www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Антенный эффект фидера

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

Комментарии к статье Комментарии к статье

Нормальная работа антенно-фидерного тракта во многом определяет эффективность любительской радиостанции в целом. Эффект, о котором идет речь в этой статье, может ее заметно снизить, поскольку он проявляется в большинстве практических конструкций антенн (в том числе и заводского изготовления). В первой части статьи раскрываются причины возникновения антенного эффекта фидера и его влияние на работу антенно-фидерного тракта. Во второй части будут даны практические рекомендации по устранению этого влияния.

Почти каждому коротковолновику хорошо известна ситуация, когда работа на передачу создавала помехи электронной аппаратуре в доме - неоновая лампочка светится при поднесении к корпусу включенного передатчика, а прием сопровождается сильными помехами местного происхождения. Это наиболее яркие из проявлений давно знакомого, но сравнительно мало изученного антенного эффекта фидера, сущность и особенности которого изложены в статье.

Сущность и причины антенного эффекта фидера

Антенным эффектом принято называть явление излучения или приема радиоволн не предназначенными для этого предметами. Фидерная линия должна служить только для передачи высокочастотной энергии от передатчика к антенне или от антенны к приемнику. Рассмотрение причин антенного эффекта фидера (АЭФ) начнем с режима передачи.

Как известно, электромагнитное поле, излучаемое антенной, создается переменными токами, протекающими по составляющим ее проводникам. Почти всегда антенна находится не в свободном пространстве. В непосредственной близости от нее (например, в пределах длины волны а) могут находиться многие объекты. Это - провода линий электроснабжения, радиовещания и связи, проводящие мачты, опоры и оттяжки, трубы, такелаж, арматура, кузова и фюзеляжи транспортных средств, крыши и стены зданий, тело оператора и поверхность земли. Если в предметах окружения каким-то образом возникают токи (наведенные, например, ближним полем антенны), то поле излучения, создаваемое этими токами, будет складываться с полем от токов антенны. Антенну вместе с окружением будем называть антенной системой (АС). В указанных условиях характеристики АС могут сильно отличаться от расчетных характеристик собственно антенны. Чтобы характеристики АС меньше зависели от окружения, стараются поднимать антенну выше, устанавливать ее дальше от проводящих конструкций, делать неметаллические мачты, оттяжки.

Одним из ближайших и принципиально неудаляемых предметов окружения антенны является питающий ее фидер. Простейший фидер - открытая двухпроводная линия. В идеальном случае мгновенные значения токов в проводах линии в любом сечении фидера и в любой момент времени одинаковы по величине и противоположны по направлению, т. е. сумма токов обоих проводов фидера в любом сечении равна нулю. Будем называть такие токи противофазными. Открытая двухпроводная линия даже при этом условии будет излучать, причиной этого является конечное расстояние d между проводами линии. Вертикальная линия излучает в горизонтальной плоскости вертикально поляризованные волны с максимумами в плоскости линии и горизонтально поляризованные волны с максимумами перпендикулярно этой плоскости. Поле излучения пропорционально отношению d/X. Излучение двухпроводной линии минимально при согласованной нагрузке линии и заметно возрастает при рассогласовании, когда появляются стоячие волны тока.

Описанное явление (при условии строго противофазных токов в системе проводов фидера) называют антенным эффектом фидера 2-го рода (АЭФ-2) [1). На практике он проявляется весьма слабо. Например, при частоте 145 МГц линия из телевизионного кабеля KATB (или КАТП) длиной а/2 при d=10 мм излучает за счет этого эффекта поле примерно в 50 раз слабее, чем подключенный к этой линии полуволновый петлевой вибратор.

Существует много причин, по которым сумма токов всех проводов в сечении фидерной линии может отличаться от нуля. На векторной диаграмме (рис. 1) показано, что при произвольной разности фаз и амплитуд токов I1 и I2 в отдельных проводах эти токи можно представить в виде суммы противофазных I1n = I2n и синфазных I1c =l2c составляющих (последние иногда называют однотактными). Поля, создаваемые синфазными токами разных проводов, не компенсируются (как противофазных), а суммируются. Если длина фидера сравнима с X, то их сумма может создать большое дополнительное излучение. Это явление называют антенным эффектом фидера 1-го рода (АЭФ-1) [1]. Оно заметно серьезнее, чем АЭФ-2. о чем будет сказано ниже.

