A TV-antenna a hullámvétel minőségének javítására szolgáló eszköz. TV csatornák. A segítségével kapott jelet a TV-n keresztül továbbítják, ami minimális torzítást biztosít. Az antennák használhatók analóg, digitális vagy műholdas jelek vételére, azok függvényében tervezési jellemzők. Jelenleg Oroszországban a leggyakoribbak az antennák analóg televízió. Az Ostankino Tower sugározza, méteres és deciméteres hullámokkal.
A televíziós antennák típusai
Az eszköz nagyon elterjedt, mivel szinte egyetlen TV sem fog tudni működni antenna nélkül, kivéve azokat, amelyek csatlakoztatva vannak. kábel TV. A különböző települések eltérő távolságra vannak az átjátszótól. Egyes házak 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. Minden TV antenna 3 kategóriába sorolható:
- Szoba.
- Utca.
- Műhold.
Beltéri TV antenna
Ezeket az eszközöket beltérben telepítik. Ezek a legolcsóbbak, és ezen kívül nem igényelnek bonyolult telepítést. Ha az ő javukra választ, nem kell koaxiális kábelt kívülről fektetni, átmenő lyukat kell készíteni a homlokzati falon vagy az ablakkereten. Ennek a kialakításnak a fő hátránya gyenge jel. Ebben a tekintetben csak olyan területeken telepítik őket, amelyek távolsága legfeljebb 30 km a televízióközponttól vagy az átjátszótól. Nagyobb távolságban a vett jel erős torzítással jár, ami nem teszi lehetővé, hogy jó minőségű tévéképet nézzen.
A beltéri antennák jelerősítővel is felszerelhetők. Minél távolabb van az átjátszótól, annál nagyobb teljesítményű erősítőre lesz szükség. Ezek az eszközök tervezésük szerint két típusra oszthatók:
- Rúd.
- Keretrendszer.
Rúd
Ezek a leggyengébb szobakészülékek. Van 2 vagy 4 teleszkópos bajuszvibrátoruk, amelyek felfogják a jeleket. Hosszuk általában nem haladja meg az 1 m-t, egy speciális állványra vannak kötve, aminek belsejében egy hozzáillő transzformátor van, amely továbbítja a jelet a koaxiális kábelre, majd tovább a TV-re. Ennek a kialakításnak megvannak az előnyei. Könnyű, a teleszkópos bajusznak köszönhetően kompaktra összecsukható a szállításhoz.
Ha a jelismétlő közel van, a bajusz rövidre tehető, hogy ne foglaljon hasznos helyet. Ha a TV-torony távol van, a magasságuk a maximumra van állítva, ami lehetővé teszi a távolság kompenzálását. A rúd TV antennához gyakran TV is tartozik. A legtöbben a népszerű "szarv" néven ismerik. Az ilyen antennák jól fogadják a hullámokat a méteres tartományban. Beállításuk elvégzéséhez nem csak a magasságot, hanem a bajuszok közötti távolságot is meg kell változtatni, amelyhez a csuklópántok segítségével történő rögzítésük biztosított. A rúdantenna nagy hátránya a hiánya univerzális beállítás. Miután beállította a bajusz helyzetét az egyik csatorna jó vételéhez, a második interferenciával kezdődik a képernyőn.
Keretrendszer
Többé-kevésbé tökéletesek a keret típusú eszközök. Deciméteres tartományban veszik fel a jeleket. Ezeknek az eszközöknek fém körvonala van, keret formájában, amely állványra van rögzítve. Az ilyen felszerelés még mindig jobb, mint a botos felszerelés, de még mindig messze van az ideálistól. Nem használható jelentős távolságra az átjátszótól vagy a TV-toronytól.
kültéri TV antenna
Erősebbek a kültéri antennák a televíziós jel vételére. Egy dombon vannak felszerelve, nyílt láthatóságú 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 jel akadályozza körül, annál nagyobb távolságra van szüksége az antenna felemeléséhez.
Ezek az eszközök különféle külső kivitelben kaphatók, de a működési elv szerint mind 2 típusra oszthatók:
- Aktív.
- Passzív.
aktív építkezés
Egy ilyen TV-antenna lehetővé teszi a jelek sokkal jobb vételét és az interferencia kompenzálását. Ilyen eszközöket akkor választanak, ha az átjátszó távol van, és az antenna előtt komoly jelszórás akadályok vannak, például házak, erdőterületek, villanyvezetékek. Aktív eszközre is szükség lesz, ha a telepítést síkságon végzik, amikor nincs közvetlen rálátás 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 tápegységet igényel. Ehhez egy 12 V-os leléptető blokkot biztosítanak. A TV-nél egy koaxiális kábelre csatlakozik, és a vételi pontra látja el a feszültséget a rezgő antennákhoz, amelyek közelében egy erősítőkártya van elrejtve egy zárt tokban.
Passzív eszközök
Az ilyen antennák olcsóbbak, de csak akkor választhatók, ha a vevőpont 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 attól a ténytől, hogy túl erős. Ebben az esetben speciális felszerelést kell telepítenie - csillapítót. Lehetővé teszi, hogy kompenzálja ezt a hiányosságot, ha a jelerősséget a TV számára elfogadható szintre csökkenti.
Műholdas antenna
Természetesen a legjobb berendezés a televíziós jel vételére a műholdas TV antenna. Nem a földön elhelyezett TV-toronyból veszi az adást, hanem egy műholdról. Ez egy masszív szerkezet, amely sokszor drágább, mint a kültéri és még inkább 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 kicsivel 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, így a TV nem érzékeli azokat. Ebben a tekintetben egy vevőt kell felszerelni az inverter és a televízió képernyője közé. Ő van kis készülék, melynek méretei valamivel kisebbek, mint a DVD set-top boxoké. Feladata a műholdjel szabványos TV jellé alakítása.
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 nemrég ez a probléma megoldódott. Megjelentek az univerzális konverterek, amelyek lehetővé teszik két TV csatlakoztatását, miközben megőrizték a megtekintés lehetőségét különböző csatornák. 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 jelet továbbítanak a TV-nek, mint a földi állomások, ezért nagyon népszerűek, különösen azokban a régiókban, ahol a műsorszolgáltatók nagyon távol vannak. Még nagyon nehéz terepen is tökéletes képpel nézheti a tévéműsorokat, ami kültéri antennával lehetetlen lenne. Műholdas adás interferencia 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 után az összes csatorna több hónapig megtekinthető, majd néhányuk eltűnik, amíg csak néhány száz marad. Újra villannia kell. Saját kezűleg megcsinálni nehéz, mert szükség van egy speciális kábelre és szoftver csatornakódokkal. Időnként kapcsolatba kell lépnie a szakemberekkel szolgáltató központok akiknek a szolgáltatásai nem ingyenesek.
Ha normál időjárási körülmények között a műholdas TV antennája interferenciával kezd jelet sugározni, akkor ennek valószínűleg az az oka, hogy nincs közvetlen rálátás az antenna és a műhold között. Ez általában a fák növekedésének köszönhető. Elég levágni az ágakat és a jel minősége helyreáll. Ezenkívül a probléma a konverter helyzetének megváltoztatásában rejlik. Az antenna felszerelésekor a műhold helyéhez képest megfelelő szögben kell beállítani. Ha a szög kissé megváltozik, a vétel minősége torz lesz. Általában erős szél esetén egy rosszul rögzített edény kissé, szó szerint néhány centimétert elfordulhat. Ebben az esetben újra kell konfigurálni. Ezt meglehetősen nehéz megtenni speciális diagnosztikai berendezések nélkül.
Antennák(a latin antenna szóból - árboc, yardarm) in adók arra szolgálnak, hogy a rádiófrekvenciás elektromos rezgéseket elektromágneses mező energiájává alakítsák (rádióhullámok), in vevőkészülékek- a rádióhullámok energiáját rádiófrekvenciás árammá alakítani.
Bármilyen antenna használható adásra és vételre egyaránt, jellemzői (frekvencia tartomány, iránytulajdonságok stb.) megmaradnak.
Ez nagyrészt magyarázza azt a tényt, hogy az antenna célja (vétel vagy adás) általában nem tükrözi a szimbólumát. Az antenna szimbólumának a diagramon való elhelyezkedése egyértelműen meghatározza annak funkcióját (emlékezzen arra, hogy a diagram fejlődése általában balról jobbra történik).
Rizs. 1. Szimmetrikus antennák jelölése a diagramokon.
Az antenna általános megnevezését olyan esetekben használják, amikor aszimmetrikus antennát kell mutatni, azaz egy adóhoz vagy vevőhöz egy vezetékkel csatlakoztatott antennát (a második vezetékként a föld szolgál). Az ilyen antennákat a hosszú, közepes és rövid hullámok tartományában használják. Az ultrarövidhullámú tartományban, valamint a rövidhullámú tartományban szimmetrikus antennákat használnak, azaz kétvezetékes kimenettel (vagy bemenettel) rendelkező antennákat. A szimmetrikus antenna általános megnevezése eltér a két vezeték jelenlétében jelzetttől (1. ábra, a).
