότερη μορφή και παρουσιάζεται, ει δυνατόν, με δημοφιλή τρόπο, επομένως μπορεί να γίνει κατανοητό από έναν αρκετά ευρύ φάσμα αναγνωστών. Εκτός από τις κεραίες που δημιουργήθηκαν από τον άνθρωπο, αυτό το κεφάλαιο εξετάζει τις φυσικές κεραίες και ορισμένες τεχνητές κατασκευές, οι οποίες, κατά κανόνα, δεν θεωρούνται κεραίες, αν και στην πραγματικότητα θεωρούνται. Ανάμεσα στις κεραίες που δημιούργησε η ίδια η Φύση, μπορείτε να βρείτε ανάλογα με όλες τις κεραίες που δημιουργήθηκαν από τον άνθρωπο.

Σκοπός και κατευθυντικές ιδιότητες των κεραιών

Κεραία- μια συσκευή σχεδιασμένη για ακτινοβολία (εκπομπή, "stoptering") και λήψη (απορρόφηση, "παγίδευση") ηλεκτρομαγνητικόςκυματιστά. Ωστόσο, παρόμοιες συσκευές χρησιμοποιούνται επίσης κατά την εργασία με ελαστικόκύματα, ιδιαίτερα ηχητικά κύματα.

Μια κεραία μετατρέπει τους κραδασμούς σε ελεύθερα κύματα (ή το αντίστροφο) και ακτινοβολεί (λαμβάνει) αυτά τα κύματα σε ορισμένες κατευθύνσεις (από ορισμένες κατευθύνσεις) σύμφωνα με το σχέδιο ακτινοβολίας της. Τα κύματα μεταξύ της κεραίας και της γεννήτριας (δέκτης) διαδίδονται κατά μήκος της γραμμής τροφοδοσίας ( γραμμή ρεύματος) με τη μορφή συνδεδεμένων, «τρέχοντας» κατά μήκος του, κυμάτων.

Με την κεραία εκπομπής, τα συζευγμένα κύματα που προέρχονται από τον διεγέρτη των ταλαντώσεων - τη γεννήτρια, μετατρέπονται Ελεύθερος, τα οποία στη συνέχεια εκπέμπονται ("spottered") και διαδίδονται σε ελεύθερο χώρο. Η κεραία λήψης λειτουργεί αντίστροφη δράση- συλλαμβάνει ελεύθερα κύματα και τα μετατρέπει σε συζευγμένα, τα οποία στη συνέχεια μεταδίδονται στον δέκτη, όπου και πάλι μετατρέπονται σε ταλαντώσεις.

Ακριβολογώντας, απολύτωςδεν υπάρχουν ελεύθερα κύματα, όπως δεν υπάρχει απολύτως ελεύθερος χώρος. Επομένως, διαδίδοντας ακόμη και σε υποτιθέμενο ελεύθερο χώρο, τα κύματα συνδέονται με το μέσο, ​​αν και σε δυσανάλογα μικρότερο βαθμό από ό,τι με τον ενεργειακό οδηγό.

Αν οποιαδήποτε ΕΝΟΤΗΤΑ είναι όντως ένα κύμα σωματιδίων, τότε οι "πιάτσες" και οι "ψεκαστήρες" όποιοςΤα σωματιδιακά κύματα, και όχι μόνο τα ηλεκτρομαγνητικά, μπορούν επίσης να ονομαστούν κεραίες.

Μια κεραία, καταρχήν, μπορεί να είναι οποιαδήποτε, και όχι μόνο υλική και ορατή, αλλά και πεδίο και αόρατη μορφή, ικανή να "πιάσει" - να λάβει ή να "ψεκάσει" - να εκπέμπει ενέργεια του ενός ή του άλλου είδους. Αλλά μπορεί να συλλάβει μόνο ενέργεια κενό, "άδειο", μια μορφή που έχει ελάττωμααυτού του είδους ενέργειας. Και "ψεκασμός" - μόνο γεματο κοσμομια μορφή που έχει περίσσεια ενέργειας. Η μη συμπληρωμένη και η υπεργεμισμένη μορφή είναι, όπως έχει ήδη αποδειχθεί, ένα είδος ενεργητικής «κοίλωσης» και «κυρτότητας», αντίστοιχα. Στο πρώτο, η πυκνότητα ενέργειας ενός συγκεκριμένου τύπου είναι μικρότερη από ό,τι στον χώρο που επικοινωνεί μαζί του, και στη δεύτερη - περισσότερη.

Ενεργειακοί Αγωγοίπου χρησιμοποιούνται στην τεχνολογία κεραιών φαίνονται στο σχ. 4.1 (θέση 1).

Πολλές συσκευές που δημιουργήθηκαν από τη Φύση και τον άνθρωπο έχουν παρόμοια μορφή. Και παρόλο που οι περισσότεροι από αυτούς δεν ονομάζονται ενεργειακοί αγωγοί, μπορούν στην πραγματικότητα να γίνουν αυτοί εάν το είδος της ενέργειας που μπορούν να κατευθύνουν εμφανιστεί στο περιβάλλον τους. Κατ 'αρχήν, φυσικά και τεχνητά στοιχεία που δεν έχουν μόνο παρόμοιο σχέδιο, αλλά και πολλές άλλες μορφές μπορούν να χρησιμεύσουν ως αγωγοί ενέργειας.

Οι τεχνητές κατασκευές που μπορούν να χρησιμεύσουν ως αγωγοί ενέργειας περιλαμβάνουν πολλά δομικά στοιχεία, συμπεριλαμβανομένων διάφορων σωλήνων και κυλινδρικών προφίλ. Σε φυσικές - κοίτες ποταμών. ρίζες, κορμούς και κλαδιά φυτών. σπηλιές και πολλά άλλα, συμπεριλαμβανομένων στρωμάτων της ατμόσφαιρας διαφορετικής πυκνότητας, τα οποία, όπως γνωρίζετε, είναι ατμοσφαιρικοί κυματοδηγοί για ένα συγκεκριμένο εύρος κυμάτων (βλ. Εικ. 4.1, θέση 2).

Οποιοςο οδηγός ισχύος λειτουργεί πάντα ως κεραία, αν και το κέρδος μιας τέτοιας κεραίας μπορεί να είναι απείρως μικρό. Αυτό είναι συνέπεια του γεγονότος ότι απολύτωςκλειστά συστήματα δεν έχουν δημιουργηθεί ούτε από τον άνθρωπο ούτε από τη Φύση, και οποιοδήποτε σύστημα, τουλάχιστον λίγο μισάνοιχτο για ενέργεια του ενός ή του άλλου είδους, είναι ήδη μια κεραία. Μια καλή κεραία είναι ένα ανοιχτό καλώδιο τροφοδοσίας, για παράδειγμα, ταλαντευτικό κύκλωμα. Σε ένα κλειστό κύκλωμα, η ενέργεια, μεταβαλλόμενη με μια ορισμένη συχνότητα στο χρόνο, ταλαντώνεται σε ένα μικρό διάστημα. Αλλά αν το κύκλωμα είναι «ανοιχτό», τότε αυτές οι ταλαντώσεις θα «τεντωθούν» στο χώρο, σχηματίζοντας κύματα και το ταλαντευόμενο κύκλωμα θα μετατραπεί σε κεραία.

