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:

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Процессор ARM Cortex-M0+ для систем низкой мощности 24.03.2012 Компания ARM анонсировала обновление платформы ARM Cortex-M0, в новой версии чип получил название Cortex-M0+. Как заявляет разработчик, данный компонент является самым энергоэффективным в мире микропроцессором, он предназначается для работы сенсорных и управляющих систем. Чип M0+ сможет также использоваться для домашнего бытового оборудования, систем освещения и электроснабжения, а также медицинских устройств мониторинга, когда станет актуальным подключение этих систем к Интернету. Новый Cortex-M0+ представляет собой 32-битный чип, который, согласно ARM, потребляет всего 9 мкА/МГц, это всего 30% от аналогичных показателей 8- и 16-битных чипов. Однако при сниженном потреблении энергии процессор обеспечивает более высокую производительность в сравнении с чипами более ранних поколений. Основным предназначением нового чипа является работа на системах, воплощающих идеологию "Интернета вещей", в будущем станет появляться все больше профессиональных и бытовых машин, которые сообщаются друг с другом через Сеть, при этом достаточно высокая производительность процессора окажется отнюдь не лишней. Лицензию на работу с новой архитектурой ARM Cortex-M0+ уже получили компании Freescale и NXP Semiconductor. Кстати, NXP уже работала с предыдущей версией этой платформы, Cortex-M0, и положительно отзывалась о ее низком энергопотреблении и высокой производительности в сравнении с 8/16-битными процессорами.

Другие интересные новости:

▪ Процессор Cortex-A72

▪ Съедобный аккумулятор

▪ Автономные боевые роботы Пентагона

▪ Математические секреты идеального снеговика

▪ Разработан полимер для улавливания углерода

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Микроконтроллеры. Подборка статей

▪ статья Механические колебания. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Кто был изображен на первом логотипе компании Apple? Подробный ответ

▪ статья Заманиха высокая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Установки для получения биодизельного топлива из биомассы. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Выпрямитель для питания логических микросхем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026