Az antenna célja és jellemzői legáltalánosabb formában előjelekkel mutatják meg az áramlás terjedésének irányát elektromágneses energia. A vevő, adó és vevő-adó antenna szimbólumait, amelyeket ezeknek a jeleknek a felhasználásával építettek fel, számos sémában használják.
Az ESKD szabvány speciális jeleket ír elő az antennák olyan jellemzőinek jelzésére, mint a sugárzási mintázat fő lebenyének szélessége és mozgásának jellege (forgás, lengés), a polarizáció típusa, irányultság azimutban és magasságban stb. ábrán látható ilyen jelek használata. Az 1. ábra egy forgó antenna (b) és vízszintes (c) és függőleges (d) polarizációjú antennák szimbólumait mutatja.
Az aszimmetrikus adó- és vevőantennák hatékonyságának javítása érdekében földelést használnak (a legegyszerűbb esetben ez egy fémlemez vagy cső, amelyet a talajvíz mélységébe temetnek). Az ábrákon a földelés három, derékszögben beírt rövid lökettel van ábrázolva (2. ábra, a). Néha a földelés helyett ellensúlyt használnak - nagy szám vezetékek feszítve a föld felett alacsony magasságban. Az ilyen eszközt két párhuzamos, különböző hosszúságú vonal jelzi, amelyek közül a nagyobbik a földet szimbolizálja (2. 6. ábra).
Rizs. 2. Megjelölés a földelési rajzokon.
A figyelembe vett szimbólumokat a funkcionális módszerrel szerkesztjük. Más szóval, az antenna általános szimbólumán alapulnak, és a jellemzőket segédjelek fejezik ki. A rádiótechnikában az ilyen megjelöléseket főként szerkezeti és funkcionális diagramokban használják, azaz az eszközfejlesztés első szakaszaiban, amikor az antenna jellemzőit meghatározzák, és konkrét típusát még nem választották ki.
NÁL NÉL kapcsolási rajzok gyakrabban használnak hagyományos grafikus szimbólumokat, amelyek bizonyos típusú antennák rendkívül leegyszerűsített rajzaira emlékeztetnek. Tehát a legegyszerűbb antenna - egy aszimmetrikus vibrátor (függőleges vezeték, tű) egy függőleges megvastagított vonal szegmenseként van ábrázolva (3. ábra). Az ilyen antennákat a hosszú, közepes, rövid és ultrarövid hullámok tartományában használják.
Rizs. 3. Antenna - aszimmetrikus vibrátor a vevőben.
Ahhoz azonban, hogy egy ilyen antenna jól működjön, hosszának körülbelül a működési hullámhossz negyedének kell lennie. A rövid és ultrarövid hullámok tartományában, amelyek hossza nem haladja meg a több tíz métert, ez a követelmény könnyen teljesíthető, de közepes és még inkább hosszú hullámoknál sokkal nehezebb, mivel a hullámhossz ezekben a tartományokban eléri a több száz métert.
Annak érdekében, hogy ne építsenek drága sokemeletes szerkezeteket, egy vagy több vízszintes vezetéket rögzítenek a függőleges vezeték (vibrátor) felső végéhez, aminek hatására a vibrátor meghosszabbodik. Az ábrákon az L- és T-alakú antennákat egyértelműen közvetítő szimbólumok jelölik jellemzők(4. ábra, a, b).
Rizs. 4. Jelölés az L és T alakú antennák diagramjain.
A vizsgált aszimmetrikus vibrátoroknál a függőleges rész rádióhullámok kibocsátójaként (vevőjeként) szolgál. A rövid és ultrarövid hullámok tartományában terjedésük sajátosságai miatt általában antennákat használnak, amelyekben a vízszintes részek dolgoznak.
Az ed sávok legegyszerűbb antennája egy szimmetrikus vibrátor, amely két azonos hosszúságú szigetelt vízszintes vezeték, amelyek közé egy kétvezetékes vezeték köti össze az antennát a vevővel vagy adóval. Ezt a kommunikációs vonalat feedernek nevezik (az angol feeder - feeder szóból). A vibrátor teljes hossza általában megegyezik a működési hullám hosszának körülbelül a felével. "
Szimmetrikus vibrátor(hagyományos grafikai jelölése az 5. ábrán látható) egyértelműen kifejezett iránytulajdonságokkal rendelkezik. A legjobb az egészben, hogy a tengelyére merőleges síkban fogad vagy sugároz, ami a legrosszabb - a rajta áthaladó síkban. Ezért az ilyen. az antenna (például televízió vételéhez) úgy van elhelyezve, hogy vízszintes részei (vállai) merőlegesek legyenek a televízió középpontjának irányára.
Rizs. 5. Az antenna megnevezése "Szimmetrikus vibrátor".
A gyakorlatban gyakran megkövetelik, hogy az antenna képes legyen rádióhullámokat kibocsátani vagy fogadni kellően széles frekvenciasávon. Ezt elérni; több párhuzamos vezetéket használva a vibrátor karjaként, végekkel összekötve.
Az ilyen kialakítású, Nadenenko-dipólként ismert antennák széles körben alkalmazhatók a rövidhullámú kommunikációban. Ugyanerre a célra (a frekvencia tartomány bővítésére) televíziós antennák gyakran vastag csövek darabjaiból vagy összetett vibrátorokból, például hurokvibrátorokból készülnek.
Hurokvibrátor két végekkel összekapcsolt félhullámú vibrátorból áll. A hurokvibrátornak ezt a tervezési jellemzőjét a szimbóluma is tükrözi (6. ábra).
Rizs. 6. Antenna - hurokvibrátor.
Az antenna jó teljesítményének fontos feltétele bemeneti impedanciáját az adagoló hullámimpedanciájával egyeztetve, hiszen csak ebben az esetben képes a legnagyobb teljesítményt kisugározni vagy fogadni. Az antennák és az adagoló illesztéséhez használja speciális eszközök kétvezetékes vonalak szegmensei formájában, vagy használja a vibrátorok úgynevezett sönt tápegységét.
Sönthajtású szimmetrikus vibrátor egy folytonos vezető, amelynek hossza szintén megegyezik az akarat hosszának felével. Az adagoló két ponton csatlakozik hozzá, amelyek a közepéhez képest szimmetrikusan helyezkednek el. Az adagoló és a vibrátor csatlakozási helyeinek megváltoztatásával elérhető az antenna bemeneti impedanciájának egyenlősége a feeder hullámimpedanciájával, azaz az illesztés. Ugyanígy a söntteljesítmény hurokvibrátorai is összehangolva vannak az adagolóval. A söntteljesítményű félhullámú vibrátor szimbóluma az ábrán látható. 7.
Rizs. 7. Félhullámú vibrátor szimbóluma söntteljesítménnyel.
Ha koaxiális kábelt használunk betáplálásként, akkor kiegyensúlyozásra van szükség, azaz olyan feltételeket kell teremteni, amelyek mellett a vibrátor csatlakozási pontjain lévő áramok ellentétes fázisúak. A gyakorlatban a kiegyenlítő eszköz egy darab félhullámú kábel formájában készül, U betű alakban hajlítva.
Az ilyen típusú kiegyenlítő berendezéssel ellátott koaxiális kábelen keresztüli tápellátás a hurokvibrátor szimbólumát szemlélteti az 1. ábrán. 8 (a kábelt itt egy kör jelöli, amelynek egy érintője az elektromos kommunikációs vonallal párhuzamos, és az illesztő eszközt a vibrátor vezetékeit összekötő ív jelzi).
Rizs. 8. Tápellátás koaxiális kábelen keresztül balunnal.
A rövid hullámokon történő kommunikációhoz az antennáknak egyirányúnak kell lenniük, azaz csak egy irányból kell rádióhullámokat sugározniuk és fogadniuk. Az ilyen antennák tipikus képviselője a rombusz alakú antenna, amely huzalból készült rombusz, amelynek oldalai körülbelül négyszerese a hullámhossznak. Az antenna egyik éles sarkához kétvezetékes feeder, a másikhoz pedig elnyelő terhelés kapcsolódik, melynek ellenállása megegyezik az antenna és az adagoló hullámimpedanciáival. A rombusz alakú antenna szimbólumában az ellenállás szimbóluma (elnyelő terhelés) körülbelül a felére csökken a szokásoshoz képest. Ezáltal az antenna jelölése kompaktabb (9. ábra).
Rizs. 9. Az antenna kompaktabb megnevezése.
