Главная - Литература

0 1 [2] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22

коэффициента усиления. При этом, имея некоторое количество экс-периметальных данных, можно выбрать необходимый коэффициент запаса и этим обеспечить удовлетворительный прием телевизионных передач.

Определив требуемую величину коэффициента усиления, можно затем найти необходимый коэффициент,направленного действия, связанный с направленными свойствами антенны:

КНД = Впр/11,

где т) - коэффициент полезного действия антенно-фидерного устройства, зависящий от уровня согласования с фидером и потерь в фидерном тракте.

Уровень согласования определяется величиной коэффициента бегущей волны (КБВ) - отношением минимального -напряжения в линии к максимальному, КБВ обычно должен быть не мекее 0,4-0,5, Уровень обратного излучения не должен превышать (0,25 -f- 0,30) макс, где Емакс - максимальный 5фовень диаграммы направленности. Ниже приводится физическое объяснение указанных параметров и указываются их величины для реальных конструкций.

Рассмотрим пример расчета коэффициента усиления антенны Dnp. Основные данные: мощность передатчика Р = \0 кВт,, высота передающей антенны hi = 150 м. Приемные пункты расположены на расстоянии 30, 50 и 90 км от телевизионного центра; высота приемной антенны hi == 10 м. Определим требуемый коэффициент усиления антенны для случая приема на 1 и 5 каналах.

Из рис, 3 соответственно заданным расстояниям и диапазону частот определяем величину С. Результаты расчета сведены в табл. 2,

Таблица 2

Номер канала

Коэффициент усиления антенны Djjp при различных г, км

1,07 1,96

3,83 7

24,9 45,6

После этого можно производить выбор конструкции антенны.

2. ДИАПАЗОННАЯ НАПРАВЛЕННАЯ АНТЕННА

4. Принцип работы и основные характеристики

Диапазонная антенна, достаточно простая в конструктивном отношении, позволяет достичь более чем двукратного перекрытия с четко выраженной направленностью в плоскостях Е и И. Применительно к горизонтальной поляризации плоскость Е со-



ответствует горизонтальной плоскости, плоскость Я -вертикаль-

Общий вид такой антенны представлен на рис. 4. Как видно из рисунка, при возбуждении антенны в точках а, в на поверхности наводятся токи, ориентация которых в первом приближении представлена пунктирными стрелками. Кроме того, в области щелп существует поле, аналогичное полю щелевого излучателя.. Совокупность полей в щели и полей, образуемых токами на поверхности антенны, обусловливает характеристики излучения и входное сопротивление антенны.


Рассмотрим три различных режима работы антенны (cMi рис. 4), характеризующихся отношением 5нА: 5нД<0,5, ShA=J = 0,5, Sh/л 5: 0,5. Очевидно, при 5н/л < 0,5 антенна возбуждается незначительно, так как размеры щели превышают предельные. Малые размеры щели приводят к практически полному рассогласованию с фидерным трактом. Сопротивление излучения оказывается небольшим, а входное сопротивление имеет значительную величину реактивной составляющей. Диаграммы направленности имеют направленный характер, хотя в плоскости Н направленность выражена относительно слабо. Согласование антенны с фидером в этом режиме осуществляется в весьма узком диапазоне частот. Этот режим применяется в том случае, когда требуются минимальные размеры антенны. При увеличении Sh величина сопротивления излучения увеличивается, а величина реактивной составляющей уменьшается. При Sh Д » 0,40,45 входное сопротивление достигает 70-100 Ом, что позволяет получить хорошее согласование в широкой полосе частот.

Ширина диаграммы направленности на уровне половинной мощности в плоскости Ё составляет 80-90°, а в плоскости Н - 110-120°. Дальнейшее увеличение размеров антенны приводит К увеличению побочного излучения антенны.

Наиболее удовлетворительные характеристики получаются при 0,4 -0,45 < Sh/X < 1,0 ~ 1,5. Следует отметить, что при правильном подключении кабеля диаграммы направленности во всем



диапазоне частот симметричны относительно геометрической оси антенны. Уровень паразитной поляризации ниже основного не менее чем на 25 дБ.

Легко убедиться, что в силу симметрии антенны в точках е, / (см. рис. 4) потенциал равен О, тогда как в точках с, d он наибольший.

На рис. 5 схематично представлены основные варианты диапазонной направленной антенны. Основой верхнего ряда (рис. 5а) является круг, нижнего (рис. 56) - квадрат. Развитие конструкции диапазонной направленной антенны из круга или квадрата совсем не обязательно, главное - соблюдение симметрии фигуры относительно двух взаимно перпендикулярных плоскостей Е и Н.



Рис. 5

Важной характеристикой антенны является входное сопротивление. Величина этого сопротивления и ее изменение в диапазоне частот определяют согласование антенны с фидером и в общем случае носят комплексный характер:

Dx. а = вх. а + i-Dx. а.

где Рви. а, -вх. а -- активная и реактивная составляющие входного сопротивления. Ом.

Модуль входного сопротивления определяется как

2Bx.al = VBx.a + -B

Схема включения антенны, фидера и приемника приведена на рис. 6а. Для обеспечения согласования антенны, фидера и входа приемника необходимо выполнить условие

вх. а = - Zex. npi

где ГОф - волновое сопротивление фидера; Zbx. пр - входное сопротивление приемного устройства.

Выполнения этого условия во всем диапазоне частот практически добиться трудно. Для оценки степени согласования нагруз-



0 1 [2] 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22



0.0008