Ελεύθερο ηλεκτρομαγνητικό κύμα, όπως ήδη αναφέρθηκε, είναι ένα σύστημα κλειστών κυκλωμάτων (βλ. Εικ. 2.1, θέση 2), μέσα στο οποίο κυκλοφορεί ηλεκτρική ενέργειαείναι η ροή των ηλεκτρονίων. Τα ηλεκτρικά κυκλώματα δημιουργούν γύρω τους ένα κλειστό μαγνητικό πεδίο, που αποτελείται από πολλούς μαγνητικούς «δακτυλίους» που βρίσκονται σε επίπεδο κάθετο στο επίπεδο του ηλεκτρικού κυκλώματος. Οι μαγνητικοί «δακτύλιοι», με τη σειρά τους, δημιουργούν ηλεκτρικά κ.λπ. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζεται ένα κινούμενο πεδίο, που αποτελείται από «χορδώδεις» το ένα πάνω στο άλλο και βρίσκεται σε αμοιβαία κάθετα επίπεδα «δαχτυλιδιών». Καθένας από αυτούς τους «δακτυλίους» μπορεί να θεωρηθεί ως ένα κλειστό κύκλωμα στο οποίο τα στάσιμα κύματα «χτυπούν», δημιουργώντας εξογκώματα και κοιλότητες στην επιφάνειά του. Ο σχηματισμός μεμονωμένων "δαχτυλιδιών" ορατών σε εμάς που "αναπνέουμε" μπορεί να αποδειχθεί από έναν έμπειρο καπνιστή, που εκπνέει απότομα καπνό. Παρόμοια κύματα σωματιδίων μπορούν επίσης να «χτυπηθούν» από τη συσκευή «Θήτα».

Η συσκευή Θήτα είναι ξύλινο κουτί, στο οποίο αντί για έναν τοίχο τεντώνεται μια πυκνή ύλη (μεμβράνη) και κόβεται μια τρύπα στον απέναντι τοίχο. Με ένα απότομο χτύπημα στη μεμβράνη, ο αέρας (θα πρέπει να είναι χρωματισμένος για να είναι ορατός) εκτοξεύεται από την τρύπα στη μορφή περιστρεφόμενος δακτύλιος.

Κατευθυντικές ιδιότητες κεραιών- η ικανότητα συγκέντρωσης (ενίσχυσης) των κυμάτων σωματιδίων σε ορισμένες κατευθύνσεις δημιουργώντας στενές δέσμες (δέσμες) ή άλλες, μερικές φορές πολύ περίπλοκες, μορφές από αυτές, όπως είναι γνωστό, εκδηλώνονται όταν οι διαστάσεις τους υπερβαίνουν σημαντικά το μήκος κύματος. Ωστόσο, σχεδόν κάθε κεραία έχει κατευθυντικότητα, τουλάχιστον μια μικρή. Οι κατευθυντήριες ιδιότητες υπόκεινται σε αρχή της αμοιβαιότητας, από το οποίο προκύπτει ότι κατευθυντικές ιδιότητεςκεραίες κατά τη λειτουργία στη λειτουργία μετάδοσης και λήψης είναι τα ίδια. Η κατευθυντική εκπομπή κυμάτων σωματιδίων επιτρέπει, χωρίς αύξηση της ισχύος του πομπού κατά δεκάδες, εκατοντάδες, χιλιάδες ακόμη και εκατομμύρια φορές, την αύξηση της συγκέντρωσης των κυμάτων σωματιδίων σε ορισμένες κατευθύνσεις και (ή) χωρίς αύξηση της ευαισθησίας του δέκτη, την ενίσχυση το σήμα εξασθενεί ίσες φορές που προέρχεται από τις ίδιες κατευθύνσεις. Οι κατευθυντικές ιδιότητες μιας κεραίας καθορίζονται από το σχέδιο ακτινοβολίας της.

Ένα ανάλογο, αν και μακρινό, των κατευθυντικών "κεραιών" μπορεί να είναι μεγάλες επιχειρήσεις. Τις ώρες αιχμής «πιάνουν» ή «εκπέμπουν» μεγάλο αριθμό ανθρώπων, αυξάνοντας την πυκνότητα των ανθρώπινων ροών προς ορισμένες κατευθύνσεις. Σε αυτή την περίπτωση, εφαρμόζεται επίσης η αρχή της αμοιβαιότητας - οι ροές των ανθρώπων, τόσο όταν «συλλαμβάνονται» από την επιχείρηση όσο και όταν «εκπέμπονται», θα είναι περίπου οι ίδιες, αλλά κατευθύνονται προς αντίθετες κατευθύνσεις.

Μοτίβο κατεύθυνσης (DN)καθορίζει τη φύση της κατανομής στο χώρο της ισχύος του ηλεκτρομαγνητικού πεδίου που εκπέμπεται (λαμβάνεται) από την κεραία.

Από τον ορισμό προκύπτει ότι, στη γενική περίπτωση, το RP καθορίζει την κατανομή της ενέργειας στο χώρο, την κατεύθυνση της κίνησής της, δηλαδή τις κατευθυντικές ιδιότητες. Είναι ένα είδος δικτύου διανομής. Επομένως, η DN έχει όποιοςένα σύστημα ικανό να κατευθύνει (διανέμει) ορισμένους τύπους ενέργειας, κύματα σωματιδίων μιας συγκεκριμένης περιοχής με συγκεκριμένο τρόπο. Οποιος δίκτυο ηλεκτρικών γραμμώνεπίσης είναιείδος DN.

Ρεύματα ωκεανού και αέρα. τροχιές, κομήτες, πλανήτες, αστέρια κ.λπ. τρόπος για τη δουλειά και πίσω? ένα δίκτυο όλων των ειδών γραμμών δύναμης, συμπεριλαμβανομένων των μαγνητικών. και πολλά άλλα δίκτυα είναι ένα είδος NAM. Για τα αυτοκίνητα, αυτό είναι ένα δίκτυο δρόμων και για τα τρένα, είναι ένα δίκτυο σιδηροδρόμων. Για νερό - ένα δίκτυο δεξαμενών και κενών στο φλοιό της γης, συμπεριλαμβανομένων σπηλαίων και υπόγειων ποταμών, δίκτυο ύδρευσης κ.λπ. Για αεροσκάφη - αεροπορικές διαδρομές. Για ηλεκτρικό ρεύμα και δίκτυο αερίου - ηλεκτρικού και αερίου, αντίστοιχα. Για την ενέργεια που εξασφαλίζει τη ζωτική δραστηριότητα του ανθρώπου και των ζώων, είναι κυρίως το νευρικό, το κυκλοφορικό, το λεμφικό και το πεπτικό σύστημα. Όλα αυτά τα συστήματα (και όχι μόνο αυτά), όπως ένα δίκτυο ύδρευσης ή αερίου ή ένα οδικό σύστημα, σε συγκεκριμένα διαστήματα χωροχρόνου μπορεί να συμπληρωθείσωματίδια-κύματα του ενός ή του άλλου είδους, αλλά μπορεί να συμπληρωθεί ή όχι. Το DN ορίζει μόνο δυνατότηταη κίνηση της ενέργειας μέσω ενός συγκεκριμένου δικτύου διανομής και όχι η ίδια η ενέργεια και η κίνησή της.

