поглощение радиоволна

АНТЕННА ДЕЦИМЕТРОВЫХ ВОЛН. <<На главную страницу | В начало раздела>> АНТЕННАДЕЦИМЕТРОВЫХ ВОЛНПриемтелевизионных передач нарадиочастотах 470...622 МГц (21—39каналы) диапазона дециметровыхволн (ДЦВ) требуетсоответствующего подхода красчету поглощение радиоволна конструированиюантенных устройств. Некоторыерадиолюбители пытаются решитьэту задачу простым пересчетом,основанным на принципахэлектродинамического подобияантенн, параметров имеющихсяконструкций телевизионныхантенн метрового диапазона(1—12 каналы). При этом онинеизбежно сталкиваются струдностями самого пересчета изачастую не получают желаемыхрезультатов.Каковы жеосновные принципы подхода крешению этой задачи? Всвободном пространстверадиоволны, излученныеантенной, имеют сферическуюрасходимость, в результатечего электрическаянапряженность поля Е убываетобратно пропорциональнорасстоянию г от антенны.Ненаправленная антенна,излучающая мощность РSравномерно во все стороны(изотропный излучатель),создает на расстоянии гплотность потока энергии,характеризуемого векторомПойнтинга:Знаменательэтого выражения численнопредставляет собой площадьсферы, через которую проходитэнергия излученных волн.Вектор Псвязан с действующим значениемнапряженности поля Е линейнойполяризации соотношениемПриравниваявыражения (1) поглощение радиоволна (2), получаем, чтоНапряженностьполя Е уменьшаетсяпропорционально удалениюприемной антенны от источникаизлучения.Любаяреальная антенна имеетнаправленные свойства. Онаизлучает энергию неравномерно.Направленность излучениялюбой антенны в дальней зонеописывается зависимостьюнапряженности поля от угловыхкоординат q поглощение радиоволна j при постоянномрасстоянии. Эту зависимостьназывают характеристикойнаправленности f (q , j ), где q —полярный угол, поглощение радиоволна j—азимутальный. Направленнаяантенна благодаря меньшемурасходу энергии на излучение вбоковые лепестки диаграммынаправленности создает вглавном ее лепестке нарасстоянии г такую женапряженность поля, как иненаправленная, излучающая приэтом мощность РS меньшую, чем РS 0. Отношениеназываюткоэффициентом направленногодействия (КНД) данной антенны.Таким образом,направленная антенна создает внаправлении максимумаизлучения такую женапряженность поля, как иненаправленная при большемуровне мощности: РS 0 = ДРS . ПоэтомуМощностьизлучения РS связана сподводимой к антенне мощностьюРAсоотношениемгде h A — КПД антенны,определяющий эффективностьпреобразованиявысокочастотной энергии вэнергию радиоволн поглощение радиоволна обратно.Дляодновременного учета потерь вантенне поглощение радиоволна выигрыша по мощностипри направленном излучениислужит коэффициент усиленияантенны, который определяетсятаким выражением:Так как РS Д =РAhAД = РAУ то выражение (5)примет видВ реальныхусловиях распространяющиесярадиоволны претерпеваютбольшее затухание, чемсуществующее в свободномпространстве. Для учета этогозатухания вводят множительослабления F(r) = Е/Есв, которыйхарактеризует отношениенапряженноети поля дляреальных условий, кнапряженности поля свободногопространства при равныхрасстояниях, одинаковыхантеннах поглощение радиоволна подводимых к ниммощностях поглощение радиоволна т. д. С помощьюмножителя ослаблениянапряженность поля,создаваемая передающейантенной в реальных условияхна расстоянии г, может бытьвыражена какПриемнаяантенна преобразует эйергиюэлектромагнитной волны вэлектрический сигнал.Количественно эту способностьантенны характеризуют ееэффективной площадью Sэфф. Онасоответствует той площадифронта волны, из которойпоглощается вся содержащаяся вней энергия.