A méteres és deciméteres hullámhosszon gyakran használnak antennákat " hullámcsatorna”, amelyeknek az egyetlen vibrátorhoz képest lényegesen nagyobb az irányhatás együtthatója. Egy ilyen antenna a fő - aktív - vibrátoron kívül több passzív antennát is tartalmaz. Az egyiket, amely az aktív mögött található, reflektornak (a latin reflektorból - tükrözni), a többit (az aktív előtt található) irányítónak (directio - irányítani) nevezik. A reflektor hossza valamivel hosszabb, a rendezők valamivel kisebbek, mint az aktív vibrátor hossza. A diagramokon ezt a megfelelő szimbólumok különböző hosszúságai mutatják az antenna szimbólumban "hullámcsatorna" (10. ábra).
Rizs. 10. Antenna szimbólum "hullámcsatorna".
Az antennák irányított tulajdonságainak javítása érdekében ezeket is használják fém reflektorok fémlemezből hajlított sarkok, paraboloidok stb. formájában. Az ilyen reflektor szimbóluma metszetben reprodukálja (természetesen leegyszerűsítve) a profilját. Példaként az ábrán látható. A 11. ábrán egy szimmetrikus vibrátor és egy sarokreflektor (a) formájú sugárzóval (vevővel) és egy görbe vonalú reflektorral (b) ellátott antenna grafikus szimbólumait mutatjuk be, amelyek vibrátorát koaxiálisan táplálják. kábel (a kiegyenlítő eszköz az egyszerűség kedvéért nincs feltüntetve).
Rizs. 11. Szimmetrikus vibrátor és sarokreflektor formájú sugárzóval (vevővel) rendelkező antennák (a) és görbe vonalú reflektorral (b) ellátott antennák megnevezése.
Az elektromágneses energia továbbítására centiméteres és milliméteres hullámtartományban, hullámvezetők- fémcsövek, általában téglalap alakúak. A hullámvezető nyitott vége elektromágneses hullámokat sugároz. A sugárzás javítására egy piramis alakú tölcsért erősítenek hozzá, amelyet kürtantennának neveznek. Ez utóbbi szimbóluma a 2. ábrán látható. 12. Itt egy leválasztható csatlakozó aljzatára emlékeztető sarok egy antennakürtöt szimbolizál, egy téglalapot a hozzá csatlakoztatott elektromos kommunikációs vezetéken - egy téglalap alakú hullámvezetőt.
Rizs. 12. Antenna - piramis tölcsér.
Ezekben a hullámtartományokban az iránytulajdonságok javulását fém reflektor használatával is elérhetjük, ha a nyílásába kürt emittert helyezünk (13. ábra). Az úgynevezett dielektromos antenna. Ez egy jó minőségű dielektrikumból (polisztirol, polietilén) készült tömör vagy üreges rúd, melynek alapjára egy fémpohár kerül, ami reflektorként működik. Az üveg aljától negyed hullámhossznyi távolságra egy izgalmas csap van rögzítve az antenna testében.
Rizs. 13. Kürt emitter.
A rúd generatrixának különleges alakja miatt a tengelyhez képest azonos szögben elektromágneses hullámok jönnek ki belőle, aminek következtében irányított sugárzás jön létre. A dielektromos antenna hagyományos grafikai jelölése egy keskeny háromszög, amelyet ferde vonalak árnyékolnak, és egy kisebb alapból kivezető vonal (14. ábra).
Rizs. 14. Dielektromos antenna feltételes grafikus jelölése.
Az úgynevezett mágneses antennák(nem az elektromágneses hullámok elektromos összetevőjére reagálnak, mint az összes korábban tekintett antenna, hanem a mágnesesre). A legegyszerűbb ilyen típusú antenna egy vagy több huzalfordulatból álló keret. A tekercsek alakjától függetlenül a hurokantenna nyitott négyzetként van ábrázolva, a szomszédos oldalakról vezetővonalakkal (15. ábra).
Rizs. 15. Egy hurokantenna képe.
Sokkal gyakrabban használnak ferrit mágneses áramkörrel rendelkező mágneses antennákat. Az ábrákon egy vagy több (a tekercsek számától függően) közös mágneses áramkörrel rendelkező induktorként vannak jelölve, de ez utóbbiaktól eltérően mindig vízszintesen vannak elhelyezve (16. ábra, a).
Rizs. 16. Mágneses antenna.
Az antennaeszközökhöz való tartozást egy közös szimbólum jelzi, a középső fölé helyezve szimbólum mágneses áramkör. A mágneses antenna tekercseit általában a bemeneti oszcillációs áramkörök tekercseiként használják, ezért a tekercsek kódjával - a latin L betűvel - jelölik, és az induktivitásának beállítási lehetőségét (a mágneses áramkör mentén történő mozgással) jelzik. a tuningszabályozás már ismerős jele (16.6. ábra).
Irodalom: V.V. Frolov, Rádióáramkörök nyelve, Moszkva, 1998.
Minden antenna passzív lineáris eszközként működhet:
Átviteli módban;
vételi módban.
Mindkét üzemmódban az antenna irányultsága, polarizációs tulajdonságai és bemeneti impedanciája jellemzi.
Az ezeket a tulajdonságokat leíró fő jellemzők és paraméterek a következők:
Sávszélesség;
bemeneti impedancia;
Sugárzási minta (DN);
Irányított cselekvési együttható (KND);
Antenna erősítés (KU);
Antenna hatékonysága (hatékonyság);
Sávszélesség
Az a frekvenciatartomány, amelyen belül az antenna amplitúdó-frekvencia-válasza (AFC) kellően egyenletes ahhoz, hogy biztosítsa a jelátvitelt az alak jelentős torzulása nélkül.
Ez az a frekvenciatartomány, amelyen az antenna hatékonyan működik, általában a középső (rezonáns) frekvenciatartomány. Az antenna típusától, geometriájától függ.
A frekvenciák sávszélességét jellemző fő paraméterek a sávszélesség és a frekvenciamenet sávon belüli egyenetlensége.
5. ábra
A sávszélességet (5. ábra) általában a frekvencia-válasz szakasz felső és alsó határfrekvenciájának különbségeként definiálják, amelyben a rezgési amplitúdó a maximumtól kétszeresére csökken, vagy a teljesítmény 2-szeresére csökken. Ez a szint körülbelül -3 dB-nek felel meg. A sávszélességet frekvenciaegységekben fejezzük ki (pl. hertz).
Az egyenetlen frekvenciamenet a frekvenciatengellyel párhuzamos egyenestől való eltérésének mértékét jellemzi decibelben.
Antenna bemeneti impedancia.
Az antenna egy jelforrás, amelyet elektromotoros erő (EMF) és belső ellenállás jellemez, amelyet az antenna bemeneti impedanciájának nevezünk.
Az antenna bemeneti impedanciájának értékét ismerni kell ahhoz, hogy az antennát az adagolóval és a vevővel (adóval) helyesen illesszük: csak ebben a feltételben kerül a legnagyobb teljesítmény a bemenetre. Megfelelő illesztés esetén az antenna bemeneti impedanciájának meg kell egyeznie az adagoló bemeneti impedanciájával, amelynek viszont meg kell egyeznie a vevő (adó) bemeneti impedanciájával. Az antenna bemeneti impedanciája (impedanciája) ritkán egyezik meg a betápláló vezeték impedanciájával. Az illesztéshez megfelelő eszközöket használnak.
Az antenna bemeneti impedanciája az antenna közelében elhelyezkedő, a tér térbeli eloszlását befolyásoló tárgyaktól is függ, amit az antenna felszerelésekor figyelembe kell venni.
Az antenna bemeneti impedanciájának frekvenciától való függését nevezzük frekvencia válasz: minél kevésbé változik az antenna bemeneti impedanciája a frekvencia változásával, annál szélesebb a sávszélessége.
A vételi antenna sugárzási mintája.
Ez egy grafikon, amely az antennában elektromágneses tér által indukált EMF függését jellemzi annak térbeli orientációjától.
Az antenna mintája ad grafikus ábrázolás az antenna erősítésének vagy az antenna irányítottságának függése az antenna irányától egy adott síkban. A sugárzási mintázat poláris, gömb alakú (4. ábra) vagy téglalap alakú koordinátarendszerekben épül fel két jellemző síkban (vízszintes és függőleges).
Ha az antennát a nulla irányból egy vagy másik irányba forgatjuk, az E/Emax aránynak megfelelő értékeket ábrázoljuk a diagramon. Ha négyzetre emeljük a relatívt EMF értékek, amely a jel érkezésének különböző irányainak felel meg, akkor lehetséges a teljesítmény szempontjából sugárzási mintázat felépítése (7. ábra).
7. ábra.
antenna tartomány rádióhullám feeder
A sugárzási mintázat fő paramétere a főlebeny nyitási szöge (szélessége), amelyen belül a teljesítmény a maximum 0,5-ére csökken.
A maximális jelnek vagy a nulla iránynak megfelelő lebenyet fő- vagy főlebenynek nevezzük, a többi oldalsó vagy hátsó (a főlebenyhez viszonyított helytől függően).
