Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Antenna.docx
Скачиваний:
31
Добавлен:
04.06.2015
Размер:
820 Кб
Скачать

Антенны – устройство, преобразующее колебания электрического тока в волну электромагнитного поля (радиоволну) и обратно.

Фидер - кабель соединяющий радиостанцию с антенной.

Классификация антенн:

Простейшей антенной является вибратор Герца или диполь Герца, которая представляет собой симметричный вибратор. Под элементарным электрическим вибратором подразумевают проводник, длиной во много раз меньшей длины излучаемой волны λ, обтекаемый током высокой частоты с одинаковой по амплитуде фазой на всей его длине. Его диаграмма направленности в плоскости, проходящей через ось, имеет вид восьмерки. В плоскости, перпендикулярной оси, направленность излучения отсутствует, и диаграмма имеет форму круга.

Несимметричный вибратор – представляет собой вертикальный провод длиной в четверть волны, между нижним концом которого заземлением включается передатчик или приемник.

Вертикальный вибратор разновидность несимметричного вибратора, который обеспечивает интенсивное излучение вдоль поверхности земли и поэтому получил широкое применение в радиосвязи на длинных и средних волнах.

Диполь Надененко – антенна, выполненная из 6-8 параллельных проводов, расположенных по образующим цилиндрам. Такой диполь применяется в качестве приемно-передающей антенны преимущественно в диапазонах метровых и декаметровых волн для связи, вещания и др.

Рамочная (магнитная) антенна – представляет собой композицию из рамок и вертикального вибратора. Позволяет ослабить помехи радиоприему, если источник помех находится в направлениях минимума диаграммы направленности.

Антенны на основе использования металлизированных пленок, с применением пневматики для придания антенне необходимой конфигурации.

Радиосвязь для разрабатываемого устройства обеспечивают поверхностные волны. При обеспечении радиосвязи волнами такого типа необходимо учитывать следующие особенности:

  1. Высокую устойчивость сигнала в точке приема;

  2. Слабая зависимость от времени суток, года, метеоусловий;

  3. Прямая зависимость дальности связи от длины волны λ и параметров почвы;

Поэтому к антенне, обеспечивающей радиосвязь, предъявляются следующие требования:

  1. Они должны излучать радиоволны линейной поляризации;

  2. Должны работать в широком диапазоне волн;

  3. Иметь механическую прочность, гибкость, компактность, простоту эксплуатации и эффективность;

  4. Достаточный КПД.

В данной работе будут применяться укороченные спиральные антенны.

Укороченные спиральные антенны давно используются радиолюбителями, уже более 30 лет в переносных Си-Би-радиостанциях. Некоторые производители антенн выпускают укороченные спиральные антенны для работы в диапазоне коротких волн.

Практически любая радиолюбительская антенна является укороченной. Укорочение происходит вследствие того, что скорость распространения электромагнитной волны в свободном пространстве по некоторым причинам отличается от скорости распространения электромагнитной волны вдоль проводника антенны.

Конструкции экспериментальных укороченных спиральных антенн

В качестве каркаса были использованы пластиковые водопроводные трубы, пластиковая лыжная палка диаметром 16 мм, капроновый трос диаметром 10 мм. Некоторые спиральные антенны были выполнены на каркасах из пустых пластиковых бутылок емкостью 0,6, 1,0, 1,5 и 2 л, соединенных последовательно друг с другом. Для намотки спирали применялся медный провод различного диаметра, от 0,3 до 3 мм. Провод диаметром до 1,5 мм в эмалевой изоляции, более 1,5 мм — в пластиковой.

Спирали антенн были намотаны равномерно по каркасу. Использовались также антенны из прорезиненного шланга от пылесоса, внутри которого проходила металлическая спираль.

Симметричные спиральные дипольные антенны были размещены горизонтально над бетонной крышей девятиэтажного дома на высоте не более 3,5 м, несимметричные вертикальные спиральные антенны — над металлическими перилами балкона, а также растянуты в вертикальном положении на крыше дома. В качестве «земли» вертикальной антенны были использованы металлические перила балкона и система из нескольких проволочных противовесов.

Параметры укороченных спиральных антенн Измерение входного сопротивления при помощи высокочастотного моста

Схема, иллюстрирующая методику измерения входного сопротивления, показана на рис. 6.7. Высокочастотный мост подключен к антенне короткими толстыми проводниками длиной не более 10 см, высокочастотный генератор к измерительному мосту через короткий отрезок коаксиального кабеля длиной 30 см, на внешнюю оболочку которого были надеты ферритовые кольца. Высокочастотный генератор питался от внутренних аккумуляторов.

Измерение резонансной частоты спиральных антенн при помощи гир

Схема, иллюстрирующая методику измерения резонансной частоты антенны

при помощи ГИР, показана на рис. 6.8. Использовался ГИР с батарейным питанием. Антенна связана с контуром ГИР при помощи 1–3 витков многожильного провода. Количество витков определялось экспериментально в каждом конкретном случае измерения резонансной частоты антенны. Расстояние между катушкой связи антенны и контуром ГИР выбиралось минимально возможным. В общем случае получено удовлетворительное совпадение резонансных частот спиральных антенн, определенных

как при помощи высокочастотного моста, при условии чисто активного

входного сопротивления антенны, так и при помощи ГИР, при ее максимальной высокочастотной энергии.

Резонансная частота укороченной спиральной антенн

Проведенные опыты, позволили вывести простое правило, руководствуясь которым можно получить антенну, работающую на необходимой резонансной частоте при заданном коэффициенте укорочения с равномерной

намоткой с точностью, равной примерно 10%. Это правило применяется

как к дипольным, так и вертикальным укороченным спиральным антеннам.

Укороченная спиральная антенна диапазона коротких волн с коэффициентом

укорочения 10 > КУ > 2, имеет первый резонанс на длине волны вдвое меньшей, чем длина провода, использованного для намотки ее вибраторов, если диаметр витка спирали антенны составляет не менее 1 см и не превышает 10 см. Подтверждает это правило и конструкция многих известных спиральных антенн Си-Би-радиостанций. Если измерить длину провода этой антенны, она будет равна примерно 5 м, а точная удвоенная длина четвертьволновой штыревой Си-Би-антенны равна 5,4 м.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]