Az antennák fő jellemzői és paraméterei
A kibocsátott hatalom Рi - az antenna által szabad térben kibocsátott elektromágneses hullámok ereje. Ez az aktív hatalom, mivel az az antennát körülvevő térben elszivárog. Következésképpen a sugárzott teljesítmény az aktív ellenálláson keresztül, a Ru sugárzási ellenállásnak nevezhető:
ahol Ia az effektív áram az antenna bemenetén.
A sugárzási ellenállás jellemzi az antenna azon képességét, hogy elektromágneses energiát bocsát ki, és jobban jellemzi az antenna minőségét, mint az általa sugárzott teljesítmény, mivel ez utóbbi nem csak az antenna tulajdonságaitól függ, hanem a benne keletkező áramtól is.
A veszteség teljesítménye φ - a tápellátás, amelyet a távadó a vezérlő áramkörének az antennavezetékeken, a földön és az antenna közelében elhelyezkedő tárgyakon keresztül történő áthaladása során haszontalanul veszít. Ez a teljesítmény is aktív, és aktív ellenállással fejezhető ki, amit veszteségi ellenállásnak neveznek:
Tápellátás az antennában Az antenna tápellátása az adóból. Ez a teljesítmény a sugárzott teljesítmény és teljesítményveszteség formájában jeleníthető meg:
Az antenna hatékonysági együtthatója a sugárzott teljesítmény és az antenna tápellátásának aránya:
Az antenna bemeneti impedanciája az ellenállás az antenna bemeneti kapcsán. Reaktív és aktív komponensei vannak. A rezonancia hangolásakor az antenna a generátor számára tisztán aktív terhelést jelent, és a leghatékonyabban használatos.
Az antenna irányíthatósága az elektromágneses hullámok sugárzásának képessége bizonyos irányokban. Az antennát ez a tulajdonság egy direktivitás diagram alapján ítéli meg, amely grafikusan mutatja a térerõsség vagy a sugárzott teljesítmény függõségét. Gyakorlatilag a normalizált sugárzási mintákat alkalmazzák, ahol a térerősséget vagy sugárzási teljesítményt jellemző mennyiségek nem abszolút értékekben fejeződnek ki, hanem a maximális értékre hivatkoznak. Az egyszerűség kedvéért a térbeli mintát általában nem használják, hanem két síkra irányított mintázatokra korlátozódnak: vízszintes és függőleges.
Az 1. ábrán. Ábrán a szimmetrikus függőleges vibrátor vízszintes síkjának irányvonala látható,
és az 1. ábrán. 1.4 b és c függőleges síkban vannak a poláris és a négyszögletes koordinátarendszerekben.
A sugárzási mintázat szélességét 2 ° szögnek nevezzük (lásd az 1.4., B. És c. Ábrákat), amelyeken belül a sugárzási teljesítmény legfeljebb 2-szer csökken a legnagyobb sugárzás irányába ható teljesítményhez képest. Mivel a teljesítmény a térerősség négyzetével arányos, a sugárzás mintázatának szögének határait a
A D irányított hatás az adott antennától bizonyos irányban sugárzott teljesítményáram-sűrűség aránya mindkét antennában a teljes sugárzott teljesítmény fluxus-sűrűségéhez viszonyítva. A legnagyobb érdeklődés a D sugárzási tényező a maximális sugárzás irányában:
Antennaerősítés Ga az antenna irányíthatósági tényezőjének terméke hatékonysága,
Ez a koefficiens megadja az összes antenna jellemző: figyelembe veszi, egyrészt, a koncentrációt az energia egy bizonyos irányba keresztül irányított antenna tulajdonságait, és másrészt, a kibocsátás csökkentésére miatt teljesítmény veszteség az antenna.
Az antennák elsőbbségi sugárzása egy adott irányba megegyezik a távadó teljesítményének növekedésével. Következésképpen az adóantenna irányíthatósága rendkívül kívánatos. Kivételt képeznek az olyan rádióállomások antennái, amelyek egy olyan területet szolgálnak ki, amelynek központjában az állomás található. Az ilyen antennáknak nem kell iránya a vízszintes síkban.
Hatékony antenna magassága Hell. Az antenna egyes elemei által sugárzott energia mennyisége arányos az átmenő árammal. Mivel az antennában lévő árameloszlás nem egyenletes, a különböző elemek sugárzása nem azonos: az áram antinódjánál a legerősebb, és az aktuális csomópontnál nulla (1.5. Ábra).