Το μοτίβο ακτινοβολίας είναι, όπως γνωρίζετε, ένα από τα κύρια χαρακτηριστικά της κεραίας. Το σχήμα του DN και το "μήκος" ( εύρος) των μεμονωμένων πετάλων του, πρώτα απ' όλα, προσδιορίζεται, ως γνωστόν, διαμόρφωσηκαι πυκνότηταεπιφάνεια εργασίας της κεραίας, καθώς και αυτής Μέγεθοςσε μήκη κύματος («ειδική επιφάνεια αλληλεπίδρασης»). Εξαρτάται επίσης από τον χωρικό προσανατολισμό του κύματος (πόλωση), από τις παραμέτρους του περιβάλλοντος, από τον τύπο του ίδιου του κύματος και πολλά άλλα. Είναι γνωστός ένας άπειρος αριθμός μορφών RP, που αντιστοιχούν σε ορισμένες κεραίες όταν λειτουργούν σε συγκεκριμένα μήκη κύματος. Πολλά από αυτά μπορούν να υπολογιστούν με μεγάλη ακρίβεια, αλλά τι είναι αόρατοςγια εμάς, το RP, «γεμάτο» με ενέργεια, συμπεριλαμβανομένου του RP των κεραιών που έχουν σχεδιαστεί για λήψη και μετάδοση ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων, δεν παραμένει απολύτως σαφές. Επομένως, ας προσπαθήσουμε να το καταλάβουμε, λαμβάνοντας υπόψη την υπόθεση που έγινε νωρίτερα ότι τα φορτία που καθορίζουν την κατανομή της ενέργειας στο διάστημα είναι ενεργειακά «εξογκώματα» και «κοιλότητες».

Απόλυτα «άδειος» χώρος, όπως έχει επανειλημμένα σημειωθεί, δεν έχει βρεθεί στη φύση. Οποιοσδήποτε χώρος, συμπεριλαμβανομένου του κενού, με τη μία ή την άλλη πυκνότητα είναι γεμάτος τόσο με σχετικά σταθερά («ηρεμία») όσο και με ασταθή (ενεργά, κινούμενα, μεταβαλλόμενα) σωματίδια-κύματα, η πλειοψηφίααπό τα οποία μένει για εμάς αόρατος. Επομένως, κάθε μορφή που εισάγεται σε οποιονδήποτε χώρο, όπως κάθε σώμα που χαμηλώνει στο νερό, με έναν εντελώς συγκεκριμένο τρόπο παραμορφώνει- ανακατανέμει τα σωματίδια και οιονεί σωματίδια που το γεμίζουν. Γενικά, αναδιανέμει ενέργεια. Ως αποτέλεσμα, σχηματίζονται νέες ροές ενέργειας και νέες μορφές ενέργειας - «εξογκώματα» και «κοιλότητες», οι οποίες γεμίζουν αμέσως με την ενέργεια που είναι διαθέσιμη στο περιβάλλονμέχρι το σύστημα να φτάσει σε κατάσταση στατικής ή δυναμικής ισορροπίας. Εάν σε ένα δεδομένο χωροχρονικό διάστημα δεν υπάρχει τύπος ενέργειας ικανού να γεμίσει αυτό το ενεργειακό δίκτυο, αλλά εμφανίζεται με την πάροδο του χρόνου, τότε αυτή η ενέργεια κατανέμεται σύμφωνα με τα κατάλληλα για αυτό «κενά» και επικοινωνώντας μεταξύ τους, ικανά να απορροφώντας το, δηλ. σύμφωνα με ένα συγκεκριμένο πρότυπο ακτινοβολίας. Και δεν εξαρτάται από ποια πλευρά "ρέει" αυτή η ενέργεια - από μέσα ή έξω. Το ίδιο ισχύει και για τις κεραίες. Το DN, "γεμάτο" με ηλεκτρομαγνητικά ή οποιοδήποτε άλλο πεδίο σωματίδια-κύματα, με τη σειρά του, είναι επίσης ένα είδος μορφής ενέργειας - αόρατη κεραία. Λυγίζει επίσης τον χώρο, αναδιανέμοντας την ενέργειά του (σωματίδια-κύματα) και δημιουργώντας νέα ενεργειακά «διογκώματα» και «κοιλότητες» - ένα άλλο δίκτυο διανομής, DN επόμενης τάξης. Και τα λοιπά.

Υπόθεση 4.1 : Το μοτίβο ακτινοβολίας, γενικά, είναι μια ορισμένη μορφή ενέργειας που δημιουργείται από το σώμα αλλάζοντας την καμπυλότητα του χώρου, δημιουργώντας ενεργειακές «διογκώσεις» και «κοιλότητες» ανακατανέμοντας και (ή) κινούμενα πραγματικά και σωματίδια πεδίου και οιονεί σωματίδια διάφορα σχήματα, μεγέθη και διαμόρφωση. Η μορφή κενόμοτίβα ακτινοβολίας που καθορίζονται από την τοποθεσία μεταδίδοντας χωροχρονική ενέργεια"κενά" (γεμισμένα - με τη διάταξη των σφραγίδων), το μέγεθος των οποίων είναι ανάλογο με το μέγεθος ορισμένων σωματιδίων-κυμάτων ή περισσότερο, και ενέργειαη χωροχρονική πυκνότητα της επιφάνειας (ή του όγκου) που περιορίζει αυτά τα κενά δεν επιτρέπει σε αυτά τα σωματιδιακά κύματα να τη διέρχονται εντελώς ελεύθερα.

Ενα παράδειγμα ορατός us "κοιλότητα", που περιορίζεται από μια αδιαφανή επιφάνεια για ορισμένα σωματίδια-κύματα, μπορεί να χρησιμεύσει ως "πιάτο" της κεραίας NTV, καθώς και το πιο συνηθισμένο πιάτο ή τρυπητό. Προκειμένου μια κεραία (και όχι μόνο μια κεραία) που έχει ένα ή άλλο RP να μετατραπεί από "νεκρό" σε "ζωντανό" (ενεργό), είναι απαραίτητο να εισπνεύσει μια "ψυχή" σε αυτήν - γεμίστε το με σωματίδια-κύματα. Και όχι οποιαδήποτε, αλλά εκείνα με τα οποία είναι σε θέση να αλληλεπιδράσει - να συλλάβει και να εκπέμπει, και με έναν συγκεκριμένο τρόπο.

Η εικόνα του σχεδίου ακτινοβολίας μπορεί να είναι χωρική ή επίπεδη (σε πολικό ή ορθογώνιο σύστημα συντεταγμένων). Με μια επίπεδη εικόνα, τα DN παράγονται συχνότερα στο πιο χαρακτηριστικό επίπεδο τομής ή σε δύο κύρια αμοιβαία κάθετα επίπεδα. Η χωρική εικόνα είναι πολύ περίπλοκη και χρονοβόρα, επομένως χρησιμοποιείται πιο συχνά μια επίπεδη εικόνα.

Στο σχ. Το 4.2 δείχνει μια χωρική και επίπεδη (σε πολικές και καρτεσιανές συντεταγμένες) εικόνα ενός σχεδίου βελόνας και ανεμιστήρα (θέση 1), καθώς και πολλά χωρικά μοτίβα διαφόρων σχημάτων (θέση 2-4), τα οποία είναι παρόμοια με πολλά καλά γνωστές πραγματικές μορφές, συμπεριλαμβανομένου του σχήματος ορισμένων κεραιών.