A főlebeny szélessége az antenna iránytulajdonságainak megítélésére szolgál. Minél kisebb ez a szélesség, annál nagyobb az antenna irányíthatósága.
A sugárzási minta alakja az antenna típusától és kialakításától függ. Például egy félhullámú vibrátor sugárzási mintája vízszintes síkban nyolcasra, függőleges síkban pedig körre hasonlít.
Egyes esetekben a diagram két egymásra merőleges E és H síkban épül fel. A poláris diagram azt mutatja, hogy a megfelelő komponens energiája milyen irányba koncentrálódik. ábrán látható egy példa az E-sík poláris sugárzási mintázatára. 8. A kibocsátott mező amplitúdójának értékét a sugár mentén ábrázoljuk, normalizálva a fő maximum amplitúdójának értékére.
8. ábra
Antenna irányíthatósága.
Ez egy szám azt jelzi, hogy a vevő bemenetén kapott teljesítmény, ha irányított antennán érkezik, hányszor nagyobb, mint a körsugárzó antennán (ugyanolyan térerősség mellett) elérhető teljesítmény.
Az antenna irányíthatósági tulajdonságait a fentebb tárgyalt irányíthatósági mintázat jellemzi (5. ábra).
Antenna erősítés
A referenciaantenna bemeneti teljesítményének aránya a szóban forgó antenna bemenetére betáplált teljesítményhez, feltéve, hogy mindkét antenna egy adott irányban, azonos távolságra generál egyenlő értékeket térerősség vagy azonos teljesítményfluxus-sűrűség.
Az antenna erősítés azt mutatja meg, hogy hányszor kell növelni az antenna bemeneti teljesítményét (az adó kimeneti teljesítményét), ha ezt az antennát egy ideális, nem irányított antennára cseréljük, hogy a kibocsátott elektromágneses mező teljesítményáram-sűrűsége megfeleljen. az antenna által a megfigyelési ponton nem változik. Feltételezzük, hogy egy körsugárzó antenna teljesítménytényezője (COP) egyenlő eggyel.
Az antennaerősítés dimenzió nélküli mennyiség, és decibelben (dB) fejezhető ki.
Az antenna hatékonysága
Ez egy olyan paraméter, amely az antenna teljesítményveszteségét jellemzi, és a sugárzási teljesítmény és az antenna által az adó által biztosított teljesítmény aránya.
Az antennában kieső teljesítmény a talajban, az antennavezetékekben, az antennaszalag felfüggesztésére használt szigetelőkben, az antennát tartó kötelekben bekövetkező veszteségekből áll. A fő energiaveszteség a talajban keletkező veszteség.
Az antenna megfordíthatóságának elve értelmében a vevőantenna hatékonyságát az a hatásfok becsüli meg, amely akkor lesz, ha adóként használják.
Mivel a vett rádióhullámok teljesítménye nagyon kicsi, a vevőantenna hatásfoka alacsony lehet, de nem kevesebb, mint 10-15%.
Következtetés
A munka elkészítése során a következőket tanultam:
Antenna-adagoló eszközök kijelölése;
A rádiótechnikában használt rádióhullámok tartománya;
Antennák típusai;
Az antennák fő paraméterei.
Bibliográfia
G.A. Erokhin, O.V. Csernov, N.D. Kozyrev, V.D. Kocherzhevsky "Antenna-adagolók és rádióhullámok terjedése";
V F. Vlasov "Rádiómérnöki tanfolyam" - Moszkva, 1962
4. fejezet – Antennák – „ablakok” más világokra
A. Pois: "Világunk és mi" című könyvének nyomtatott kiadásának elektronikus változatából 1. rész - "A világ és mi"(A kiadvány sorozata: "Az igazság keresése", M. ICSTI - Nemzetközi Központ tudományos és technikai információ. OOO" Mobil kommunikáció", 2004), megjelent a weboldalon www.pois.ru
4. fejezet - Antennák - "ablakok" más világokra... 1
Az antennák rendeltetése és iránytulajdonságai .. 1
különböző típusok antennák.. 6
Az antennákat nem antennának hívják. 24
Űrléptékű antennák.. 25
Kozmikus inhomogén dielektromos lencsék és a gravitáció. 26
Egyiptomi piramisok a "Föld" nevű lencseantenna besugárzásaiként. 30
Antennaként galaxisok, csillagközi ködök, bolygóhéjak és fekete lyukak.. 32
Földléptékű antennák.. 36
A mikrovilág antennái.. 44
Egyes mesterséges formák, mint például az antennák.. 50
Közös paraméterek valós és terepi antennák .. 55
Következtetések.. 57
Az antennák, mint tudják, egy nagyon „szűk” tudományos irányzat, de olyan széles körben használják őket, hogy szinte mindenki használja az egyik vagy másik antennát a mindennapi életében, anélkül, hogy általában gondolkodna a működésük elveiről vagy a működésük elveiről. tulajdonságaikról. Az antennák ahhoz a tudományterülethez tartoznak, amelyek nélkül a világ további megismerése lehetetlen, hiszen ők az eszközök I/O energia, amely lehetővé teszi az információcserét, beleértve a hatalmas téridő intervallumokat is. Mindig annak a környezetnek a külső felületén helyezkednek el, amelynek "ablakai" vannak, ezért könnyen észlelhetők. Ezen kívül magukról az antennákról, valamint magunkról minden alapvető információ „arcra van írva”, és az illetékes szakemberek könnyen elolvashatják. Az antennák elmélete, amely az elektromágneses tér elméletén alapul, annyira univerzális, hogy a tudomány különböző területein használható. Az alábbiakban az antennákkal kapcsolatos alapvető információkat találja. És bár elsődleges forrásai -, - és - felsőoktatási intézmények hallgatóinak és szűk szakkörűeknek készültek, itt a legáltalánosabb formában adjuk meg, és lehetőség szerint népszerűen is bemutatjuk, ezért eléggé érthető. olvasók széles köre. Az ember által létrehozott antennákon kívül ez a fejezet a természetes antennákat és néhány mesterséges szerkezetet tárgyal, amelyek általában nem minősülnek antennának, bár valójában azok. A természet által létrehozott antennák között megtalálhatók analógok az összes ember által létrehozott antennához.
Az antennák rendeltetése és iránytulajdonságai
Antenna- sugárzásra (kibocsátás, "porlasztás") és vételre (elnyelés, "csapdázás") tervezett eszköz elektromágneses hullámok. Ugyanakkor hasonló eszközöket is használnak a munka során rugalmas hullámok, különösen hanghullámok.
Az antenna a rezgéseket szabad hullámokká alakítja (vagy fordítva), és ezeket a hullámokat bizonyos irányokba (bizonyos irányokból) a sugárzási mintájának megfelelően sugározza (fogja). Az antenna és a generátor (vevő) közötti hullámok a feeder vonal mentén terjednek ( erővonal) összefüggő, rajta "futó" hullámok formájában.
Az adóantenna átalakítja az oszcilláció gerjesztőjéből - a generátorból - érkező csatolt hullámokat. ingyenes, amelyeket azután kibocsátnak ("porlasztottak") és szabad térben terjednek. A vevőantenna teljesít fordított műveletek- rögzíti a szabad hullámokat és átalakítja csatolt hullámokká, amelyeket aztán továbbít a vevőkészülékhez, ahol ismét rezgésekké alakul át.
Szigorúan véve teljesen nincsenek szabad hullámok, ahogy nincs teljesen szabad tér sem. Ezért az állítólagos szabad térben is terjedő hullámok a közeghez kapcsolódnak, bár aránytalanul kisebb mértékben, mint az energiavezetőhöz.
Ha bármelyik EGYSÉG valóban részecskehullám, akkor a "fogók" és a "permetezők" Bármi a részecskehullámokat, és nem csak az elektromágneseseket, antennáknak is nevezhetjük.
Az antenna elvileg bármilyen, és nem csak anyagi és látható, hanem mező és láthatatlan forma is lehet, amely képes "elkapni" - fogadni vagy "permetezni" - ilyen vagy olyan energiát. De csak energiát képes felfogni üres, "üres", olyan űrlap, amelynek hiba ez a fajta energia. És "spray" - csak zsúfolt olyan forma, amiben túl sok az energia. A kitöltetlen és a túltöltött forma, amint azt már bemutattuk, egyfajta energetikai „konkavitás”, illetve „domborúság”. Az elsőben egy bizonyos típusú energia sűrűsége kisebb, mint a vele kommunikáló térben, a másodikban pedig több.
Energiavezetékekábrán láthatók az antennatechnológiában használt eszközök. 4.1 (1. poz.).
A természet és az ember által létrehozott sok eszköznek hasonló a formája. És bár legtöbbjüket nem nevezik energiavezetéknek, valójában azzá válhatnak, ha megjelenik a környezetükben az a fajta energia, amelyet irányítani tudnak. Elvileg olyan természetes és mesterséges elemek is szolgálhatnak energiavezetékként, amelyek nem csak hasonló kialakításúak, hanem sok más formában is.
