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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Дом на энергии водорослей 17.04.2013 В Гамбурге в рамках Международной строительной выставки представлен многоквартирный дом, который отапливается и охлаждается с помощью зеленых водорослей. BIQ House облицован 129-ю стеклянными панелями-биореакторами 2-см толщины, которые не только вырабатывают энергию, но и окрашивают фасады здания в приятный зеленый цвет. Панели общей площадью около 199 кв. м. размещены на юго-восточной и юго-западной сторонах здания. С помощью микроводорослей дом генерирует биомассу и тепло, а летом зеленые панели затеняют помещения от прямых солнечных лучей и снижают уровень шума. На солнечном свету водоросли растут и размножаются. Получившаяся биомасса отправляется в виде густой пульпы в специализированный биореактор с ферментами, где из нее вырабатывается биогаз, пригодный для отопления и генерации электричества. Водоросли особенно хорошо подходят для этого, так как они производят в 5 раз больше биомассы на гектар, чем наземные растения и содержат много биомасла, которое можно использовать для получения энергии. BIQ House - это концепция полностью автономного дома, который обеспечивает себя теплом и электроэнергией, не пользуясь ископаемым топливом. С помощью панелей с водорослями дом не только производит биомассу (сырье для газа), но и собирает тепло, которое можно отправить в специальный теплообменник в виде ямы глубиной 80 м, заполненной солевым раствором. Также дом можно интегрировать с любым другим экологически чистым источником энергии, включая геотермальные источники тепла, солнечные панели или ветряки. Строительство первого по-настоящему зеленого дома обошлось 3,4 миллиона евро. В доме 15квартир площадью от 50 до 120 кв. м. Это экологически чистая масштабируемая технология, которая может применять в домах различного размера: от небольших дачных до небоскребов.

Другие интересные новости:

▪ Линзы нового поколения

▪ Фотокамера в часах

▪ Палочки для еды, усиливающие соленый вкус

▪ Крепкий пластик, разлагающийся за несколько дней

▪ Напечатанные на 3D-принтере предметы меняют форму и цвет

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Личный транспорт: наземный, водный, воздушный. Подборка статей

▪ статья Перестройка. Крылатое выражение

▪ статья Почему не все облака дождевые? Подробный ответ

▪ статья Кухонная рабочая пищеблока. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Сирена. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схема защиты бортовой сети автомобиля от броска тока заряда при включении незаряженного конденсатора. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025