Στο σχ. Το 4.3 δείχνει μια σχηματική αναπαράσταση και ένα επίπεδο DN πολλών τύπων κεραιών -: ένας κατακόρυφος δονητής τετάρτου κύματος που βρίσκεται πάνω από την οθόνη (θέση 1). ένας λεπτός γωνιακός δονητής (μισό κύμα και κύμα) που έχει διαφορετική γωνία μεταξύ των βραχιόνων (θέση 2). τρεις κυλινδρικές ελικοειδείς κεραίες (θέση 3) με διαφορετικά μεγέθη σε μήκη κύματος. ένας συμμετρικός δονητής με διαφορετικά μεγέθη σε μήκη κύματος και διαφορετικά πάχη (θέση 4). μια αμφικωνική κεραία με διαφορετικό μέγεθος σε μήκη κύματος (θέση 5). ένας παχύς γωνιακός δονητής με διαφορετικό μέγεθος σε μήκη κύματος (θέση 6). κεραία διηλεκτρικής ράβδου (θέση 7). συρμάτινη ρομβική κεραία (θέση 8). μια κεραία που αποτελείται από έναν κατακόρυφο δονητή και τρία ακτινικά σύρματα (θέση 9), μια κεραία τεσσάρων ακτινικών δονητών που βρίσκονται στην επιφάνεια του κυλίνδρου (θέση 10). και επίσης (κάτω) RP διαφορετικών κεραιών, το σχήμα των οποίων είναι πιο χαρακτηριστικό. Οι αντίστοιχες χωρικές ΜΔ είναι κατά κανόνα το σώμα περιστροφής μιας επίπεδης ΜΔ γύρω από τον άξονα συμμετρίας.

Οι κατευθυντικές ιδιότητες πολλών κεραιών εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από την παρουσία ή την απουσία μιας θωράκισης. Εάν, για παράδειγμα, ένας οριζόντιος ή κατακόρυφος δονητής τοποθετηθεί σε μια ορισμένη απόσταση από μια αγώγιμη οθόνη, τότε αυτό ισοδυναμεί με την εμφάνιση ενός άλλου (εικονικού) δονητή, ο οποίος είναι μόνο εικόνα καθρέφτηπρώτον, επηρεάζει την κατανομή του πεδίου με πολύ πραγματικό τρόπο. Ως αποτέλεσμα, το σχέδιο αποκτάται σαν να ήταν ένα σύστημα που αποτελείται από δύο πραγματικούς δονητές. Η ανακλαστική οθόνη, ειδικά σε μεγάλα και μεσαία μήκη κύματος, είναι συχνά το έδαφος· σε μικρά και εξαιρετικά μικρά μήκη κύματος, κατασκευάζονται συχνότερα μεταλλικά πλέγματα, τα οποία μπορεί να είναι συμπαγή ή διχτυωτά. Μερικές φορές είναι φτιαγμένα και λαμπερά. Τις περισσότερες φορές, οι οθόνες χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία μονόδρομης ακτινοβολίας. Οι ιδιότητες κατεύθυνσης εξαρτώνται επίσης σε μεγάλο βαθμό από το μέγεθος της οθόνης. Για παράδειγμα, το DN ενός κατακόρυφου δονητή τετάρτου κύματος που φαίνεται στο Σχ. 4.3 (θέση 1) παρουσία μιας άπειρης οθόνης είναι ένα συνεχές σώμα σε σχήμα χοάνης (διακεκομμένη γραμμή). Στην τελική οθόνη, αυτό το σώμα αποτελείται από πολλά στρώματα (πέταλα) και μοιάζει με το κύπελλο ενός λουλουδιού με πολλά πέταλα.

Εάν φανταστείτε διανοητικά τις χωρικές μορφές των δεδομένων επίπεδων RP, τότε πολλά από αυτά θα αποδειχθούν παρόμοια με ορισμένα ορατά αντικείμενα του κόσμου γύρω μας και τα πολυπέταλα RP, τις περισσότερες φορές, μοιάζουν με λουλούδια. Η ποικιλία των μορφών λουλουδιών είναι γνωστή σε όλους και η ποικιλία των μορφών DN είναι γενικά ανυπολόγιστη. Ωστόσο, ακόμη και μεταξύ ενός μικρού αριθμού RP που φαίνεται στο Σχ. 4.2 και 4.3, μπορεί κανείς να βρει DN πολύ Κλείσεστη μορφή, αν και ανήκουν εποικοδομητικά διαφορετικόκεραίες.

Η θεμελιώδης διαφορά μεταξύ των κεραιώναπό πολλές άλλες συσκευές, όπως ήδη αναφέρθηκε, είναι ότι οι κεραίες είναι συσκευές εισόδου-εξόδου ενέργειας, δηλαδή ένα είδος παραθύρων. Επομένως, κατά κανόνα, βρίσκονται στα όρια των περιβαλλόντων ("κόσμων") και είναι ανοιχτά για προβολή. Επιπλέον, έστω και ένα εξωτερικόςΟ τύπος της κεραίας ένας έμπειρος ειδικός μπορεί συχνά να καθορίσει πολλές από τις παραμέτρους της, συμπεριλαμβανομένων των κύριων - το πιθανό εύρος λειτουργίας και τις ιδιότητες κατεύθυνσης.

Εάν οποιαδήποτε UNITY είναι πραγματικά ένας πομποδέκτης για κύματα σωματιδίων διαφόρων τύπων και εύρους, τότε είναι επίσης μια κεραία, τις περισσότερες φορές ένα άπειρο σύνολο κεραιών. Επομένως, οι κεραίες είναι αυτές που θα μας βοηθήσουν να προσδιορίσουμε πιο γρήγορα τις κύριες παραμέτρους κάθε ΕΝΟΤΗΤΑΣ. Αλλά για αυτό, από την άπειρη ποικιλία κεραιών, είναι απαραίτητο να ξεχωρίσουμε εκείνες που μας ενδιαφέρουν σε κάθε συγκεκριμένη περίπτωση, αφού οποιαδήποτε κεραία, τουλάχιστον λίγο ΆνοιξεΣύστημα. Αλλά από τότε απολύτωςΤα κλειστά συστήματα στον πραγματικό κόσμο δεν ανακαλύπτονται και δεν δημιουργούνται από τον άνθρωπο, τότε οι κεραίες είναι όλες ΥΠΑΡΧΟΥΣΕΣ.

Διάφοροι τύποι κεραιών

Μοντέρνο συσκευές κεραίαςχωρίζεται στους ακόλουθους κύριους τύπους: σύρμα, σχισμή, επιπόλαιοςκυματιστά, ακουστικόςτύπος (κόρνα), σπειροειδής, ημερολογιακό-περιοδικόκαι οπτικόςτύπος (καθρέφτης και φακός). Επιπλέον, συνήθως διακρίνεται μια ξεχωριστή ομάδα στοιχειώδηςκαλοριφέρ (δίπολα), τα οποία μπορεί να είναι και «στοιχειώδη» δομικά στοιχεία πιο πολύπλοκων κεραιών.

Στοιχειώδεις Εκπομποί- αυτός είναι ένας στοιχειώδης ηλεκτρικός δονητής (ένα μικρό ευθύ κομμάτι αγωγού), ένας στοιχειώδης μαγνητικός δονητής (πλαίσιο) και οι αντίστοιχοι σχισμή τους, καθώς και ένας πομπός Huygens.

Στο Σχ. 4.4 (θέση 1 και 2, αντίστοιχα) φαίνονται οι στοιχειώδεις εκπομποί σύρματος και σχισμής (ευθύγραμμοι και κυκλικοί) και το DN, το οποίο για τους δονητές σύρματος και τα αντίστοιχα "αδέρφια" σχισμής τους έχει το ίδιο σχήμα. Το θεωρητικό DN του φανταστικού στοιχείου Huygens (θέση 3) εμφανίζεται επίσης εκεί, καθώς και το RP (θέση 4, αριστερά) του κοντινού πραγματικού του αναλόγου - μια καρδιοειδούς κεραίας (θέση 4, δεξιά), που αποτελείται από ένα ευθύγραμμο στοιχείο και κυκλικό πλαίσιο.