Az energiavezetékként funkcionáló mesterséges szerkezetek számos épületelemet tartalmaznak, köztük különféle csöveket és hengerelt profilokat. Természetes medrekhez; növények gyökerei, törzsei és ágai; barlangok és még sok más, beleértve az atmoszféra különböző sűrűségű rétegeit, amelyek, mint tudják, légköri hullámvezetők egy bizonyos hullámtartományhoz (lásd 4.1. ábra, 2. poz.).
Bármi a tápvezető mindig antennaként működik, bár egy ilyen antenna nyeresége végtelenül kicsi lehet. Ez annak a következménye, hogy teljesen zárt rendszereket sem az ember, sem a természet nem hozott létre, és minden olyan rendszer, amely legalább egy kicsit nyitva van ilyen vagy olyan energiák számára, már antenna. Egy jó antenna egy nyitott tápkábel, pl. oszcillációs áramkör. Zárt áramkörben az időben meghatározott frekvenciával változó energia kis térintervallumban ingadozik. De ha az áramkör „nyitott”, akkor ezek az oszcillációk „nyúlnak” a térben, hullámokat képezve, és az oszcilláló áramkör antennává alakul.
Szabad elektromágneses hullám, mint már említettük, zárt áramkörök rendszere (lásd 2.1. ábra, 2. poz.), amelyen belül kering elektromosság az elektronok áramlása. Az elektromos áramkörök zárt mágneses teret hoznak létre maguk körül, amely sok mágneses "gyűrűből" áll, amelyek az elektromos áramkör síkjára merőleges síkban helyezkednek el. A mágneses "gyűrűk" viszont elektromos stb. hoznak létre. Ennek eredményeként egy mozgó mező képződik, amely egymásra "húrozott", és a "gyűrűk" egymásra merőleges síkjaiban helyezkedik el. Ezen "gyűrűk" mindegyike zárt áramkörnek tekinthető, amelyben az állóhullámok "vernek", domborulatokat és homorúságokat hozva létre a felületén. A számunkra látható, „lélegző” „gyűrűk” kialakulását tapasztalt dohányos, élesen kilélegző füstöt tudja kimutatni. Hasonló részecskehullámok is "kiüthetők" a "Theta" apparátusból.
A Theta apparátus az fadoboz, amelyben az egyik fal helyett sűrű anyagot (membránt) feszítenek ki, a szemközti falon pedig lyukat vágnak ki. Éles ütéssel a membránra a levegő (színezettnek kell lennie, hogy látható legyen) kilökődik a formán lévő lyukból. forgó gyűrű.
Az antennák iránytulajdonságai- a részecskehullámok bizonyos irányú koncentrálásának (erősítésének) képessége keskeny nyalábok (nyalábok) vagy más, esetenként nagyon összetett formák létrehozásával belőlük, amint ismeretes, akkor nyilvánul meg, ha méreteik jelentősen meghaladják a hullámhosszt. Azonban szinte minden antennának van irányítottsága, legalábbis kicsi. Az iránytulajdonságokra vonatkoznak kölcsönösség elve, amiből az következik iránytulajdonságok antennák működés közben adási és vételi módban ugyanaz. A részecskehullámok irányított kibocsátása lehetővé teszi az adó teljesítményének tíz-, száz-, ezer-, sőt milliószoros növelése nélkül a részecskehullámok koncentrációjának bizonyos irányú növelését és (vagy) a vevő érzékenységének növelése nélkül. az azonos irányból érkező jel ugyanannyiszor csillapodik. Az antenna iránytulajdonságait a sugárzási mintája határozza meg.
Az irányított "antennák" analógja, bár távoli, nagyvállalatok lehetnek. Csúcsidőben nagyszámú embert „elkapnak” vagy „kibocsátanak”, növelve ezzel bizonyos irányú emberáramlások sűrűségét. Ebben az esetben a viszonosság elvét is végrehajtják - az emberek áramlása, mind akkor, ha a vállalkozás „elfogja”, mind „kibocsátja” őket, megközelítőleg azonos lesz, de ellentétes irányokba irányul.
Irányminta (DN) meghatározza az antenna által kibocsátott (fogadott) elektromágneses tér teljesítményének térbeli eloszlását.
A definícióból következik, hogy általános esetben az RP határozza meg az energia térbeli eloszlását, mozgásának irányát, azaz iránytulajdonságait. Ez egyfajta elosztóhálózat. Ezért a DN rendelkezik Bármi olyan rendszer, amely képes bizonyos típusú energiákat, bizonyos tartományú részecskehullámokat meghatározott módon irányítani (elosztani). Bármi elektromos vezetékek hálózata is van kedves DN.
Óceán- és légáramlatok; pályák, üstökösök, bolygók, csillagok stb.; út a munkába és vissza; mindenféle erővonal hálózata, beleértve a mágneseseket is; és sok más hálózat egyfajta NAM. Az autóknál ez az utak hálózata, a vonatoknál pedig a vasutak hálózata. Vízhez - tározók és üregek hálózata a földkéregben, beleértve a barlangokat és a földalatti folyókat, vízellátó hálózatot stb. Repülőgépeknél - légi útvonalak. Villamos áramra és gázra - elektromos és gázhálózatra, ill. Az ember és az állat élettevékenységét biztosító energia számára elsősorban az ideg-, keringési-, nyirok- és emésztőrendszer. Mindezek a rendszerek (és nem csak ők), mint például a víz- vagy gázhálózat vagy az úthálózat, a téridő bizonyos időközönként lehet tölteni ilyen vagy olyan részecskék-hullámok, de lehet tölteni vagy nem. A DN csak meghatározza lehetőség az energia mozgása egy adott elosztó hálózaton keresztül, és nem maga az energia és annak mozgása.
A sugárzási mintázat, mint tudják, az antenna egyik fő jellemzője. A DN alakja és a "hossz" ( hatótávolság) egyedi szirmainak, mindenekelőtt eltökélt, mint ismeretes, konfigurációtés sűrűség az antenna munkafelülete, valamint annak méret hullámhosszban („specifikus kölcsönható felület”). Ez függ a hullám térbeli orientációjától (polarizáció), a környezet paramétereitől, magának a hullám típusától és még sok minden mástól. Az RP-k végtelen számú formája ismert, amelyek megfelelnek bizonyos antennáknak, amikor bizonyos hullámhosszokon működnek. Sok közülük nagy pontossággal kiszámolható, de mi az láthatatlan számunkra az energiával "töltött" RP, beleértve az elektromágneses hullámok vételére és továbbítására tervezett antennák RP-jét is, nem teljesen tiszta. Ezért próbáljuk meg kitalálni, figyelembe véve azt a korábban megfogalmazott feltevést, miszerint az energia térbeli eloszlását meghatározó töltések energia „kidudorodások” és „homorúságok”.
Abszolút „üres” teret, amint azt már többször megjegyezték, nem találták a természetben. Bármely tér, beleértve a vákuumot is, egy vagy másik sűrűségű, viszonylag stabil („pihenő”) és instabil (ható, mozgó, változó) részecskékkel-hullámokkal is megtelik, többség amiből nekünk marad láthatatlan. Ezért minden térbe bevezetett forma, mint minden vízbe süllyesztett test, annak teljesen meghatározott módján torzítja- újraelosztja az azt kitöltő részecskéket és kvázi részecskéket. Általában újraelosztja az energiát. Ennek eredményeként új energiaáramlások és új energiaformák képződnek - „dudorok” és „homlokzatok”, amelyek azonnal megtelnek a rendelkezésre álló energiával. környezet amíg a rendszer el nem éri a statikus vagy dinamikus egyensúlyi állapotot. Ha egy adott tér-idő intervallumban nincs olyan energiafajta, amely ezt az energiahálózatot ki tudná tölteni, de idővel megjelenik, akkor ez az energia a számára megfelelő és egymással kommunikáló "üregek" szerint oszlik el, elnyelve, azaz egy bizonyos sugárzási minta szerint. És nem attól függ, melyik oldalon "áramlik" ez az energia - belülről vagy kívülről. Ugyanez vonatkozik az antennákra is. Az elektromágneses vagy bármilyen más mezőrészecskék-hullámokkal "töltött" DN viszont egyfajta energiaforma is - láthatatlan antenna. Ezenkívül meghajlítja a teret, újraelosztja energiáját (részecskék-hullámok), és új energia "dudorokat" és "homályokat" hoz létre - egy másik elosztó hálózat, a következő sorrendű DN. Stb.