Антенный эффект фидера

Поскольку АЭФ 1 -го рода (далее просто АЭФ) связан с синфазными токами, задачу определения его причин можно свести к нахождению причин появления синфазных токов фидерной линии в режиме передачи (в режиме приема такие токи всегда возникают под действием внешних электромагнитных полей).

Рассмотрим горизонтальную дипольную антенну с двухпроводным фидером без учета "земли". Будем считать, что АС состоит только из антенны и фидера.

Поле излучения АС в каждой точке пространства есть векторная сумма полей, создаваемых токами всех проводников АС. Суммарное поле в каждой точке зависит от распределения токов по проводникам системы. Это распределение при данной частоте однозначно определяется формой, размерами и размещением проводов АС. а также способом возбуждения. Достаточно очевидные соображения приводят к выводу (подтверждаемому расчетом и практикой), что при геометрической симметрии АС и симметричном (строго противофазном) возбуждении распределение токов будет также симметричным как по проводам антенны, так и по проводам фидера. При этом сумма синфазных токов всех проводов фидера будет равна нулю.

Антенный эффект фидера

Пример такого случая приведен на модели рис. 2,а. Токи проводов симметричного фидера одинаковы по амплитуде и противофазны, это определяется симметрией плеч вибраторной антенны и симметричным расположением симметричного фидера относительно этих плеч, а также симметричным подключением генератора к началу фидерной линии.

К появлению синфазных токов фидера может привести любая из следующих причин: асимметрия антенны (геометрическая асимметрия плеч, питание не в середине, рис. 2,б): асимметрия фидера (разные диаметры или длины проводов, рис. 2,в); асимметрия АС в целом (несимметричное взаимное расположение антенны и фидера, рис. 2,г). При учете "земли" сюда добавятся еще геометрическая асимметрия АС относительно "земли" (рис. 2,д) и электрическая асимметрия источника относительно "земли" (Z1-Z2. рис. 2,е)

Если в предыдущей ситуации полная симметрия в принципе возможна, то при питании симметричной антенны коаксиальным (принципиально несимметричным) фидером без принятия специальных мер АЭФ-1 просто неизбежен, хотя такой фидер свободен от АЭФ-2. Особенностью коаксиальной линии является то. что на высоких радиочастотах ее можно рассматривать не как двухпроводную, а как трехпроводную линию. Токи по внутренней и наружной поверхностям оплетки кабеля могут различаться из-за скин-эффекта. Для анализа синфазных токов на модели можно представить внешнюю поверхность оплетки кабеля одним проводом, а генератор подключить непосредственно к антенне.

В случае же, когда центральный проводник кабеля будет подключен к одному плечу симметричной антенны, а оплетка к другому (модель - рис. 3,а), то даже при геометрически симметричном расположении кабеля относительно антенны в АС возникнет АЭФ. Причина - электрическая асимметрия подключения эквивалентного источника к геометрически симметричной АС (источник предполагается точечным и включен точно в центре антенны, но слева - одно плечо антенны, а справа - другое плюс наружная поверхность оплетки кабеля!).

Распределение тока при этом сильно зависит от электрической длины наружной поверхности оплетки кабеля (за счет внешней изоляции она примерно на 1% больше геометрической), при резонансной длине (целое число полуволн с учетом длины заземления для заземленного нижнего конца или целое число полуволн плюс а/4 для незаземленного конца кабеля, как в нашем случае) максимальная амплитуда синфазного тока lc кабеля максимальна и может достигать 43% от максимальной амплитуды тока I левого плеча антенны (рис. 3,б).

Антенный эффект фидера

На этом примере удобно показать упрощенный "механизм" наведения токов по наружной поверхности оплетки, который поможет яснее представить физические процессы, приводящие к АЭФ. Одна из причин синфазного тока очевидна: это эквивалентный источник возбуждения, к одному из зажимов которого подключен наружный проводник. Однако этот проводник находится еще и в ближнем поле плеч антенны, токи в которых неодинаковы. В результате - еще одна причина синфазных токов: несимметричное, а следовательно, нескомпенсированное в месте расположения фидера ближнее поле самой антенны. Такое представление, конечно, очень примитивно, но иногда в практике борьбы с АЭФ эта вторая причина почему-то не учитывается вообще.