Στοιχειώδης δονητής- αυτό είναι πολύ μικρό σε σύγκριση με το μήκος κύματοςένα σύρμα κυλούσε γύρω από ένα εναλλασσόμενο (ταλαντούμενο) ηλεκτρικό ρεύμα, του οποίου το πλάτος και η φάση μπορούν να θεωρηθούν ίδια σε όλο το μήκος του. Ένας τέτοιος δονητής ονομάζεται ηλεκτρικός και το πρακτικό του μοντέλο είναι το δίπολο Hertzian.

στοιχειώδες πλαίσιο, που είναι το ισοδύναμο ενός μαγνητικού δονητή, είναι ένα πηνίο σύρματος της μιας ή της άλλης μορφής (συνήθως στρογγυλό ή τετράγωνο), μέσω του οποίου ρέει ένα εναλλασσόμενο (ταλαντούμενο) ρεύμα και το μήκος του πολύ μικρότερο από το μήκος κύματος.

Οι ηλεκτρικοί και μαγνητικοί δονητές είναι αγωγοί μέσω των οποίων ρέει εναλλασσόμενο ρεύμα. Τα μοτίβα ακτινοβολίας τους έχουν το ίδιο σχήμα - πρόκειται για τοροειδές, αλλά στην πρώτη περίπτωση, ο άξονας του δονητή συμπίπτει με τον άξονα του ηλεκτρικού δονητή και στη δεύτερη, με τον άξονα του πλαισίου κάθετο στο επίπεδό του.

Κεραία στοιχειώδους υποδοχής- μια κεραία, το έργο της οποίας συνδέεται με την εκπομπή και τη λήψη ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων τρύπα, κόψτε σε μια άπειρη οθόνη ή στον τοίχο του αντηχείου.

Αρχή της δυαδικότητας, το οποίο αποδεικνύεται πολύ καλά από τις στοιχειώδεις κεραίες δίπολων και θυρίδων, εκφράζεται στην ταυτότητα του σχεδίου κεραιών του ίδιου σχήματος. Δεν έχει σημασία αν η κεραία είναι ένα αγώγιμο «σώμα» ή μια «τρύπα» του ίδιου σχήματος, κομμένη σε ένα άπειρο επίπεδο από το οποίο εισέρχονται σωματίδια-κύματα. Στην πρώτη περίπτωση, τα σωματίδια-κύματα αποσπώνται από την ηλεκτρική ροή που ρέει μέσω του αγωγού και στη δεύτερη περίπτωση, "πιτσίλουν" μέσω μιας σχισμής από έναν χώρο γεμάτο με παρόμοιες ροές - έναν συντονιστή. Αυτό που έχει σημασία είναι η παρουσία μιας ροής (ρεύματος), καθώς και το μέγεθος και το σχήμα της επιφάνειας που αλληλεπιδρά μαζί της, από την οποία μπορούν να «σπάσουν» τα σωματίδια-κύματα ή μέσω της οποίας μπορούν να «συμπιέσουν» τα σωματίδια-κύματα.

Άνοιξη Huygens- αυτό είναι ένα φανταστικό πρωτεύον θερμαντικό σώμα κεραιών ανακλαστήρα, το πραγματικό ανάλογο του οποίου μπορεί να είναι ένας συνδυασμός ηλεκτρικού και μαγνητικού καλοριφέρ, ένα «στοιχειώδες κομμάτι» της επιφάνειας, με έναν ορισμένο αριθμό των οποίων, κατά τον υπολογισμό του RP, μερικές φορές αντικαθιστούν την επιφάνεια των κεραιών ανακλαστήρα. Η πηγή Huygens στις κατευθυντικές της ιδιότητες είναι ένας συνδυασμός των ιδιοτήτων των ηλεκτρικών και μαγνητικών διπόλων. Η υπολογιζόμενη RP του έχει τη μορφή καρδιοειδούς περιστροφής (βλ. Εικ. 4.4, θέση 3). Η καρδιοειδής κεραία, που αποτελείται από δονητή και πλαίσιο (βλ. Εικ. 4.4, θέση 4, δεξιά), έχει περίπου το ίδιο σχήμα με το DN (βλ. Εικ. 4.4, θέση 4, στα αριστερά), όπως και την εικονική πηγή Huygens. Και οι δύο έχουν σχήμα καρδιάς.

Κεραίες καλωδίων και θυρίδων και τα συστήματα κεραιών τους- αυτοί είναι οι ίδιοι δονητές καλωδίων και υποδοχές, αλλά μεγαλύτεροι (σε ​​μήκη κύματος) από τους στοιχειώδεις δονητές, και τα συστήματα κεραιών είναι δομές πολλαπλών στοιχείων διαφόρων σχημάτων, που αποτελούνται από "στοιχειώδη" (ή πιο πολύπλοκα) πανομοιότυπα θερμαντικά σώματα. Τα συστήματα κεραιών συνήθως σχηματίζονται από πολλά (ή πολλά) δίπολα, σχισμή ή άλλες κεραίες διατεταγμένες με συγκεκριμένο τρόπο. Το κύριο χαρακτηριστικό οποιουδήποτε συστήματος είναι μια διατεταγμένη (επαναλαμβανόμενη) επίπεδη ή χωρική διάταξη ομοιογενών στοιχείων ή πανομοιότυποι συνδυασμοί διαφορετικών στοιχείων (αυτό είναι επίσης εγγενές στο μόριο DNA), τα οποία μαζί σχηματίζουν τη μια ή την άλλη μορφή. Συστήματα κεραιών που αποτελούνται από ενεργόςστοιχεία (παρέχεται ενέργεια σε καθένα mu από αυτά) αυξάνουν, κατά κανόνα, το κέρδος της κεραίας σε σύγκριση με ένα μεμονωμένο στοιχείο κατά πολλές φορές που αντιστοιχεί στον αριθμό τους.

Κεραίες καλωδίωνείναι συνήθως κατασκευασμένα από σύρματα, σωλήνες, ταινίες, η διατομή των οποίων μπορεί να είναι σταθερή ή μεταβλητή. Στην απλούστερη περίπτωση, μια συρμάτινη κεραία, όπως ένας στοιχειώδης ηλεκτρικός δονητής, κατασκευάζεται από ένα ευθύ καλώδιο στο οποίο συνδέεται μια γραμμή ρεύματος. Ένας δονητής που έχει έναν "ώμο" (ο ενεργειακός οδηγός συνδέεται με ένα από τα άκρα του) ονομάζεται ασύμμετρος και που έχει δύο πανομοιότυπους "ώμους" (ο ενεργειακός οδηγός συνδέεται με το κέντρο) - συμμετρικός.

Στο σχ. 4.5 φαίνεται διαφορετικά είδη ασύμμετρηκάθετοι δονητές.

Στο σχ. 4.6 - κεραίες ιστού και καλωδίων. Διαφέρουν μεταξύ τους ως προς το μήκος κύματος λειτουργίας και απόλυτοςμεγέθη, καθώς και η μερικές φορές διαφορετική υλοποίηση σχεδιασμού που σχετίζεται με αυτό.

Στο σχ. Το 4.7 δείχνει μερικά (πολλά από αυτά έχουν δημιουργηθεί από τον άνθρωπο) συμμετρικόςδονητές, συμπεριλαμβανομένου του λυγισμένου, που μπορεί να κάμπτεται από γωνιακό δονητή (εμφανίζεται με διακεκομμένη γραμμή).

Στο σχ. Το 4.8 δείχνει επίπεδα συστήματα κεραίας μονής και πολλαπλών επιπέδων,,, κατασκευασμένα από δονητές σύρματος (θέση 1), μια πυραμιδική κεραία από σύρματα (θέση 2) ​​και κεραίες από πλάκες (θέση 3).

