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:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Первый полнофункциональный чип на технологии 16FinFET 30.09.2014 Тайваньский гигант TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company) совместно с компанией HiSilicon Technologies объявил о производстве полнофункциональных ARM-процессоров для сетевого оборудования, выполненных по технологии 16FinFET (16 нанометров, транзисторы с трехмерной структурой). Утверждается, что это первые в отрасли изделия подобного рода. По заявлениям TSMC, внедрение методики 16FinFET позволяет удвоить плотность размещения элементов по сравнению с чипами, полученными по 28-нанометровой технологии 28HPM. Производительность при этом возрастает на 40 % при сохранении прежнего энергопотребления. В случае достижения максимальной экономичности энергопотребление может быть уменьшено на 60 % при прежнем уровне быстродействия. Чипы, полученные по технологии 16FinFET, рассчитаны на применение в беспроводном сетевом оборудовании следующего поколения. Процессоры содержат 32 ядра ARM Cortex-A57 с поддержкой 64-битных инструкций и максимальной рабочей частотой в 2,6 ГГц. К концу 2014-го TSMC планирует представить 16-нанометровый техпроцесс FinFET+, который обеспечит дальнейшее улучшение показателей энергопотребления чипов. Сообщается, что крупносерийное производство 16-нанометровых изделий на предприятиях TSMC стартует уже в первой четверти 2015 года.

Другие интересные новости:

▪ Заживление ран без рубцовой ткани

▪ Сенсорная клавиатура-дисплей DS Pixel Keyboard

▪ Нейронный шум помогает учиться

▪ Автозаправка на дому

▪ Печать еды из сверчков и моркови

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Детская научная лаборатория. Подборка статей

▪ статья Социология. Конспект лекций

▪ статья Какое музыкальное произведение планируется закончить исполнять к 2640 году? Подробный ответ

▪ статья Слесарь по ремонту и обслуживанию оборудования. Должностная инструкция

▪ статья Автоматическое управление вибронасосом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Формирователь двухполосного сигнала и сигнала сабвуфера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025