Радиосвязь на УКВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Гражданская радиосвязь

 Комментарии к статье

Для служебных и любительских радиосвязей широко используются УКВ. Радиосвязь на УКВ имеет следующие преимущества: независимость от погоды, времени суток, года, малый уровень помех, небольшие габариты аппаратуры и антенн. Служебные радиосвязи на УКВ осуществляются с помощью подвижных, переносных и стационарных радиотелефонных станций. Они применяются на строительстве, в сельском хозяйстве, на нефтепромыслах, в лесхозах, на транспорте. В городах радиотелефонными станциями оборудуют автомашины скорой медицинской помощи, пожарные и аварийные автомашины, такси.

В качестве антенн обычно применяют вертикально расположенные четвертьволновый несимметричный или полуволновый симметричный вибраторы.

Диаграмма направленности вертикального вибратора в горизонтальной плоскости имеет форму окружности, что позволяет с успехом использовать его для установления связи в любом направлений вдоль земной поверхности. В вертикальной плоскости антенна имеет главный максимум излучения, расположенный вдоль земной поверхности, что особенно выгодно в случае низко расположенных антенн, столь характерных для подвижных объектов. Наиболее удобной в конструктивном отношении антенной подвижного объекта является четвертьволновый штырь. Увеличение напряженности поля в пункте приема возможно путем применения передающих антенн, создающих еще более направленное излучение в вертикальной плоскости. Одним из известных путей создания таких антенн для стационарных радиостанций является конструирование многоярусных коаксиальных антенн. Их усиление в 2,5-3,5 раза больше, чем у вертикального симметричного вибратора. Для сравнения диаграммы направленности в вертикальной плоскости этих антенн изображены на рис. 1.

Рис. 1. Нижние лепестки диаграммы направленности в вертикальной плоскости вертикального вибратора (1) и многоярусной коаксиальной антенны. (2).

На рис. 2 показана коаксиальная антенна (а) и распределение тока вдоль нее (б), которая состоит из трех симметричных вертикальных полуволновых разрезных вибраторов I, II и III, расположенных на общей вертикальной мачте.

Каждое из плеч вибраторов имеет длину около l/4, где l - средняя длина волны рабочего диапазона. Вибраторы выполняют из металлической трубки с наружным диаметром 12-30 мм. Коаксиальный кабель проходит внутри плеч б - е. Центральная жила и внутренняя изоляция кабеля непрерывны по всей своей длине. Центральная жила припаяна к плечу а в точке 2. Оплетка кабеля оканчивается в точке 3 и имеет разрывы между точками 6-7 и 10-11. В точках 3, 6, 7, 10,11 она припаяна к трубкам.

Вибраторы также могут быть выполнены из оплетки кабеля этой же или другой марки, для чего снятую с кабеля оплетку следует надеть в виде чулка на наружную изоляцию фидера. Применение вибраторов из оплетки кабеля делает антенну более легкой, а при отсутствии трубок и избытке кабеля ускоряет ее изготовление.

Центральная жила кабеля и плечо а могут быть рассмотрены как одиночный провод конечной длины. В таком проводе устанавливается стоячая волна тока с узлом на конце. Волна, распространяющаяся по плечу а, не испытывает укорочения. Волна, распространяющаяся в коаксиальном кабеле, укорачивается (расчет коэффициентов укорочения см. в журнале "Радио", 1964, ,N" 7, стр. 31-32). Ввиду отсутствия оплетки кабеля между точками 6-7 и 10-11 волна здесь не испытывает укорочения, однако из-за малой длины участков (50-70 мм) с достаточной для практики точностью этим можно пренебречь. Плечи б, в, г, д питаются следующим образом. Под влиянием тока центральной жилы на внутренней поверхности оплетки наводится ток, который попадает и на наружную поверхность трубки. Ток, наводимый на внутренней поверхности оплетки, противофазен току центральной жилы. При выходе на поверхность трубки ток меняет свое направление на 180° и в точках питания антенны становится синфазным с током центральной жилы. Ток плеча а является продолжением тока центральной жилы, ток плеча е - продолжением тока внутренней поверхности оплетки фидера.

Известно, что синфазно питаемые и расположенные на одной линии вибраторы создают излучение, концентрированное в узком пучке, лежащем в плоскости, проходящей через эту линию. Для синфазного питания полуволновых вибраторов I, II и III расстояние между вибраторами выбирается равным длине волны в кабеле lк. Задачу симметрирования антенны решают плечи вибраторов б - е, каждый из которых совместно с наружной поверхностью оплетки образует известный в радиотехнике симметрирующий "стакан".

Входное сопротивление одного полуволнового вибратора равно 75 ом. С увеличением числа последовательно питаемых вибраторов входное сопротивление антенны несколько падает и при трех вибраторах достигает 50 ом. Поэтому для питания антенны можно применить стандартные коаксиальные кабели с волновыми сопротивлениями 75 или 50 ом.