Για επίπεδη συρμάτινες κεραίεςπεριλαμβάνονται επίσης πολλές κεραίες βρόχου (ενεργητική και παθητική). Μερικά από αυτά , , , φαίνονται στο Σχ. 4.9.

Τα φυσικά και τεχνητά ανάλογα ακόμη και των κεραιών που αναφέρονται παραπάνω είναι τόσο πολλά που ο καθένας μπορεί ανεξάρτητα να βρει πολλές παρόμοιες μορφές μεταξύ των τεχνητών και φυσικών αντικειμένων του κόσμου γύρω μας, ειδικά επειδή είναι απολύτως ακριβείς δομικές ομοιότητες για να έχουν παραμέτρους που περίπου συμπίπτουν με τις παραμέτρους μιας ή άλλης τυπικής κεραίας δεν απαιτούνται.

αυλακωτές κεραίες- πρόκειται για υποδοχές διαφόρων μεγεθών και διαμορφώσεων κομμένες στον τοίχο ενός αντηχείου που έχει το ένα ή το άλλο σχήμα.

Στο σχ. Το 4.10 δείχνει ορισμένες διαμορφώσεις σχισμών κομμένων σε ορθογώνιο και στρογγυλό κυματοδηγό (θέση 1), οθόνες συντονισμού (θέση 2), καθώς και κεραίες σχισμής κατασκευασμένες με βάση ένα ορθογώνιο (θέση 3) και στρογγυλό (θέση 4 ) κυματοδηγός και πιθανά σχήματα και θέση σχισμών στα τοιχώματα ενός ορθογώνιου κυματοδηγού (θέση 5). Στο κέντρο (θέση 6) εμφανίζεται ένας από τους πρώτους τεχνητούς δορυφόρους, εξοπλισμένος με κεραίες διαφόρων τύπων, κυρίως με σχισμή, που μοιάζουν πραγματικά με παράθυρα ανοιχτά σε έναν άλλο κόσμο, στην προκειμένη περίπτωση, στο διάστημα.

Συστήματα κεραίας δονητή και υποδοχής, , είναι συστήματα πολλών (ή πολλών) πανομοιότυπων και διατεταγμένων δονητών ή υποδοχών που μπορούν να τοποθετηθούν σε σώματα πολύ διαφορετικών σχημάτων.

Στο σχ. Το 4.11 δείχνει μερικά από τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα συστήματα κεραίας δίπολων και θυρίδων στα αεροσκάφη. Ανάμεσά τους υπάρχουν συστήματα που μοιάζουν με σκαντζόχοιρο, κάκτο, παράθυρα κτιρίων και πολλά άλλα.

Ανάλογα κεραιών καλωδίων και θυρίδων, καθώς και πολλές άλλες, τυχόν ανομοιογένειες της αντίστοιχης μορφής, που σχηματίζονται από τη διεπαφή μεταξύ δύο μέσων, των οποίων οι αγώγιμες (εκπομπές) ιδιότητες διαφέρουν σημαντικά για έναν δεδομένο τύπο ενέργειας, μπορούν να εξυπηρετήσουν.

Μπορεί να είναι ένα φράγμα, περιορισμένο από νερό, πάνω στο οποίο μπορούν να κινούνται τα αυτοκίνητα και το νερό είναι απαγορευμένη ζώνη για αυτά. Αλλά αν το φράγμα αντικατασταθεί με ένα κανάλι, το νερό με μια συμπαγή επιφάνεια και τα αυτοκίνητα με γόνδολες, τότε όλα θα αλλάξουν. Το νερό θα «περάσει» τις γόνδολες, αλλά η σκληρή επιφάνεια όχι.

Στη γενική περίπτωση, ανάλογα ορισμένων ειδικών συρμάτων και «δονητών» με σχισμή είναι εκείνοι οι εκπρόσωποι της άψυχης και ζωντανής φύσης, συμπεριλαμβανομένου του ίδιου του ανθρώπου, του οποίου τα γενικά περιγράμματα (ή τα επιμέρους μέρη τους) είναι ορισμένες στιγμέςχρόνο, τουλάχιστον με αδύναμο τρόποθυμίζει τις παραπάνω (και δεν δίνονται εδώ) μορφές δονητών και υποδοχών. Οι μικρές λεπτομέρειες, το μέγεθος των οποίων είναι πολύ μικρότερο από το μήκος κύματος εργασίας, δεν έχουν πραγματικά σημασία και το σχήμα μπορεί να είναι πολύ διαφορετικό από τα δεδομένα σχήματα χωρίς μεγάλη ζημιά στο έργο τους.

Ανάλογα ασύμμετρης κάθετηςΟι δονητές μπορεί να είναι δέντρα, κέρατα ζώων, μίσχοι χόρτου και πολλά, πολλά άλλα, συμπεριλαμβανομένων διαφόρων σχεδίων που δημιουργήθηκαν από τον άνθρωπο για εντελώς διαφορετικούς σκοπούς. Κάθετοι «δονητές» είναι, για παράδειγμα, πύργοι, εκκλησίες, πολυώροφα κτίρια. Όλα αυτά, μαζί με ψηλά δέντρα, είναι ικανά να πιάσουν κεραυνό, το μήκος κύματος του οποίου, όπως γνωρίζετε, είναι αρκετές δεκάδες μέτρα, δηλαδή ανάλογο με το μέγεθός τους.

Ανάλογο συμμετρικών δονητώνείναι φύλλα (και βελόνες), καθώς και κλαδιά πολλών φυτών, συμπεριλαμβανομένων των δέντρων, διατεταγμένα συμμετρικά. Είναι γνωστό ότι μπορούν να απορροφούν και να αποθηκεύουν ενέργεια, καθώς και να την επεξεργάζονται και να την εκπέμπουν με τη μορφή άλλης ενέργειας, για παράδειγμα, απορροφούν διοξείδιο του άνθρακα και, αφού το έχουν επεξεργαστεί, εκπέμπουν οξυγόνο.

Αναλογική κεραία υποδοχήμπορεί να χρησιμεύσει οποιαδήποτε τάφρος, αυλάκωση ή βαθούλωμα που μπορεί να γεμίσει με οποιαδήποτε ουσία, το μέγεθος των μεμονωμένων σωματιδίων της οποίας είναι ανάλογο με το μέγεθός της ή πολύ μικρότερο. Περιλαμβάνουν επίσης όλα τα «κενά» μεταξύ φυσικών αντικειμένων και τεχνητών κατασκευών, του κατάλληλου μεγέθους και σχήματος. Οι λειτουργικές «κουλοχέρηδες» στο ορατό σε εμάς επίπεδο είναι ελατήρια, θερμοπίδακες, σιντριβάνια, εκτοξευτήρες κ.λπ.

Ανάλογα εκπομπών "πλαισίων".είναι τυχόν κατασκευές της αντίστοιχης διαμόρφωσης. Οι κεραίες βρόχου μπορεί να είναι κοσμήματα με τη μορφή αλυσίδων, δαχτυλιδιών, βραχιολιών, σκουλαρίκια. Αυτά περιλαμβάνουν μοτίβα και γραμμές κατάλληλης διαμόρφωσης.

«Βαμμένες» κεραίες(και όχι μόνο οι κεραίες) χρησιμοποιούνται ευρέως, όπως γνωρίζετε, σε τυπωμένα κυκλώματα.

Οι κεραίες που αναφέρονται παραπάνω τόσο από τη Φύση όσο και από τον άνθρωπο μπορούν να κατασκευαστούν από τους περισσότερους διαφορετικοί τρόποι, για παράδειγμα, με τη μορφή εσοχών, σχεδιασμένων με μολύβι (παρεμπιπτόντως, ο γραφίτης άγει ηλεκτρισμό) ή σχηματίζονται από μεταλλική επίστρωση.

