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:

Рыжий ген и ускоренная эволюция 30.04.2026

Вопрос о том, как и насколько быстро меняется человеческий вид, давно занимает биологов и генетиков. Долгое время считалось, что эволюционные процессы происходят крайне медленно, однако новые данные заставляют пересматривать эти представления. Особенно интересные результаты связаны с изменением частоты редких генетических признаков, включая рыжий цвет волос. Рыжеволосость сегодня остается редкой чертой: ее носители составляют менее 2 процентов мирового населения. Однако анализ древней и современной ДНК показывает, что ген, связанный с этим признаком, за последние примерно 10 тысяч лет стал заметно более распространенным, особенно среди популяций Европы. Более того, вместе с ним исследователи фиксируют и другие изменения в генетическом профиле человека, затрагивающие внешность и физиологические особенности. Среди сопутствующих тенденций, выявленных в генетических данных, отмечается увеличение частоты светлой кожи, снижение вероятности мужского облысения, а также некоторые физиолог ...>>

Нейтринный лазер 30.04.2026

Нейтринный лазер - это гипотетическое устройство, способное управлять потоками одних из самых трудноуловимых частиц во Вселенной. Такая разработка открывает новые горизонты в изучении фундаментальных законов природы и может изменить представления о космосе. Идею нового типа излучателя представили физики из Massachusetts Institute of Technology, предложив лазер, который вместо света генерирует поток нейтрино. Эти частицы, почти не взаимодействующие с материей, настолько слабо проявляют себя, что их часто называют "частицами-призраками". Тем не менее они пронизывают все вокруг: по оценкам, триллионы нейтрино ежесекундно проходят через человеческое тело, не оставляя следа. Несмотря на их колоссальную распространенность во Вселенной, нейтрино остаются одними из наименее изученных частиц. Их крайне сложно регистрировать, а еще сложнее контролировать, поэтому традиционно их получают в крупных установках вроде ядерных реакторов или ускорителей частиц. Такие комплексы требуют огромных за ...>>

Мороженое не такое вредное, как принято считать 29.04.2026

В питании часто встречаются продукты, которые одновременно вызывают удовольствие и сомнения с точки зрения здоровья. К таким относится и мороженое: оно воспринимается как типичный десерт с высоким содержанием сахара и жиров, однако современные научные данные постепенно усложняют это привычное представление. Долгое время считалось, что мороженое не может быть частью рационального питания, однако исследования последних лет показывают более неоднозначную картину. Ученые подчеркивают, что влияние этого продукта на организм зависит не только от его сладости или калорийности, но и от состава, качества ингредиентов и общего образа жизни человека. Одни из наиболее масштабных данных были получены в рамках долгосрочных наблюдений в США, включавших проекты Nurses Health Study, Nurses Health Study II и Health Professionals Follow-Up Study. В этих исследованиях на протяжении 20-40 лет наблюдали примерно 190 тысяч взрослых участников, регулярно собирая данные об их питании, физической активнос ...>>

Случайная новость из Архива Рой крошечных кораблей для исследования космоса 25.09.2023 Мечта о межзвездных путешествиях, которая жила в сердцах многих поколений, остается пока что недосягаемой из-за многочисленных технических преград. Тем не менее, международная группа ученых верит, что существует путь обойти эти преграды. Их задумка заключается в использовании мощного лазера для отправки к Проксиме Центавра роя тысяч микрозондов, каждый весом лишь несколько граммов. Эти зонды образуют гигантскую линзу диаметром в 100 тысяч километров и поддерживают оптическую связь в процессе своего путешествия. Однако для реализации этой амбициозной идеи потребуется инвестиция в размере 100 миллиардов долларов и 100 гигаватт электроэнергии для работы мощного лазера. На данный момент в области космических исследований существует два основных проекта по созданию космических судов, способных достичь релятивистских скоростей и дотянуться до ближайших звезд в течение нескольких десятков лет. Один из них - проект "Breakthrough Starshot" (путешествие к Альфе Центавру), а второй - "Проект Лира", целью которого является перехват и изучение загадочного объекта Оумуамуа. Помимо основных задач, эти проекты также включают в себя создание межзвездной коммуникационной сети. Группа ученых, работающих в рамках Инициативы межзвездных исследований, провела исследование, посвященное идеи построения роя космических кораблей массой всего несколько граммов и их направлению к Проксиме Центавра с помощью мощных лазерных лучей, поддерживая оптическую связь с Землей. В течение многих лет данная команда работала над исследованием оптимальных способов изучения ближайших звезд с использованием флотилии из тысячи или более мелких зондов, сообщает Universe Today. В ближайшем будущем существуют ограничения, такие как мощность лазера около 100 ГВт и стоимость в размере около 100 миллиардов долларов, которые накладывают верхний предел на массу космических аппаратов, которые можно отправить к ближайшей звезде в разумное время, то есть в течение десятков, а не сотен лет. Это означает, что масса космических аппаратов ограничивается всего несколькими граммами. Однако если ученые смогут разработать методы запуска кораблей, то можно будет отправить целый рой. Существует множество вопросов, связанных с этой идеей. Например, как обеспечить защиту кораблей от межзвездной пыли и как поддерживать широкополосную связь на релятивистских скоростях? Возможным решением является архитектура роя. Одиночный космический аппарат может быть сложно обнаружим в межзвездном пространстве, но когда речь идет о сотнях или тысячах аппаратов, составляющих единую систему, ситуация меняется. Предложено этапное запускание сотен зондов в течение года до достижения численности в тысячу. Связь будет поддерживаться синхронизированным с часами зондов лазером мощностью 100 ГВт. Формирование зондов будет обеспечиваться модулированием скорости запуска первых и последних аппаратов. И хотя часть из них может выйти из строя, большая их часть все равно сможет достичь цели.

Другие интересные новости:

▪ Весы с интеллектом

▪ Бифштексы из пробирки

▪ Расшифровка обугленных Геркуланумских свитков

▪ Роботизированная мебель от IKEA

▪ Секрет долголетия гинкго

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоэлектроника и электротехника. Подборка статей

▪ статья Поставить крест. Крылатое выражение

▪ статья Какой знаменитый конструктор электрогитар сам не умел играть на гитаре? Подробный ответ

▪ статья Настройка оборудования станций проводного вещания и коррекции прямых проводов. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Компрессор к светомузыкальному устройству. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Ламповому приемнику - новую жизнь. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026