С КНД эта площадь связанасоотношением:Изложенноездесь позволяет написатьуравнение радиопередачи,которое связывает параметрыаппаратуры связи (передатчикаи приемника) поглощение радиоволна антенн иопределяет уровень сигнала натрассе: при мощностипередатчика Р1 мощность P2 сигнала на входеприемника будет равнагде h 1 поглощение радиоволна h2 — КПДпередающего поглощение радиоволна приемногофидеров соответственно, У1 поглощение радиоволна У2 —коэффициентыусиления передающей поглощение радиоволна приемнойантенн, l — длина волныизлучения. Множитель в этомвыражении, заключенный вскобки, определяет основныепотери при распространениирадиоволн (основные потерипередачи). При этомпредполагается, что антеннасогласована с фидером, поглощение радиоволна фидерс телевизионным приемником и,кроме того, антеннасогласована по поляризации сполем сигнала.Рассмотримподробнее выражение (11).Допустим вполне реальнуюситуацию, когда длина волны l 1 излучениятелевизионной передачиуменьшена до 50 см (попадает вдиапазон частот 21—39 каналов),т. е. уменьшена по сравнению с l 2 = 500 см в 10 раз, где l 2 — длина волныизлучения, оказывающаяся вдиапазоне 1—5 каналов.Рассуждая далее, будемполагать, что произведение Р1У1 h 1 мощностипередатчика, коэффициентаусиления передающей антенны иКПД передающего фидера наволне l 1 поглощение радиоволна на волне l 2 осталосьнеизменным. Неизменным осталсяи множитель У2 — коэффициентусиления приемной антенны.Объясняется это тем, чторадиолюбитель-конструкторскопировал антенну диапазонаметровых волн поглощение радиоволна использует еедля приема телепередачдиапазона ДЦВ.Предположимдаже, что при этом удалосьсохранить неизменным h 2 — КПД приемногофидера поглощение радиоволна значение F(r) —множителя ослабления сигналана трассе. В результате, какпоказывает выражение (11),мощность P2 сигнала на входетелевизора уменьшится в 100 разна волне l 1 = 50 см, посравнению с такой же мощностьюсигнала, но на волне l 2 = 500 см.Этотконкретный пример показывает,что с увеличением частоты(уменьшением длины волны)телевизионных передачмощность сигнала, поступающегона вход телевизора при прочихравных условиях, быстроуменьшается, т. е. условияприема ухудшаются. На сторонепередачи эти неприятностистараются компенсироватьувеличением произведения Р1У1. Но в реальныхусловиях множитель F(г) поглощение радиоволна КПДприемного фидера с ростомчастоты уменьшаются, поэтомунеобходимость увелячениякоэффициента усиленияприемной антенны У2 становитсянеизбежностью. Этот выводвлечет за собой еще один,заключающийся в том, что, какправило, для уверенного приемапрограмм 21—39 телевизионныхканалов нужно применять новые,более направленные антенны посравнению с антеннами,применяемыми в диапазоне волн1—5 каналов.Стремясьполучить устойчивый приемтелепередач, радиолюбителивынуждены усложнять антенны,например, строить антенныерешетки, т. е. объединяютнесколько однотипных,зарекомендовавших себя напрактике антенн (каждая изкоторых имеет свою пару точекпитания) с общей системойпитания поглощение радиоволна только одной (общейдля всех) парой точек питания.При этом они нередконедооценивают важность этапасогласования при построенииантенных решеток, связанного сотносительно сложнымиизмерениями. Сказанноепроиллюстрируем такимконкретным примером. Считаем,что имеющаяся антенна (рис. 1, а)представляет собой один (n = 1)излучатель с эффективнойплощадью S0 эфф, полностьюсогласованный (коэффициентбегущей волны К = 1) с фидером,потерями в которомпренебрежем, с волновымсолротивлеяием Z0. Такая антеннапоглощает из падающей на нееплоской электромагнитнойволны мощность РS = Р0 * n = Р0 * 1 поглощение радиоволна полностью (безпотерь) канализирует1 ее на входприемника. В такомслучае мощность сигнала навходе приемника будет: Рпр1= РS = Р0. Увеличим вдвоеэффективную площадь антенны засчет построения решетки издвух (n = 2) таких излучателей, аволновое сопротивление фидераоставим прежним, т. е. Z0 (рис. 1, б). При этомантенна поглощает мощность РS = 2Р0, поглощение радиоволна кприемнику подводится толькочасть ее, так как в фидере послепараллельного включенияизлучателей одного к другому К=1/2 = 0,5.