Ο άνθρωπος(καθώς και τα επιμέρους μέρη και τα όργανά του) είναι κάτοχος πολλών κεραιών. Ένα άτομο που στέκεται στην προσοχή μπορεί να χρησιμεύσει ως ανάλογο ενός κατακόρυφου δονητή, απλώνοντας τα χέρια του στα πλάγια, μετατρέπεται σε ένα συμμετρικό οριζόντιο «δονητή» και φέρνοντας και απλώνοντας τα χέρια και τα πόδια του, αλλάζει (ρυθμίζει) το DN του Οι «γωνιακές κεραίες δονητή» του, σχημάτισαν χέρια και πόδια. Μερικές (από τις αμέτρητες) «ανθρώπινες» κεραίες θα συζητηθούν αναλυτικότερα στο δεύτερο μέρος.

Σχεδόν όλα τα αντικείμενα και τα θέματα του κόσμου μας μπορούν να λειτουργήσουν ως κεραίες μεμονωμένων δονητών και βρόχων και ως «αδέρφια» σχισμής τους. Όλοι τους είναι σε θέση να συγκεντρωθούν γύρω ή μέσα τους σε έναν ορισμένο τύπο πεδίου (αν υπάρχει θέση) σύμφωνα με το δικό τους RP. Και ό,τι εμπίπτει στη ζώνη δράσης αυτού του RP θα βρίσκεται σε ένα πεδίο με αυξημένη συγκέντρωση αυτού του τύπου ενέργειας. Εάν η πυκνότητα της εσωτερικής ενέργειας του συστήματος που συνδέεται με την κεραία υπερβαίνει την πυκνότητα της ίδιας ενέργειας στον περιβάλλοντα χώρο, τότε θα αρχίσει να την εκπέμπει με αυξημένη συγκέντρωση προς εκείνες τις κατευθύνσεις που συμπίπτουν με τα «πέταλα» του RP του. .

Καλό παράδειγμαΟι «κεραίες» που λειτουργούν για μετάδοση μπορούν να εξυπηρετήσουν, όπως ήδη αναφέρθηκε, λειτουργικές εγκαταστάσεις ποτίσματος. Μερικοί από αυτούς είναι σε θέση να ψεκάζουν νερό σε κύκλο, άλλοι σε έναν συγκεκριμένο τομέα και άλλοι είναι ένα είδος εντοπισμού, περιστρέφονται. Εάν είναι απαραίτητο, είναι δυνατό να δημιουργηθεί σε μια ορισμένη κατεύθυνση ένα πολύ κατευθυνόμενο DN - μια "δέσμη", κατευθύνοντας έναν λεπτό αλλά ισχυρό πίδακα νερού εκεί.

Ανάλογα συστήματα κεραιών - αυτά είναι κρύσταλλοι, νιφάδες χιονιού, πολυατομικά μόρια, πολυμοριακές ενώσεις οργανικών ουσιών κ.λπ. Περιλαμβάνουν επίσης πολλά από αυτά που δημιουργούνται από τα ανθρώπινα χέρια, αλλά δεν θεωρούνται από αυτόν ως συστήματα κεραίας. Πρόκειται για ανεμοφράκτες και παράθυρα κτιρίων, εάν είναι διατεταγμένα με τάξη, και δρόμους που έχουν τα ίδια και τακτοποιημένα σπίτια. Σε μερικούς από αυτούς τους δρόμους, όπως γνωρίζετε, ο άνεμος μπορεί συνεχώς να «περπατάει», για τους οποίους αποτελούν ενεργειακούς αγωγούς. Τα κλαδιά δέντρων, ειδικά τα κωνοφόρα, μπορούν να χρησιμεύσουν ως φυσικά ανάλογα συστημάτων πολλαπλών στοιχείων· οι βελόνες τους, όπως ήδη αναφέρθηκε, είναι τυπικοί δονητές "συρμάτων". Αλλά θα υπάρξει μια πιο λεπτομερής συζήτηση για τα δέντρα αργότερα.

Κεραίες επιφανειακών κυμάτων- πρόκειται για συστήματα καθοδήγησης (Εικ. 4.12), κατά μήκος των οποίων διαδίδονται επιφανειακά ηλεκτρομαγνητικά κύματα. Οι οδηγοί (θέση 1-7) μπορεί να είναι μεταλλικές επιφάνειες επικαλυμμένες με διηλεκτρικό στρώμα, μεταλλικές κατασκευές με ραβδώσεις, επιφάνειες που αποτελούνται από στρώματα με διαφορετικές ηλεκτρικές ιδιότητες, διηλεκτρικές και μεταλλικές ράβδους και πολλά άλλα. Η ακτινοβολία των επίπεδων κεραιών επιφανειακών κυμάτων (θέση 1 και 2, δεξιά) κατευθύνεται περίπου παράλληλα με την επιφάνεια, και των κεραιών ράβδου (θέση 2, αριστερά και θέση 6) - κυρίως κατά τον άξονά τους. Επομένως, ονομάζονται αντίστοιχα κεραίες επιφανειακών κυμάτων και κεραίες αξονικής ακτινοβολίας.

Στη γενική περίπτωση, οι κεραίες επιφανειακών κυμάτων είναι μια επιφάνεια ομοιογενών (πανομοιότυπων) ανομοιογενειών, κατά μήκοςπου «φυσάει» ο ηλεκτρομαγνητικός άνεμος. Οι κεραίες επιφανειακών κυμάτων μπορούν να συγκριθούν με έναν δρόμο που καλύπτεται με ένα «ιξώδες» ανώτερο στρώμα. Τα κύματα σωματιδίων σε αυτό το «παχύρρευστο» στρώμα, σαν να λέγαμε, «μπλέκονται» και δεν μπορούν να «πετάξουν μακριά» προς τα πάνω, αλλά μπορούν να κινηθούν κατά μήκος του.

Στο σχ. Το 4.12 (θέση 1, 2, 5) δείχνει τις μεθόδους διέγερσης του ηλεκτρομαγνητικού "άνεμου" σε ορισμένους τύπους επιφανειακών κεραιών, χρησιμοποιώντας ένα πρωτεύον θερμαντικό σώμα του ενός ή του άλλου είδους. Ένα πλέγμα πολλαπλών στοιχείων μπορεί να κατασκευαστεί από διηλεκτρικούς πείρους με στρογγυλή, τετράγωνη ή ορθογώνια οθόνη (θέση 6, κάτω, δεξιά).

Ανάλογα επιφανειακών κεραιώντα κύματα (επίπεδα) είναι ο εγκεφαλικός φλοιός, αμμόλοφοι σε ερήμους, στρώματα του φλοιού της γης με διαφορετικές παραμέτρους, δάση, σύννεφα στρώματοςκαι πολλα ΑΚΟΜΑ. Ράβδος - στην πραγματικότητα, οτιδήποτε έχει παρόμοια διαμόρφωση, συμπεριλαμβανομένων ελαφρώς απλωμένων τεσσάρων δακτύλων της παλάμης (οι τετραπλοί διηλεκτρικοί καρφίτσες μοιάζουν πολύ με αυτές, βλ. Εικ. 4.12, θέση 6), καθώς και η σπονδυλική στήλη των ανθρώπων και των ζώων ( είναι παρόμοια με μια ράβδο κατασκευασμένη από μεμονωμένες ροδέλες). Αλλά για τις «ανθρώπινες» κεραίες, μια πιο αναλυτική συζήτηση θα γίνει στο δεύτερο μέρος.

