УКВ антенна. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны УКВ

 Комментарии к статье

Зона уверенного приема УКВ ЧМ радиостанций весьма ограничена. Так для передатчиков мощностью около 10 кВт ее радиус равняется 50-80 км. В этой зоне уровень напряженности поля составляет 200 мкВ/м, а за ее пределами он быстро убывает и на расстоянии 140...160 км от передатчика падает до 5...10 мкВ/м. Чувствительность УКВ ЧМ тюнеров при отношении сигнал/шум на НЧ выходе 50 дБ обычно составляет 10 мкВ в монофоническом режиме и 100 мкВ в стереофоническом. Из сказанного ясно, что высококачественный стереофонический прием при использовании простых антенн (встроенная, телескопическая штыревая) не всегда возможен даже в зоне уверенного приема, не говоря уже о более далеких расстояниях. В этом случае требуются более сложные антенны с действующей высотой 5...6 м.

В публикуемой ниже статье вниманию читателей предлагается описание такой УКВ антенны. Коэффициент ее усиления - 11,5 дБ; ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости - 42°, в вертикальной - 60°; защитное отношение (коэффициент обратного излучения антенны, равный отношению напряжений на ее выходе при облучении с направлений 0 и 180°) - 18 дБ. Конструкция антенны показана на рис. 1.

Рис.1 (нажмите для увеличения)

При ее изготовлении следует руководствоваться общими рекомендациями, которые неоднократно давались в журнале "Радио" при описаниях телевизионных антенн типа "волновой канал". Она не критична к малым погрешностям в конструкции и имеет стабильную фазовую характеристику, что позволяет использовать ее в составе решеток. Активный элемент многоэлементных антенн обычно выполняют в виде петлевого вибратора Пистолькорса. Сам вибратор хорошо согласуется с 75-омным кабелем с помощью полуволновой петли, которая уменьшает его сопротивление в 4 раза.

Однако в составе многоэлементной антенны его сопротивление значительно (приблизительно в 10 раз) уменьшается из-за влияния близко расположенных директоров и рефлектора и составляет около 30 Ом. При присоединении полуволновой петли его сопротивление уменьшается еще в 4 раза, и в итоге кабель с волновым сопротивлением 75 Ом оказывается соединенным с восьмиомной нагрузкой. В таком режиме иногда искажается диаграмма направленности антенны и резко уменьшается КПД. Известно, что коэффициент бегущей волны равен приблизительно: Kн=R/W, где R - волновое сопротивление нагрузки, W - волновое сопротивление фидера. КПД передачи сигнала из нагрузки в линию определяется по формуле: КПД=4Кн/(1+Кн)². В нашем конкретном случае получим: Кн=8/75=0,107, а КПД=4*0,107/(1+0,107)²=0,35. Иными словами, 65 % принимаемой мощности будет теряться в фидере и реальный коэффициент усиления составит не 11,5, а 7 дБ, что соответствует согласованной четырехэлементной антенне. Для повышения КПД в качестве активного вибратора используются вибратор из трех трубок с входным сопротивлением 657 Ом и согласующее устройство с коэффициентом трансформации 1:1. В составе многоэлементной антенны сопротивление вибратора из трех трубок падает до 66 Ом, и в этом случае Кн=66/75=0,88, а КПД=4*0,88/(1+0,88)²=0,996, т. е. практически достигается полное согласование антенны с кабелем и максимальное использование ее направленных свойств. Электрическая схема согласующего устройства приведена на рис. 2.

Рис.2

Монтажная схема соединений в антенной коробке показана на рис. 3. Подобное согласующее устройство используется в промышленных антеннах АТВК.

Рис.3

Катушки намотаны на ферритовых кольцах 50ВЧ (7Х4Х2 мм) проводом ПЭЛ 0,23 и содержат по восемь двойных витков. Описанную антенну можно использовать в составе решетки из двух антенн. В этом случае их следует соединить в соответствии с рис. 4.