Общая длина антенны L (расстояние между точками 1-12) равна L =l/2+(N-1)lк, где N- число симметричных полуволновых вибраторов антенны. На длинноволновом участке У KB диапазона общая длина антенны может достигать больших размеров. Если это создает конструктивные неудобства, то можно ограничиться двумя вибраторами I и II при некотором уменьшении усиления.

Мачту антенны изготавливают из дерева или другого непроводящего материала. Трубки крепят на изоляторах. Кабель между точками 4-5, 8-9 крепят к мачте с помощью скобок. В точках 3, 6, 7, 10, 11 оплетку кабеля раскладывают равномерно по всей поверхности среза трубки и припаивают к ней. Промежутки 2-3, 6-7, 10-11, а также зазоры между трубкой и кабелем в точках 4, 5, 8, 9, 12 герметизируют пластилином. Отверстие 1 закрывают пробкой и также герметизируют.

Пример расчета антенны

Задание. Рассчитать трехъярусную антенну для работы в диапазоне 144-146 МГц.

fср=145 МГц.

l=300/145=2,07 м.

Применим трубку с наружным диаметром D=28 мм и внутренним d=25 мм. Определяем длину плеча вибратора с учетом укорочения l=k(l/4), где k - коэффициент укорочения, зависящий от отношения длины волны к диаметру трубки l/D. Значения этого коэффициента даны в таблице.

Таблица 1

l/D	20	40	100	200	400	1 000	2 000	4 000	10 000
k	0,925	0.942	0,956	0,962	0,967	0,970	0.972	0.975	0.978

l/D=2070/28=74,

Интерполируя, находим k=0,95. Следовательно,

l=0,95(2070/4)=490 мм.

Выбираем кабель РК-50-7-12 с волновым сопротивлением 50 ом и наружным диаметром 11,2 мм. Внутренняя изоляция кабеля - из полиэтилена, имеющего e=2,5.

Определяем расстояние между точками питания вибраторов:

Длина антенны:

L=l/2+(N-4)lк=1,04+(3-1)*1,38=3,8 м.

Описанная антенна была сконструирована и опробована на длинноволновом участке УКВ диапазона. Результаты эксплуатации в течение ряда лет подтвердили ее эффективные свойства.

Литература:

1. Б. Ф. Дубровин, "Радиотелефонная связь с подвижными объектами", Госэнергоиздат, 1956 г.
2. И. П. Жеребцов, "Техника метровых воли", из-во ДОСААФ, 1955 г.
3. Радио 1/77, с.27-28

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Гражданская радиосвязь.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Умные рубашки поло Ralph Lauren 28.08.2014 "Носимые" технологии в наше время стали горячим трендом. Практические все известные производители мобильных устройств освоили выпуск или планируют начать в ближайшем будущем поставку фитнес-трекеров, "умных" часов или других устройств, позволяющих отслеживать физическую активность, а также производить мониторинг показателей жизнедеятельности человеческого организма. Для компании, подобной Ralph Lauren, выход на этот рынок имеет свою специфику, так как она, в буквальном смысле, выпускает "носимую" продукцию, включая рубашки, брюки, шорты. Недавно Ralph Lauren создала "умную" рубашку-поло Polo Tech с функциями фитнес-трекера. Благодаря вшитым датчикам-нитям из серебра рубашка Polo Tech обеспечивает мониторинг ряда показателей физической активности, включая частоту сердечных сокращений и дыхания, уровень стресса и расход энергии. В проекте принимает участие канадская компания Omsignal, создавшая собственную платформу для сбора информации о физиологической активности организма человека с помощью датчиков в одежде и приложения для смартфона. В левой части рубашки находится "черный ящик", аккумулирующий информацию, которая затем передается в облачное хранилище. Прочитать эту информацию можно с помощью приложения для смартфона. В "черном ящике" также есть акселерометр и гироскоп. Технологическую рубашку Polo Tech планируют протестировать на теннисном турнире US Open, который на днях стартовал в США. В такие рубашки будут одеты мальчики, подбирающие мячи. Кроме того, теннисист Маркос Гирон (Marcos Giron) будет в этой рубашке проводить тренировки.

Другие интересные новости:

▪ Процессор на сверхпроводниках

▪ Владельцы BlackBerry могут общаться бесплатно

▪ Мультимедийный комплекс Ford Sync 3

▪ Оптимизм не заложен с рождения

▪ Новые процессоры Pentium III

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электронные справочники. Подборка статей

▪ статья Томас Пейн. Знаменитые афоризмы

▪ статья Каким существам приписывается потребление потерянного из-за усушки вина? Подробный ответ

▪ статья Укусы животных. Медицинская помощь

▪ статья Влияние КСВ на работу радиостанции. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ингибиторы – вещества, замедляющие химическую реакцию. Химический опыт

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026