Hipotézis 4.1 : A sugárzási mintázat általában egy bizonyos energiaforma, amelyet a test hoz létre a tér görbületének megváltoztatásával, energia "dudorok" és "homályok" létrehozásával a nyugvó és (vagy) mozgó valós és térrészecskék, valamint kvázi részecskék újraelosztásával. különböző formák, méretek és konfigurációk. A nyomtatvány üres hely által meghatározott sugárzási mintázatok a tér-idő energia közlése"üregek" (tömítések elrendezésével kitöltve), amelyek mérete arányos bizonyos részecskék - hullámok méretével vagy annál nagyobb, és energia az ezeket az üregeket határoló felület (vagy térfogat) tér-időbeli sűrűsége nem engedi, hogy ezek a részecskehullámok teljesen szabadon áthaladjanak rajta.
Egy példa látható Az egyes részecskék-hullámok számára átlátszatlan felület által határolt „konkávság” az NTV antenna „tányérjaként”, valamint a legáltalánosabb lemezként vagy szűrőedényként szolgálhat. Annak érdekében, hogy az egyik vagy másik RP-vel rendelkező antenna (és nem csak egy antenna) „halottból” „élővé” (aktívvá) váljon, „lelket” kell belelélegezni - meg kell tölteni részecskékkel-hullámokkal. És nem bármelyiket, hanem azokat, amelyekkel kölcsönhatásba léphet - rögzíteni és kibocsátani, és bizonyos módon.
A sugárzási minta kép lehet térbeli vagy lapos (poláris vagy derékszögű koordinátarendszerben). Síkképnél a DN-ek leggyakrabban a legjellemzőbb metszetsíkban vagy két fő egymásra merőleges síkban jönnek létre. A térbeli kép nagyon összetett és időigényes, ezért gyakrabban használnak síkképet.
ábrán. A 4.2. ábra egy tű- és legyezőmintázat térbeli és síkbeli (poláris és derékszögű koordinátákkal) képét mutatja (1. poz.), valamint számos különböző alakú térbeli mintát (2-4. poz.), amelyek sok kúthoz hasonlóak. ismert valós formák, köztük néhány antenna alakja.
ábrán. A 4.3. ábra különböző típusú antennák vázlatos ábrázolását és síkbeli DN-jét mutatja: egy függőleges negyedhullámú vibrátor a képernyő felett (1. poz.); vékony szögvibrátor (félhullám és hullám), amelynek a karjai között eltérő szög van (2. poz.); három hengeres spirális antenna (3. poz.), amelyek különböző hullámhosszúságúak; különböző hullámhosszúságú és különböző vastagságú szimmetrikus vibrátor (4. poz.); bikónikus antenna, amelynek hullámhossza eltérő (5. poz.); egy vastag szögvibrátor, amelynek hullámhossza eltérő (6. poz.); dielektromos rúdantenna (7. poz.); vezetékes rombusz alakú antenna (8. poz.); egy függőleges vibrátorból és három radiális vezetékből álló antenna (9. poz.), egy négy radiális vibrátorból álló antenna, amelyek a henger felületén helyezkednek el (10. poz.); valamint különböző antennák (alsó) RP-jei, amelyek formája a legjellemzőbb. A megfelelő térbeli MD-k általában egy sík MD forgásteste a szimmetriatengely körül.
Számos antenna iránytulajdonsága nagymértékben függ az árnyékolás meglététől vagy hiányától. Ha például egy vízszintes vagy függőleges vibrátort bizonyos távolságra helyezünk el egy vezetőképes képernyőtől, akkor ez egyenértékű egy másik (virtuális) vibrátor megjelenésével, amely csak tükörtükrözés először is nagyon valós módon befolyásolja a mező eloszlását. Ennek eredményeként a mintát úgy kapjuk meg, mintha két valódi vibrátorból álló rendszer lenne. A fényvisszaverő ernyő, különösen hosszú és közepes hullámhosszon, gyakran a talaj, rövid és ultrarövid hullámhosszakon leggyakrabban fémernyőket készítenek, amelyek lehetnek tömörek vagy hálósak. Néha készültek és ragyognak. Leggyakrabban a képernyőket egyirányú sugárzás létrehozására használják. Az iránytulajdonságok nagymértékben függnek a képernyő méretétől is. Például a 4.3. ábrán (1. poz.) látható negyedhullámú függőleges vibrátor DN-je végtelen képernyő jelenlétében egy folytonos tölcsér alakú test (szaggatott vonal). Az utolsó képernyőn ez a test több rétegből (szirmokból) áll, és alakjában egy többszirmú virág csészére hasonlít.
Ha gondolatban elképzeli az adott sík RP-k térbeli formáit, akkor sok közülük hasonló lesz a körülöttünk lévő világ bizonyos látható tárgyaihoz, és a többszirmú RP-k leggyakrabban virágnak tűnnek. A virágformák sokféleségét mindenki ismeri, a DN formák változatossága pedig általában felbecsülhetetlen. ábrán látható kis számú RP között azonban. 4.2 és 4.3, nagyon meg lehet találni a DN-eket Bezárás formában, bár hozzátartoznak konstruktívan más antennák.
Az alapvető különbség az antennák között sok más eszköztől, ahogy már említettük, az antennák energia bemeneti-kimeneti eszközök, azaz egyfajta ablakok. Ezért ezek általában a környezetek ("világok") határán helyezkednek el, és megtekintésre nyitva állnak. Sőt, még egyet is külső Az antenna típusa egy tapasztalt szakember gyakran meghatározhatja számos paraméterét, beleértve a főbbeket is - a lehetséges működési tartományt és az iránytulajdonságokat.
Ha bármelyik UNITY valóban egy adó-vevő különféle típusú és tartományú részecskehullámokhoz, akkor ez egy antenna is, leggyakrabban végtelen számú antennakészlet. Ezért az antennák segítenek nekünk a leggyorsabban meghatározni az egyes UNITY főbb paramétereit. Ehhez azonban az antennák végtelen sokféleségéből ki kell választani azokat, amelyek minden esetben érdekesek számunkra, mivel bármely antenna, legalább egy kicsit nyisd ki rendszer. De azóta teljesen Mivel a való világban a zárt rendszereket nem fedezték fel és nem is ember hozta létre, ezért minden, ami VAN, antenna.
Különféle típusú antennák
Modern antenna eszközök a következő fő típusokra osztva: huzal, réselt, felszínes hullámok, akusztikus típus (kürt), spirál, log-periodikusés optikai típus (tükör és lencse). Ezenkívül külön csoportot szoktak megkülönböztetni alapvető radiátorok (dipólusok), amelyek bonyolultabb antennák "elemi" szerkezeti elemei is lehetnek.
Elemi kibocsátók- ez egy elemi elektromos vibrátor (egy kis egyenes vezetődarab), egy elemi mágneses vibrátor (keret) és ezek slot megfelelői, valamint egy Huygens emitter.
Az elemi huzal- és rés (egyenes és kör alakú) emittereket és a DN-t, amely a huzalvibrátorokhoz és a hozzájuk tartozó réstestvérekhez azonos alakú, a 4.4. ábra mutatja (1. és 2. poz.). Ugyanitt látható a képzeletbeli Huygens-elem elméleti RP-je (3. pozíció), valamint közeli valós analógjának - egy kardioid antennának (4. pozíció, jobbra) - RP-je (4. pozíció, balra), amely egy egyenes elem és egy kör alakú keret.
Elemi vibrátor- ez nagyon rövid a hullámhosszhoz képest váltakozó (oszcilláló) elektromos áram által körbefolyt vezeték, melynek amplitúdója és fázisa teljes hosszában azonosnak tekinthető. Az ilyen vibrátort elektromosnak nevezik, gyakorlati modellje pedig a Hertzi-dipólus.
elemi keret, amely a mágneses vibrátor megfelelője, egy ilyen vagy olyan formájú (általában kerek vagy négyzet alakú) huzaltekercs, amelyen váltakozó (oszcilláló) áram folyik, és annak hossza sokkal kisebb, mint a hullámhossz.
Az elektromos és mágneses vibrátorok olyan vezetők, amelyeken keresztül áramlik váltakozó áram. Sugárzási mintáik azonos alakúak - ez egy toroid.De az első esetben a toroid tengelye egybeesik az elektromos vibrátor tengelyével, a másodikban pedig a keret tengelyével, amely merőleges a síkjára.
Elemi slot antenna- egy antenna, amelynek munkája az elektromágneses hullámok kibocsátásához és vételéhez kapcsolódik lyuk, végtelen képernyőn vagy a rezonátor falán átvágva.
A kettősség elve, amit nagyon jól mutatnak az elemi dipólus és résantennák, az azonos alakú antennák mintájának azonosságában fejeződik ki. Nem mindegy, hogy az antenna egy vezetőképes "test" vagy egy ugyanolyan alakú "lyuk", végtelen síkban kivágva, amelyen keresztül a részecskék-hullámok belépnek. Az első esetben a részecskék-hullámok elszakadnak a vezetőn átáramló elektromos áramlástól, a második esetben pedig egy résen keresztül „fröccsennek” egy hasonló áramlásokkal teli térből - egy rezonátorból. A lényeg az áramlás (áram) jelenléte, valamint a vele kölcsönhatásba lépő felület mérete és alakja, amelyről a részecskék-hullámok „elszakadhatnak”, vagy a részecskék-hullámok „kipréselhetnek”.