Рис.4

Расположение антенн (вид сверху) в случае приема волн с горизонтальной поляризацией показано на рис. 5.

Рис.5

Для приема волн с вертикальной поляризацией верхнюю часть мачты нужно выполнить составной, установив на расстоянии 700 мм от верхнего конца мачты изолирующую вставку (рис. 6).

Рис.6

Суммарный коэффициент усиления решетки составит 14 дБ, а действующая высота - 7м. Для улучшения чувствительности приемной системы можно использовать антенный усилитель. У автора работает перестроенный на диапазон 66...73 МГц промышленный усилитель УТКТИ-2. Перестройку легко осуществить подстроечными конденсаторами усилителя, используя измеритель АЧХ. Входной транзистор усилителя (ГТ329А) заменен на КТ3115А. Чувствительность системы с антенным усилителем при отношении сигнал/шум на выходе тюнера по ЗЧ 50 дБ составила б мкВ в монофоническом режиме и 60 мкВ в стереофоническом. Граничная напряженность поля для высококачественного стереоприема равна: Егр=60/hд=60/7=9 мкВ/м.

Описанная антенная решетка с усилителем используется для приема стереопередач из Кросно (Польша), расстояние 160 км. Мощность передатчика 10 кВт, высота передающей антенны 300 м, поляризация вертикальная. Высота приемной антенны 30 м (крыша девятиэтажного дома). Польские стереофонические передачи ведутся по системе с пилот-тоном, поэтому автору пришлось изготовить стереодекодер на микросхеме A290D.

Автор: А. Герасимов, г. Стрый Львовской обл.; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Антенны УКВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Внешний RAID-накопитель NewerTech Guardian MAXimusо 5 ТБ 31.05.2014 Компания Newer Technology (NewerTech) выпустила внешнее хранилище данных Guardian MAXimus, построенное на основе двух жестких дисков вместимостью до 5 ТБ каждый. В накопителе применены 3,5-дюймовые винчестеры Toshiba MD04ACA500 со скоростью вращения шпинделя 7200 оборотов в минуту. Эти диски имеют буфер емкостью 128 МБ. Винчестеры сконфигурированы в зеркальный массив RAID 1. Это обеспечивает высокую надежность: накопитель работает до тех пор, пока функционирует хотя бы один диск в системе. Вероятность выхода из строя сразу двух дисков равна произведению вероятностей отказа каждого диска, то есть значительно ниже вероятности выхода из строя отдельного диска. Устройство Guardian MAXimus имеет по одному порту USB 3.0, eSATA и FireWire 400, а также два интерфейса FireWire 800. Накопитель совместим с компьютерами под управлением операционных систем Windows и Mac OS X. Максимальная заявленная скорость чтения и записи информации составляет около 240 МБ/с. На фронтальной панели предусмотрена светодиодная индикация статуса. Цена Guardian MAXimus с двумя 5-терабайтными винчестерами составляет около $780. Можно также приобрести устройство без установленных жестких дисков: в этом случае придется заплатить $120. Кроме того, предлагаются накопители с двумя винчестерами на 1, 2, 3 и 4 ТБ: их цена варьируется от $260 до $620.

Другие интересные новости:

▪ За просмотр пиратского DVD-фильма в Германии можно сесть в тюрьму

▪ Твердотельный накопитель для майнинга Team Group Chia

▪ SONY и TOSHIBA не договорились о видеоформате

▪ Поездки за город улучшают самочувствие

▪ Полноцветный микродисплей разрешением OLED WUXGA

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Любителям путешествовать - советы туристу. Подборка статей

▪ статья Анна Виктория Герман. Знаменитые афоризмы

▪ статья Кто лучше исполняет роль ночного светила: Луна в отношении Земли или Земля в отношении Луны? Подробный ответ

▪ статья Измерение расстояний по времени в пути. Советы туристу

▪ статья Цифровой преобразователь частоты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Усилитель мощности радиостанции на 27 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025