Пятница, 18.09.2020, 16:17
Приветствую Вас Гость

электроника радиотехника самоделки

 




мои сайты

МВ антенны

Простейшие телевизионные антенны

     Простейшей телевизионной антенной является разрезной полуволновой вибратор, или диполь. Ее называют также полуволновым линейным вибратором, симметричным полуволновым вибратором.

Разрезной полуволновый вибратор

Разрезной полуволноеый вибратор: 1 - плечи вибратора; 2 - диэлектрическая площадка с элементами крепления трубок; 3 - мачта

     Антенна состоит из двух одинаковых по длине и диаметру металлических трубок 7, укрепленных на одной прямой на расстоянии 50...60 мм друг от друга. Это расстояние принято для любого из 12 каналов. Диаметр трубок выбирается в пределах 8...20 мм, Вместо трубок можно использовать металлические стержни, угольники 10x10 или 15x15 мм, а также полоски шириной 20...30 мм любой толщины. Концы трубок необходимо сплющить или вложить внутрь заглушки из дерева для предотвращения попадания влаги.
     Геометрические размеры линейного вибратора метровых волн в зависимости от диаметра трубок приведены в таблице. Подключение антенны к фидеру осуществляется с помощью U-колена.

Размеры полуволнового линейного вибратора
Телевизионный канал Длина вибратора В, мм,при диаметрах трубок d, мм
8...12 12...18
1 2810 2790
2 2390 2370
3 1820 1790
4 1660 1630
5 1510 1490
6...8 745 735
9...12 640 630
6...12 685 675

     Коэффициент усиления разрезного полуволнового вибратора равен единице (0 дБ), диаграмма направленности имеет вид восьмерки в горизонтальной плоскости (то есть вибратор одинаково принимает сигнал и спереди и сзади) и форму окружности в вертикальной плоскости (то есть вибратор одинаково принимает сигнал с любых углов).
     Полуволновый петлевой вибратор (или шлейф-вибратор Пистолькорса) подобно полуволновому линейному является самой распространенной антенной.
     Конструкция петлевого вибратора представлена на рисунке.

Петлевой полуволновый вибратор

Конструкция петлевого вибратора: I - петлевой вибратор; 2 - пластмассовая коробка; 3-мачта

     Он состоит из двух линейных вибраторов, расположенных параллельно и образующих петлю 1, Пластмассовая коробка 2 служит для защиты соединений вибратора с фидером от влаги и механических повреждений. Нижний вибратор в центре имеет разрез, к которому подсоединяется фидер. Середина верхней неразрезной части вибратора является точкой нулевого потенциала 0, что позволяет в этой точке крепить вибратор к металлической мачте без изоляции.
     Петлевой вибратор выполняют из тех же материалов, что и разрезной. Радиус закругления концов петлевого вибратора не имеет значения, поэтому его можно сделать прямоугольным. В точках питания концы трубок можно расплющить. Расстояние между ними в пределах 60...100 мм.
     Коэффициент укорочения полуволнового петлевого вибратора значительно меньше зависит от диаметра трубок, чем коэффициент укорочения разрезного вибратора. Поэтому длина петлевого вибратора, выполненного из трубок диаметром 10...20 мм, практически остается неизменной. В таблице приведены геометрические размеры полуволнового петлевого вибратора для диапазона метровых волн.

Размеры полуволнового петлевого вибратора
Номер канала Длина В, мм
1 2720
2 2300
3 1780
4 1620
5 1480
6 790
7 750
8 720
9 690
10 670
11 640
12 620

     С точки зрения электрических параметров обе рассмотренные антенны (полуволновые разрезной и петлевой вибраторы) примерно равноценны. Обе антенны обладают одинаковым коэффициентом усиления, равным единице, и имеют одинаковую диаграмму направленности. Однако если оба вибратора выполнить из трубок одинакового диаметра, то полоса пропускания петлевого вибратора окажется несколько шире (приблизительно в 1,5 раза). Обе антенны ориентируются на передатчик так, чтобы "они располагались в плоскости, перпендикулярной, этому направлению. Практически ориентирование необходимо контролировать по изображению на экране телевизора, которое должно иметь максимальную четкость по горизонтали и устойчивую синхронизацию. При выборе типа антенны следует учитывать, что петлевой вибратор лег че укреплять на мачте, так как при этом не нужны изоляторы.
     Простейшие антенны в диапазоне дециметровых волн обычно не применяют из-за низкого коэффициента усиления. Однако при сильном сигнале в месте приема и прямой видимости на ДМВ применяют полуволновой вибратор в виде окружности (в переносных телевизорах).

Антенны типа "Волновой канал" диапазона метровых волн

     Антенны типа "Волновой канал" получили наибольшее распространение как в системах коллективного приема, так и в индивидуальном приеме. Это связано с тем, что они обеспечивают получение большого коэффициента усиления при сравнительно небольших габаритах. В зарубежной литературе антенну "Волновой канал" называют антенной Уда-Яги - по имени впервые описавших ее японских изобретателей.
     Антенны типа "Волновой канал" состоят из активного вибратора (обычно это петлевой вибратор), рефлектора и ряда директоров, расположенных на общей несущей стреле параллельно друг другу. На рисунке показана трехэлементная антенна этого типа, а в таблице приведены ее геометрические размеры.