При n = 2 Рпр2= РS * m = 2 - 0,89 = 1,78 Р0, где - множитель,учитывающий потери мощностииз-за рассогласования.Подобныйэффект получается поглощение радиоволна припараллельном соединении трехэлементов (рис. 1, в). Продолжаятакие рассуждения, можнополучить зависимость, которуюиллюстрирует рис. 2. Здесьэффективная площадь антенныпрямо пропорциональна числу nизлучателей в решетке, равнокак поглощение радиоволна поглощаемая антенноймощность РS . Мощность же Рпрподводимая к приемнику, сувеличением числа nасимптотически приближается к4Ро. Этот пример показываетбесплодность попытокувеличить коэффициентусиления антенной решетки безучета согласования ееэлементов с фидером.Трудности,связанные с согласованиемэлементов антенны с фидером,преодолевают либо применениемспециальных согласующихустройств, либо выборомспециальных типов антенн.Например, в дециметровом иособенно в сантиметровомдиапазонах волн применяют, какправило, так называемыеапертурные антенны, т. е.рупорные или параболические.Особенность таких антеннзаключена в том, что они имеютпростой, “небольших” размеровоблучатель, поглощение радиоволна “большой”,сравнительно сложныйрефлектор. “Большой”рефлектор поглощение радиоволна обусловливаетнаправленные свойства антенны,определяет ее КНД.Выполнить влюбительских условиях антенныапертурного типа на диапазонДЦВ не представляетсявозможным, так как онигромоздки поглощение радиоволна сложны. Нонекоторое подобие апертурнойантенны сконструировать можно,положив в основу облучатель ввиде известнойзигзагообразной антенны(з-антенны). Подробнее о практическойконструкции такой антенны поглощение радиоволна ееусовершенствовании можнопознакомиться здесь.Литература. 1.Харченко К., Канаев К. Объемнаяромбическая антенна — Радио,1979, № 11, с. 35—36.К.Харченко, ВРЛ 94Примечания. Канализирует1- так вавторском тексте.. разделы карл гиря создание лого выборочный уф-лак холодный зеркало получение выписка егрп кожгалантерея доломит ваза 2112 qtek icq купить утюг протеин peg perego venezia видеослот эмжс селин дион билет ваза 2113 metrobond купить хлебопечку застежка zip-lock очистка подогреватель листогибы скрипт рассылка объвлений помыть потолок трехмерный презентация ваза 2113 автоподъемник видеорегистраторы кулер 478 тонировка стекол создание анимационный клип трубогиб билет балет аэрография проведение анкетирование пежо 307 сейфовые ячейка купить актуатор купить ниппель штукатурка фасадный инвертор концентрирование кислорода автошкола купить ломтерезку кофе дорога сборный доставка ром доставка карбид кальций срочный перевод вакуумный упаковочный герб область измеритель петля фаза нуль ванна моечный тонирование окон билет задорнов растворитель 646 доставка алкогольный дирижабль сдача ielts зеркало вагинальный 1000 холодильник macintosh аденома предстательный железа kyiv apartaments service вентеляционная решетка миканитовые втулка телематические служба искать фотограф охота бабочка силуэт слимент лифт thuraya помещение шиномонтаж билет большой дюпон краска эрозия шейка матка антенна радиочастотный ферромолибден креатин серверные корпус консольный переключатель госпиталь мэш рассылка адрес охота гончий операторский центр эксимер лазер стальной топкий spartherm добрый тепло арочный конструкция холодильник уценка электроинструмент метабо здание лмк 5004.13 (крышка) поглощение радиоволна