Существенно несимметричными относительно "земли" (или крыши) являются антенны вертикальной поляризации, находящиеся на небольшой высоте. Если даже обеспечить формальную относительную симметрию антенны и фидера (вертикальный диполь при питании сбоку). АЭФ неизбежен.

Таким образом, при работе на передачу синфазные токи фидера могут возникать по любой из следующих главных причин:

  • электрическая асимметрия источника возбуждения АС или эквивалентного источника возбуждения антенны:
  • геометрическая асимметрия антенной системы в целом: самой по себе и относительно земли.

В режиме приема под действием внешних электромагнитных полей на фидерную линию в ее проводах могут возникать как противофазные, так и синфазные токи. Первые возникают в открытых двухпроводных линиях и непосредственно воздействуют на вход приемника (АЭФ 2-го рода). Синфазные токи возникают в любой фидерной линии. В силу принципа взаимности влияние этих токов на вход приемника (АЭФ 1 -го рода) тем сильнее, чем больше относительная интенсивность синфазных токов фидера данной АС в режиме передачи. На правильно выполненный вход приемника непосредственно могут действовать только противофазные токи фидера. "Механизм" преобразования синфазных токов в режиме приема в противофазные подобен описанному выше для коаксиального фидера в режиме передачи. Один из путей - соединение наружной поверхности оплетки с внутренней в точке подключения антенны, а второй - через антенну, посредством несимметричного для разных плеч антенны ближнего поля синфазных токов при несимметричной АС.

Характеристики АС с учетом фидера как ее части отличаются от расчетных характеристик антенны без учета влияния фидера. Таким образом. АЭФ - это не только прием или передача непосредственно фидером, поэтому можно расширить понятие. АЭФ в широком смысле - это влияние фидера на характеристики антенной системы (как при приеме, так и при передаче). Рассмотрим это влияние подробнее.

Проявления антенного эффекта фидера

Наиболее яркие проявления АЭФ были отмечены выше. Рассмотрим более подробно эти и возможные другие существенные проявления АЭФ. В качестве примеров возьмем горизонтальный полуволновый вибратор и широко известную вертикальную антенну GP высотой λ/4 с тремя противовесами такой же длины, установленными под углом 135° к излучателю. Входное сопротивление такой антенны в свободном пространстве и без учета влияния фидера чисто активное и составляет около 50 Ом. На рис. 4 показаны диаграмма направленности (ДН) в вертикальной плоскости и распределение токов по проводам штыря (I1) и противовесов (I2 - I4) для этого случая. Все приводимые здесь характеристики получены с помощью компьютерного моделирования без учета потерь.

Антенный эффект фидера

При передаче могут быть следующие проявления АЗФ.

1. Появление излучения АС с неосновной поляризацией. Если основная поляризация антенны вертикальная, а фидер расположен невертикально, появится излучение фидера с горизонтальной составляющей. Если основная поляризация антенны горизонтальная, а фидер расположен негоризонтально, появится излучение фидера с вертикальной составляющей. Пример - ДН в вертикальной плоскости рис. 5 для горизонтального диполя. Вертикальная компонента поля Ен за счет АЭФ составляет около 30% от полезной горизонтальной Еп. А это весьма нежелательный эффект, например, для приема телевидения.

Антенный эффект фидера

2. Изменение ДН с основной поляризацией. Излучение фидера с основной поляризацией может привести к значительному изменению основной ДН (например, у вертикальных антенн в вертикальной плоскости): изменяется КНД в главном направлении (может быть как уменьшение, так и увеличение), появляются нежелательные лепестки в других направлениях. Пример - рис. 6 для антенны GP при длине незаземленного кабеля 9λ/4. Если кабель с основной поляризацией не излучает, то ДН может измениться в результате нарушения симметрии возбуждения (рис. 7 для Ер, горизонтального диполя)

3 Изменение комплексного входного сопротивления. Для антенны GP в зависимости от длины коаксиального фидера активная составляющая R комплексного сопротивления в точках возбуждения Z = R + jX может изменяться в пределах от 42 до 100 Ом. а реактивная составляющая X - от -40 до +17 Ом.