Κεραίες ακουστικού τύπου- κόρνα, , , , , , , - φαίνονται στο σχ. 4.13.

Κατευθυντικές ιδιότητες κεραιών κόρναςκαθορίζεται κυρίως από το μέγεθος άνοιγμα- το πλάτος του "παραθύρου" και η γωνία λύσηστόμιο.

Γωνία ανοίγματοςείναι η γωνία που σχηματίζουν τα απέναντι τοιχώματα ή οι γεννήτριές του και άνοιγμα- ένα επίπεδο κάθετο στον άξονα του κέρατος και που διέρχεται από τις άκρες του.

Σε μικρές γωνίες ανοίγματος της κόρνας, το πλάτος του RP καθορίζεται κυρίως από το μέγεθος ανοίγματός του σε μήκη κύματος και σε μεγάλες γωνίες από τη γωνία ανοίγματος. Η γωνία ανοίγματος δεν σχετίζεται με το μήκος κύματος και επομένως οι κατευθυντικές ιδιότητες μιας τέτοιας κόρνας παραμένουν πρακτικά αμετάβλητες σε ένα πολύ μεγάλο εύρος μήκους κύματος. Όλες οι ευρυγώνιες κεραίες είναι, κατά κανόνα, επίσης ευρείας εμβέλειας, δεδομένου ότι κέντρο φάσης(εστίαση) σε διαφορετικά μήκη κύματος βρίσκεται περίπου στο ίδιο σημείο.

Οι κύριοι τύποι κεραιών.

Φυσικά, πρώτα απ 'όλα, διαιρέστε τις κεραίες σε εκπομπή και λήψη - τα κύρια ηλεκτρικά χαρακτηριστικά κάθε κεραίας στους τρόπους λειτουργίας λήψης και μετάδοσης είναι τα ίδια.

Όλες οι κεραίες μπορούν εύκολα να χωριστούν σε δύο μεγάλες ομάδες:

Γραμμικές κεραίες;

κεραίες με διάφραγμα.

Επιπλέον, χρησιμοποιούνται ευρέως πιο σύνθετα συστήματα κεραιών - συστοιχίες κεραιών, τα στοιχεία των οποίων είναι είτε γραμμικά είτε θερμαντικά σώματα με διάφραγμα.

Μια γραμμική κεραία είναι ένα λεπτό μεταλλικό σύρμα στο οποίο διεγείρεται ένα εναλλασσόμενο ηλεκτρικό ρεύμα, καθώς και μια στενή σχισμή σε μια μεταλλική οθόνη, μεταξύ των άκρων της οποίας εφαρμόζεται εναλλασσόμενη ηλεκτρική τάση. Σύμφωνα με το θεώρημα της ισοδυναμίας, το ηλεκτρικό πεδίο στο διάκενο στην επίδρασή του στον εξωτερικό χώρο είναι ισοδύναμο με κάποια εναλλασσόμενα μαγνητικά ρεύματα που ρέουν κατά μήκος του διακένου. Έτσι, γραμμικές κεραίες είναι οποιαδήποτε συστήματα ακτινοβολίας μικρού (σε σύγκριση με το μήκος) εγκάρσιου μεγέθους και με εναλλασσόμενα ρεύματα που ρέουν κατά μήκος του άξονα του συστήματος. Για γραμμικές κεραίες, το μέγεθος της διατομής είναι πολύ μικρότερο από το μήκος κύματος.

Ένα χαρακτηριστικό των γραμμικών κεραιών είναι ότι η κατανομή του ρεύματος κατά μήκος του άξονά τους εξαρτάται ελάχιστα από τη διαμόρφωση του καλωδίου. Επομένως, οι γραμμικές κεραίες περιλαμβάνουν όχι μόνο ευθείες κεραίες, αλλά και καμπύλα, λυγισμένα και κουλουριασμένα καλώδια και υποδοχές, εάν οι εγκάρσιες διαστάσεις τους είναι πολύ μικρότερες από τις διαμήκεις και μικρότερες από το μήκος κύματος: συμμετρικοί και ασύμμετροι δονητές και κεραίες, κεραίες πλαισίου, συρμάτινες κεραίες. κινούμενο κύμα (συμπεριλαμβανομένου του σπειροειδούς), λεπτό μυρμήγκι με σχισμή. όρθια και ταξιδεύοντα κύματα.

Κεραίες διαφράγματος - μπορούν να ορίσουν κάποια περιορισμένη φανταστική επιφάνεια μέσω της οποίας διέρχεται ολόκληρη η ροή της ακτινοβολούμενης (λαμβανόμενης) ηλεκτρομαγνητικής ενέργειας - ένα άνοιγμα ή ένα άνοιγμα, που συχνά αναπαρίσταται ως επίπεδο. Οι διαστάσεις ανοίγματος είναι συνήθως πολύ μεγαλύτερες από το μήκος κύματος. Παραδείγματα: κεραία πυραμιδικής κόρνας, ανακλαστική παραβολική κεραία, κεραίες φακών, ανοιχτά άκρα ακτινοβολίας κυματοδηγών.

Συστοιχία κεραιών - μια κεραία που αποτελείται από πολλά θερμαντικά σώματα του ίδιου τύπου, που βρίσκονται στο χώρο με συγκεκριμένο τρόπο και διεγείρονται από μία γεννήτρια ή πολλές συνεκτικές γεννήτριες. Εδώ είναι δυνατό να επιτευχθεί τόσο η απαιτούμενη χωρική κατανομή της ακτινοβολούμενης ενέργειας όσο και ο απαραίτητος έλεγχος αυτής της κατανομής. Μια τυπική διάταξη κεραιών είναι μια σκηνοθετική κεραία VHF - μια γραμμική διάταξη συμμετρικών δονητών μισού κύματος.

1. AntenyΡαδιοφωνικοί σταθμοί Viysk

   Εκμάθηση >> Επικοινωνίες και επικοινωνίες

   ... іlіv σαφή γνώση των αρχών κεραίεςκαι δημιουργική νικηφόρα των δυνατοτήτων τους. Κύριος i χαρακτηριστικά κεραίες 1. Ένταση στον κλάδο... συντελεστές αντοχής κεραίεςτύπος συχνότητας. Κύριοςπεριοχή συμφόρησης κεραίεςδεδομένος τύπος- το ρομπότ είναι επίγειος έπαινος ...

2. Κεραίασυσκευές και περιβάλλον διανομής

   Διάλεξη >> Επικοινωνίες και επικοινωνίες

   Και το G(f0) είναι το μέγιστο CA κεραίεςσε συχνότητες παρεμβολής και βασικόςσυχνότητα. F είναι η τιμή κανονικοποιημένων ... περισσότερων από ένα τύποςκυματιστά. Διαφέρουν από τα κύματα κύριος τύποςδομή... το άθροισμα όλων των πεδίων που αναφέρονται. Τύπου κεραίες KU, dB πόλωση συχνότητας Kav...

3. Κύριος κεραίες

   Περίληψη >> Επικοινωνίες και επικοινωνίες

   Ανάπτυξη θεωρίας και τεχνολογίας κεραίες. Κύριοςτομείς χρήσης ραδιοηλεκτρονικών - επικοινωνιών ... όχι για όλους τύπους κεραίεςκαι οι υπολογισμοί έγιναν με μεγάλη ... δεδομένη στην ανάπτυξη κεραίαΘέση βασικόςΠροσοχή. ΣΤΟ κεραίατεχνική πέρα ​​από την αρχή...