Трехэлементная антенна Волновой канал
Размеры трехэлементной антенны типа "Волновой канал", мм
Номер канала 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Р 3350 2840 2200 2000 1830 990 950 905 870 840 805 780
В 2760 2340 1790 1620 1510 815 780 745 720 690 665 640
Д 2340 2000 1550 1400 1290 690 660 630 610 585 560 545
а 900 760 590 535 490 270 255 240 230 225 220 215
б 600 510 395 355 330 180 170 160 155 150 145 140
С 1500 1270 985 890 820 450 425 400 385 375 365 355

     Если активный петлевой вибратор 1 подключить к источнику высокочастотных колебаний, то этот вибратор, имеющий симметричную диаграмму направленности в виде восьмерки, будет излучать электромагнитную энергию как в направлении рефлектора 2, так и в сторону директоров 3. Под воздействием электромагнитной энергии в рефлекторе наведутся токи, являющиеся источниками вторичного излучения. Длина рефлектора и его расстояние до активного вибратора подобраны таким образом, что излучение рефлектора ослабляет излучение активного вибратора в его сторону и усиливает в направлении директоров. Таким образом, рефлектор служит экраном, усиливающим излучение в одном направлении за счет его ослабления в другом. Для получения эффекта экранирования необходимо, чтобы ток, текущий по рефлектору, опережал по фазе ток, текущий по активному вибратору. Это достигается путем регулировки активной составляющей сопротивления рефлектора, которая производится обычно подбором длины последнего и расстояния до активного вибратора, Требуемая длина рефлектора на 5...10% превышает половину длины волны.

Пятиэлементная антенна Волновой канал
Размеры пятиэлементной антенны типа "Волновой канал", мм
Номер канала 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Р 3130 2650 2060 1870 1710 840 840 800 760 700 710 680
В 2760 2340 1790 1620 1510 730 690 680 660 605 580 550
Д1 2510 2130 1650 1500 1370 720 680 660 640 610 580 560
Д2 2490 2100 1630 1485 1360 720 680 660 610 610 580 560
Д3 2430 2060 1600 1450 1330 700 660 650 610 610 570 530
а 1200 1030 790 720 660 325 310 300 290 260 260 240
б 730 620 480 435 400 210 210 210 160 190 190 250
в 700 590 460 420 380 500 530 490 450 445 390 385
г 740 625 485 440 400 420 365 370 380 315 350 340
С 3370 2865 2215 2015 1840 1455 1415 13701280121011901115

     Амплитуда тока в рефлекторе несколько меньшая, чем в активном вибраторе. Поэтому излучение в направлении рефлектора компенсируется не полностью. Часть энергии, излученной активным вибратором, "просачивается" через рефлектор, что является причиной появления задних и Боковых лепестков диаграммы направленности. Кроме того, эти лепестки появляются и оттого, что практически трудно обеспечить точную фазировку токов в рефлекторе и активном вибраторе.      С целью уменьшения задних и боковых лепестков диаграммы направленности, то есть увеличения КЗД всей антенны, рефлектор выполняют из двух-трех и более элементов.
     На рисунке приведена конструкция семиэлементной антенны типа "Волновой канал" с двойным рефлектором, а в таблице - ее геометрические размеры. Расстояние А между элементами рефлектора по вертикали необходимо выбирать следующим: для каналов 1...5 - 800 мм, для каналов 6…12 - 550мм.

Семиэлементная антенна Волновой канал
Размеры семиэлементной антенны типа "Волновой канал", мм
Номер канала 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Р 3220 2730212019201760925 885 850 815 785 755 730
В 2760 2340181016501510710 680 650 625 600 580 560
Д1 22001870145013201200700 670 640 620 595 570 555
Д2 21801850143013001190655 625 600 575 555 535 515
Д3 21601830141512901180620 595 570 545 525 505 485
Д4 21301810140012701160565 540 520 500 480 460 445
Д5 21051790138012601150520 500 480 460 440 425 410
а 1080 910 710 645 590 310 295 285 275 265 255 245
б 415 350 275 250 225 125 120 115 110 105 100 95
в 810 685 530 485 445 245 235 225 215 205 200 190
г 845 715 560 505 460 385 370 355 340 325 315 305
д 870 735 570 520 475 400 385 370 350 330 325 320
е 905 765 595 540 495 425 405 390 375 360 345 335
С 4925 41603240294526901890181017401665159015401490

     Усилению излучения антенны в главном направлении способствуют директоры, которые возбуждаются, как и рефлектор, под воздействием электромагнитного поля, наводимого активным вибратором. Для сложения полей директоров необходимо, чтобы в каждом последующем вибраторе ток отставал по фазе на такой же угол, на какой отстает волна, распространяющаяся в пространстве, что также достигается соответствующим подбором расстоянии между директорами и их размеров. Максимальная концентрация излучения в главном направлении получается обычно при постепенном уменьшении длин директоров в направлении от активного вибратора.
      Такое расположение директоров и их конструкция способствуют тому, что электромагнитная волна, возбуждаемая активным вибратором, распространяется главным образом вдоль оси антенны, что и послужило основанием для ее названия - "Волновой канал".

Форма входа


Поиск
меню

Календарь
«  Сентябрь 2020  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
282930
Архив записей

Наш опрос
Оцените мой сайт
Всего ответов: 144
Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0

 

Copyright MyCorp © 2020 | Бесплатный хостинг uCoz