Huygens tavasz- ez a reflektáló antennák képzeletbeli elsődleges sugárzója, amelynek valódi analógja lehet az elektromos és mágneses sugárzó kombinációja, a felület „elemi darabja”, amely bizonyos számmal az RP kiszámításakor néha helyettesíti a felületet reflektor antennák. A Huygens-forrás iránytulajdonságait tekintve az elektromos és mágneses dipólusok tulajdonságainak kombinációja. Számított RP-je forgási kardioid alakú (lásd 4.4. ábra, 3. poz.). A vibrátorból és keretből álló kardioid antenna (lásd 4.4. ábra, 4. poz., jobb oldalon) megközelítőleg megegyezik a DN alakjával (lásd 4.4. ábra, 4. poz., bal oldalon), mint a virtuális Huygens-forrás. És mindkettő szív alakú.
Vezetékes és résantennák és antennarendszereik- ezek ugyanazok a huzalvibrátorok és rések, de nagyobbak (hullámhosszban), mint az elemi vibrátorok, és az antennarendszerek különböző formájú többelemes szerkezetek, amelyek "elemi" (vagy összetettebb) azonos sugárzókból állnak. Az antennarendszereket általában több (vagy sok) dipólus-, rés- vagy más, meghatározott módon elhelyezett antennából alakítják ki. Minden rendszer fő jellemzője a homogén elemek rendezett (ismétlődő) síkbeli vagy térbeli elrendezése, vagy különböző elemek azonos kombinációi (ez a DNS-molekulában is rejlik), amelyek együtt alkotnak ilyen vagy olyan formát. Antennarendszerek, amelyek a következőkből állnak aktív elemek (mindegyik energiaellátást kap 
közülük) általában a számuknak megfelelő számú alkalommal növelik az antenna erősítését egyetlen elemhez képest.
Vezetékes antennák leggyakrabban vezetékekből, csövekből, szalagokból készülnek, amelyek keresztmetszete lehet állandó vagy változó. A legegyszerűbb esetben a huzalantenna, mint egy elemi elektromos vibrátor, egyenes vezetékből készül, amelyhez egy tápvezeték csatlakozik. Az egy "vállal" rendelkező vibrátort (az energiavezető az egyik végéhez csatlakozik) aszimmetrikusnak, a két egyforma "vállal" (az energiavezető a központhoz van csatlakoztatva) szimmetrikusnak nevezzük.
ábrán. 4.5 látható különböző fajták aszimmetrikus függőleges vibrátorok.
ábrán. 4.6 - árboc és huzalantennák. Az üzemi hullámhosszban különböznek egymástól és abszolút méretek, valamint az ehhez kapcsolódó, esetenként eltérő tervezési megvalósítás.
ábrán. 4.7 mutat néhányat (sokat ember alkotott) szimmetrikus vibrátorok, köztük a hajlított, amely szögvibrátorból hajlítható (szaggatott vonallal látható).
ábrán. A 4.8. ábrán lapos egy- és többszintű antennarendszerek láthatók,,, huzalvibrátorokból (1. poz.), egy piramis alakú vezetékből készült antenna (2. poz.) és lemezből készült antennák (3. poz.).
Laposra vezetékes antennák számos hurokantenna (aktív és passzív) is megtalálható. Ezek némelyike , , , az ábrán látható. 4.9.
Még a fent felsorolt antennák természetes és mesterséges analógjai is olyan sokak, hogy a körülöttünk lévő világ mesterséges és természetes tárgyai között mindenki önállóan is sok hasonló formát találhat, különösen azért, mert ezek abszolút pontos szerkezeti hasonlóságot mutatnak ahhoz, hogy olyan paraméterekkel rendelkezzenek, megközelítőleg egybeesik egyik vagy másik tipikus antenna paramétereivel, nincs szükség.
résantennák- ezek különböző méretű és konfigurációjú nyílások egy ilyen vagy olyan alakú rezonátor falában.
ábrán. A 4.10 néhány négyszögletes és kerek hullámvezetőre vágott réskonfigurációt (poz.1), rezonátorernyőket (2.pozíció), valamint téglalap (3. poz.) és kerek (4. pozíció) alapján készült résantennákat mutat be. ) hullámvezető, valamint a téglalap alakú hullámvezető falain lévő rések lehetséges alakja és elhelyezkedése (5. poz.). Középen (6. poz.) az első mesterséges műholdak egyike látható, különféle típusú, többnyire hasított antennákkal felszerelve, amelyek valóban egy másik világra, jelen esetben a világűrre nyíló ablakokra emlékeztetnek.
Vibrátor és résantenna rendszerek, , több (vagy sok) azonos és rendezett vibrátorból vagy résből álló rendszerek, amelyek nagyon különböző formájú testekre helyezhetők.
ábrán. A 4.11 a repülőgépekben leggyakrabban használt dipólus- és résantenna-rendszereket mutatja be. Vannak köztük sündisznónak, kaktusznak, épületek ablakainak és még sok másnak látszó rendszerek.
Huzal- és résantennák analógjai, valamint sok más, két olyan közeg interfészében kialakuló, megfelelő formájú inhomogenitások szolgálhatnak, amelyek vezető (átbocsátó) tulajdonságai egy adott energiatípus esetén jelentősen eltérnek.
Ez lehet egy víz által határolt gát, amelyen az autók közlekedhetnek, és a víz számukra tiltott zóna. De ha a gát helyére csatorna, a vizet szilárd felületre, az autókat pedig gondolákra cserélik, akkor minden megváltozik. A gondolákon a víz "áthalad", de a kemény felületen nem.
Általános esetben bizonyos speciális huzalok és réses "vibrátorok" analógjai az élettelen és élő természet azon képviselői, beleértve magát az embert is, amelyek általános körvonalai (vagy egyes részeik) bizonyos pillanatokat idő, legalább gyenge módon a vibrátorok és nyílások fenti (és itt nem közölt) formáira emlékeztet. Az apró részletek, amelyek mérete jóval kisebb, mint a munkahullámhossz, különösebb jelentőséggel nem bírnak, a forma pedig nagyon eltérhet az adott formáktól anélkül, hogy a munkájukat nagymértékben károsítanák.
Az aszimmetrikus függőleges analógjai A vibrátorok lehetnek fák, állati szarvak, fűszálak és még sok minden más, beleértve az ember által teljesen más célokra készített különféle mintákat. A függőleges „vibrátorok” például a tornyok, templomok, sokemeletes épületek. Mindegyikük, a magas fákkal együtt, képes elkapni a villámokat, amelyek hullámhossza, mint tudják, több tíz méter, azaz arányos a méretükkel.
Szimmetrikus vibrátorok analógja levelek (és tűk), valamint számos növény, köztük a fák ágai, szimmetrikusan elrendezve. Ismeretes, hogy képesek energiát elnyelni és tárolni, valamint feldolgozni és más energia formájában kibocsátani, például elnyelni a szén-dioxidot, majd feldolgozásuk után oxigént bocsátanak ki.
Slot antenna analóg szolgálhat bármely olyan anyaggal kitölthető árok, nyom vagy mélyedés, amelynek egyes részecskéinek mérete a méretével arányos vagy ennél jóval kisebb. Tartalmazza továbbá a természetes objektumok és mesterséges építmények közötti, megfelelő méretű és alakú „réseket”. A működési "résantennák" a számunkra látható szinten rugók, gejzírek, szökőkutak, locsolók stb.
A "keret" emitterek analógjai a megfelelő konfiguráció bármely konstrukciója. A hurokantennák lehetnek ékszerek láncok, gyűrűk, karkötők, fülbevalók formájában. Ide tartoznak a megfelelő konfigurációjú minták és vonalak.
"Festett" antennák(és nem csak az antennákat) széles körben használják, mint tudják, nyomtatott áramkörökben.
A fent felsorolt antennákat mind a természet, mind az ember készítheti el a legtöbben különböző utak, például bemélyedések formájában, ceruzával rajzolva (egyébként a grafit vezeti az elektromosságot) vagy fémbevonattal kialakítva.
Emberi(valamint egyes részei és szervei) számos antenna tulajdonosa. A figyelem középpontjában álló személy a függőleges vibrátor analógjaként szolgálhat, karjait oldalra tárva szimmetrikus vízszintes „vibrátorrá” alakul át, karjait és lábait hozva és széttárva pedig megváltoztatja (szabályozza) a vibrátor DN-jét. „sarokvibrátorantennái” kezeit és lábait formálták. Néhány (a számtalan) "emberi" antennáról a második részben lesz szó részletesebben.