4. С изменением входного сопротивления связано изменение коэффициента стоячей волны (КСВ) в фидерной линии.

На рис. 8 приведены зависимости КСВ для антенны GP при λ=10.9 м: 1 - с "обычным" подключением кабеля к антенне; 2 - с идеальной "изоляцией" внешней поверхности оплетки в месте подключения к антенне. Как видно из графиков, КСВ в обоих случаях зависит от длины фидера, чего при отсутствии синфазных токов (АЭФ) и потерь в фидере быть не должно [2]. Отметим здесь, что именно синфазные токи ведут к изменению КСВ (через Z), но не наоборот! Зависимость АЭФ-2 от КСВ имеет другой "механизм".

Антенный эффект фидера

5. Плохой КСВ означает наличие в токах фидера значительной доли стоячих волн, не участвующих в переносе ВЧ энергии. В реальном кабеле при этом возрастают потери, в результате снижается КПД антенно-фидерной системы. Синфазные токи сами по себе также приводят к дополнительным потерям подводимой к АС энергии.

6. Ухудшение ДН и КСВ. снижение КПД понижают энергетический потенциал радиолинии. Уменьшается дальность уверенного приема, и для достижения расчетного качества связи требуется увеличивать мощность. А это дополнительные затраты энергии. При этом обостряются проблемы по пунктам 7-9.

7. Изменение ДН приводит к появлению излучения в непредусмотренных направлениях, что может создать интенсивные помехи или недопустимые по санитарным нормам уровни поля.

8. Если фидер расположен вблизи других линий, например, силовых или телефонных, наличие индукционной связи с ними при наличии АЭФ может привести к серьезным затруднениям в обеспечении совместной работы радиостанции с другими радиоэлектронными средствами (сильные взаимные помехи при передачр и приеме).

9. Около фидера передающего устройства может возникнуть заметное электромагнитное поле, сравнимое с полями вблизи активных частей АС.

Все. что касается изменений общих характеристик передающих АС. в равной мере относится и к приемным АС (ДН. входной импеданс. КСВ. КПД) Внешние источники помех с неосновной поляризацией или в зоне дополнительных лепестков ДН. или вблизи фидера создадут при наличии АЭФ дополнительный помеховый фон при приеме.

Отметим нехоторые общие особенности проявления АЭФ:

1. АЭФ проявляется сильнее при резонансных размерах фидера и слабее - при нерезонансных размерах.

2. Характер изменения ДН при наличии АЭФ зависит от длины фидера. Чем длиннее вертикальный фидер, тем более изрезанной становится ДН в вертикальной плоскости.

3. Усиление АС в главном направлении при наличии АЭФ может быть и больше, и меньше, чем без учета АЭФ.

4. АЭФ проявляется тем сильнее, чем в более сильном ближнем поле антенны находится фидер. В этом смысле рассмотренная антенна GP - одна из самых уязвимых.

5. У вибраторных (дипольных) антенн АЭФ проявляется сильнее, чем у рамочных.

6. У антенн вертикальной поляризации АЭФ проявляется чаще и сильнее, чем у антенн горизонтальной поляризации.

7. Влияние фидера на характеристики АС тем сильнее, чем меньше размеры антенны и ниже ее КПД Следовательно. АЗФ очень опасен для электрически малых антенн.

8. АЭФ особенно опасен для остронаправленных и. в частности, пеленгационных антенн.

9. Проявление АЭФ в приемных АС не менее, а даже более серьезно, чем в передающих. Именно для приемных АС впервые возникла эта проблема

Литература

  1. Пистолькорс А. А. Приемные антенны. - М.: Связьтехиздат. 1937.
  2. Степанов Б. Так но бывает! - Радио. 1999. №6. с. 65.

Авторы: Анатолий Гречихин (UA3TZ), Дмитрий Проскуряков

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы КВ журнал 1994 (архив за год)

журналы Chip 2004 (архив за год)

книга Трансформаторы напряжения и их вторичные цепи. Вавин В.Н., 1968

книга Принципы конструирования светомузыкальных устройств. Галеев Б.М., Андреев С.А., 1973

статья Мини-грузовичок

статья Переходник S-VIDEO - AV

справочник Зарубежные микросхемы и транзисторы. Серия F

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]