Világunk szinte minden tárgya és alanya működhet egyetlen vibrátor- és hurokantennaként és réstestvéreiként. Mindegyikük képes egy bizonyos típusú mező köré vagy magában koncentrálni (ha van helye) a saját RP-jének megfelelően. És minden, ami ennek az RP-nek a cselekvési zónájába esik, olyan mezőben lesz, ahol megnövekedett az ilyen típusú energia koncentrációja. Ha az antennához csatlakoztatott rendszer belső energiájának sűrűsége meghaladja ugyanazon energia sűrűségét a környező térben, akkor megnövekedett koncentrációval kezdi kibocsátani azokban az irányokban, amelyek egybeesnek az RP „szirmaival”. .
jó példa Az átvitelre szolgáló "antennák", mint már említettük, öntözőberendezések működtetésére szolgálhatnak. Némelyikük körben, mások egy bizonyos szektorban képesek vizet permetezni, megint mások egyfajta lokátor, forognak. Ha szükséges, egy vékony, de erős vízsugarat oda irányítva egy erősen irányított DN-t - „nyalábot” lehet létrehozni egy bizonyos irányba.
Analógok antennarendszerek - ezek kristályok, hópelyhek, többatomos molekulák, szerves anyagok többmolekuláris vegyületei, stb. Ezek közé tartozik még az emberi kéz által létrehozott dolgok nagy része, de ő nem tekinti antennarendszernek. Ilyenek a szélfogók és az épületek ablakai, ha azok rendezetten vannak elrendezve, és az utcák, amelyekben azonos és rendezett házak vannak. Ezen utcák némelyikén, mint tudják, a szél folyamatosan „járhat”, aminek energiavezetékei. A fák ágai, különösen a tűlevelűek, a többelemes rendszerek természetes analógjaiként szolgálhatnak, tűik, mint már említettük, tipikus "huzalos" vibrátorok. De a fákról később lesz egy részletesebb megbeszélés.
 |
Felszíni hullámantennák- ezek irányító rendszerek (4.12. ábra), amelyek mentén felületi elektromágneses hullámok terjednek. Vezetők (1-7. poz.) lehetnek dielektromos réteggel bevont fémfelületek, bordázott fémszerkezetek, különböző elektromos tulajdonságú rétegekből álló felületek, dielektromos és fémrudak és még sok más. A felületi hullámok síkantennáinak (jobb oldali 1. és 2. poz.) sugárzása megközelítőleg a felülettel párhuzamosan, a rúdantennák (2. poz., bal oldalon és 6. poz.) sugárzása pedig főként a tengelyük mentén irányul. Ezért ezeket felületi hullámantennáknak és axiális sugárzási antennáknak nevezik.
Általános esetben a felületi hullámantennák homogén (azonos) inhomogenitású felületek, mentén amelyet az elektromágneses szél „fúj”. A felszíni hullámantennákat egy "viszkózus" felső réteggel borított úthoz lehet hasonlítani. Ebben a "viszkózus" rétegben a részecskehullámok "összegabalyodónak" tűnnek, és nem tudnak "elrepülni" felfelé, de mozoghatnak rajta.
ábrán. A 4.12 (poz.1, 2, 5) bemutatja az elektromágneses "szél" gerjesztésének módszereit bizonyos típusú felületi antennákban, valamilyen primer sugárzó használatával. Kerek, négyzet vagy téglalap alakú ernyővel rendelkező dielektromos tűkből többelemes tömb készíthető (6. poz., lent, jobb).
Felületi antennák analógjai hullámok (sík) az agykéreg, homokdűnék a sivatagokban, a földkéreg különböző paraméterű rétegei, erdők, rétegfelhőkés még sok más. Rúd – tulajdonképpen minden, aminek hasonló a konfigurációja, beleértve a tenyér négy ujját kissé egymástól (négyszeres dielektromos tűk nagyon hasonlítanak rájuk, lásd 4.12. ábra, 6. pozíció), valamint az emberek és állatok gerincét (ez hasonló az egyedi alátétekből készült rúdhoz). De az "emberi" antennákról a második részben lesz részletesebb tárgyalás.
Antennák akusztikus típus- kürt, , , , , , , - ábrán láthatók. 4.13.
A kürtantennák iránytulajdonságai főként a méret határozza meg Nyítás- az "ablak" szélessége és a szög megoldás szopóka.
Nyitási szög a szemközti falai vagy generátorai által alkotott szög, és Nyítás- a kürt tengelyére merőleges és a szélein átmenő sík.
A kürt kis nyitási szögeinél az RP szélességét elsősorban a hullámhosszban mért nyílásméret, nagy szögeknél pedig a nyitási szög határozza meg. A nyitási szög nincs összefüggésben a hullámhosszal, ezért egy ilyen kürt iránytulajdonságai gyakorlatilag változatlanok maradnak nagyon széles hullámhossz-tartományban. Az összes nagylátószögű antenna rendszerint széles hatótávolságú is, mivel azok fázisközpont(fókusz) különböző hullámhosszakon megközelítőleg ugyanazon a helyen található.
Az antennák fő típusai.
Természetesen mindenekelőtt ossza fel az antennákat adásra és vételre - az egyes antennák fő elektromos jellemzői a vételi és adási üzemmódokban megegyeznek.
Az összes antenna kényelmesen két nagy csoportra osztható:
Lineáris antennák;
apertúrás antennák.
Ezenkívül széles körben alkalmaznak bonyolultabb antennarendszereket - antennatömböket, amelyek elemei lineáris vagy apertúrás sugárzók.
A lineáris antenna egy vékony fémhuzal, amelyben váltakozó elektromos áramot gerjesztenek, valamint egy keskeny rés egy fém képernyőn, amelynek szélei között váltakozó elektromos feszültséget kapcsolnak. Az ekvivalenciatétel szerint a résben lévő elektromos tér a külső térre gyakorolt hatásában ekvivalens a rés mentén folyó néhány váltakozó mágneses árammal. Így a lineáris antenna bármilyen kis (hosszúsághoz képest) keresztirányú méretű sugárzó rendszer, amely a rendszer tengelye mentén váltakozó árammal áramlik. Lineáris antennáknál a keresztmetszeti mérete sokkal kisebb, mint a hullámhossz.
A lineáris antennák jellemzője, hogy az áram eloszlása tengelyük mentén kevéssé függ a vezeték konfigurációjától. Ezért a lineáris antennák közé nemcsak egyenes antennák tartoznak, hanem ívelt, hajlított és tekercses vezetékek és rések is, ha keresztirányú méreteik sokkal kisebbek, mint a hosszanti és kisebbek a hullámhossznál: szimmetrikus és aszimmetrikus vibrátorok és antennák, keretantennák, huzalantennák. utazó hullám (beleértve a spirált is), vékony réshangya. álló és utazó hullámok.
Apertúraantennák – meghatározhatnak valamilyen korlátozott képzeletbeli felületet, amelyen keresztül a kisugárzott (fogadott) elektromágneses energia teljes áramlása áthalad – egy apertúrát vagy apertúrát, amelyet gyakran síkként ábrázolnak. A nyílás méretei általában sokkal nagyobbak, mint a hullámhossz. Példák: piramis kürtantenna, fényvisszaverő parabola antenna, lencseantennák, hullámvezetők nyitott sugárzó végei.
Antennatömb - több azonos típusú sugárzóból álló antenna, amelyek bizonyos módon helyezkednek el a térben, és egy generátor vagy több koherens generátor gerjeszti. Itt mind a kisugárzott energia szükséges térbeli eloszlását, mind ennek az eloszlásnak a szükséges szabályozását megkaphatjuk. Egy tipikus antennatömb a VHF irányító antenna – félhullámú szimmetrikus vibrátorok lineáris tömbje.
Anteny Viysk rádióállomások
Oktatóanyag >> Kommunikáció és kommunikáció... іlіv egyértelmű ismeretei a hatóságoknak antennákés lehetőségeik kreatív győzelmét. Fő i jellemzőit antennák 1. Feszültség az iparban... szilárdsági együtthatók antennák frekvencia típusa. Fő torlódási terület antennák adott típus- a robot földi dicséret...
Antenna eszközök és terjesztési környezet
Előadás >> Kommunikáció és kommunikációÉs G(f0) a maximális CA antennák interferencia frekvenciákon és alapvető frekvencia. F a normalizált ... több mint egy értéke típus hullámok. Ezek különböznek a hullámoktól fő- típus szerkezet... az összes felsorolt mező összege. Típusú antennák KU, dB frekvencia polarizációs kav...
Fő antennák
Absztrakt >> Kommunikáció és kommunikációElmélet és technológia fejlesztése antennák. Fő rádióelektronika felhasználási területei - kommunikáció ... nem mindenkinek típusok antennákés a számításokat a fejlesztésben megadott nagy ... antenna hozzászólás alapvető Figyelem. NÁL NÉL antenna elveken túlmutató technika...