Ha a jelenlegi elosztási görbe és az antennavezeték által lefedett területet egy téglalap egyenlő területre cseréli, a sugárzott energia mennyisége nem változik. Feltételezve, hogy a téglalap alapja nagyságrendileg egyenlő az amplitúdóval az Imo antenna alapján. kapjuk a téglalap magasságát, az antennák tényleges magasságát (
Ábra. 1.5 A tényleges antenna magasságának meghatározása 1.6 ábra A G és T alakú antennák árameloszlása
Különösen fontos az antennák fogadásának tényleges magasságának fogalma, amelyben meghatározza a bennük indukált emf nagyságát:
ahol Ε a térerő. A pokol növelése érdekében. hajlamosak, ha lehetséges, egyenletesebb eloszlást biztosítani az antenna függőleges részén. Ezt úgy érjük el, hogy a függőleges huzalok vízszintes vezetékeit, az úgynevezett "kapacitív kupakokat" Az 1.6., A. És b. Ábrán a G és a T alakú antennák áramának megoszlását mutatják.
A mérő, deciméter és centiméter hullámok antennái
A méter (és hosszú távú és deciméteres) hullámhossztartományt elsősorban televíziós, rádiós műsorszórásra és mobil rádiókommunikációra alkalmas FM rádiókommunikációra használják. A centiméter hullámok tartománya különféle típusú többcsatornás kommunikációhoz van rendelve. Ezen tartományok antennái két csoportra oszthatók: rezgés és felület. Az első csoport egy vibrátorokat és antennákat tartalmaz, amelyek egy sor vibrátorból állnak. A második csoport különösen a kürt és a reflex antennákat tartalmazza.
A televíziós antennáknak a lehető legnagyobb szolgáltatási területet kell biztosítaniuk, mivel a legtöbb esetben a távközlő a szolgáltatási terület közepén helyezkedik el, a vízszintes síkban lévő adóantenna mintázatának kör alakúnak kell lennie. A jel felesleges sugárzásának csökkentése érdekében a felsõ féltérbe a függõleges síkban kívánatos a sugárzás koncentrációja a horizont irányában. Ráadásul az adóantennának széles sávszélessége körülbelül 8 MHz.
A fogadó televíziós antennának az átviteli antennával ellentétben iránytű tulajdonságokkal kell rendelkeznie ahhoz, hogy el lehessen akadályozni a távműködtetés irányába eső irányokba eső esetleges interferenciákat, és különösen a közeli épületek és egyéb akadályok jelek elfojtását. A késleltetett jelek fogadása több kontúrképet eredményez.
A legelterjedtebb vevőantenna a "hullámcsatorna" típusú (1.7. Ábra). Az antenna aktív 1 vibrálóje szimmetrikus vagy gyakoribb hurok formájában van kialakítva. Ezzel a vibrátorral a redukciós kábelt a tévékészülék táplálja. A vibrátor 1 passzív vibrátor (reflektor) 2, amelynek hossza valamivel aktívabb, és mielőtt aktivnym- egy vagy több passzív dipólusok (rendezők) 3 hossza valamivel kevésbé aktív vibrátor.
Ábra. 1.7. Hullámcsatorna-antenna
A deciméter és a centiméter hullámok széles tartományában széles körben használják a kürt antennát. A legegyszerűbb szarvantenna egy téglalap alakú vagy kör alakú fémcső (hullámvezető) nyitott vége. Az antenna sugárzó részét antennacsatának nevezik. A hullámvezető furatát számos, elemi radiátorból álló multivibrator antennának tekinthetjük. De egy ilyen antenna hátrányai vannak. A hullámvezető nyitott végében a szaporítási körülmények éles változása jelentős visszaverődést eredményez. Ezenkívül a nyílásban a hullámvezető hullámvezetőjének széleit a sugárzott hullámok borítják, ami rontja az antenna irányított tulajdonságait. A visszaverődések csökkentése és az irányított tulajdonságok javítása érdekében a hullámvezető végét hangszóró formájában végezzük (1.8. Ábra).
A kürt antenna iránya nő a szarvnyílás növekedési területével. Mivel független antennák, a szarvak ritkán használják, de gyakran jönnek a tervezés sok bonyolultabb antennák.
Ábra. 1.8. Horn antenna
Ábra. 1.9. Parabola reflektor antenna
Ezen antennák egyike egy tükör parabolikus reflektorantenna (1.9. Ábra). Ebben az antennában a reflektor szerepe nem passzív vibrátor, hanem egy fémes tükör, amely forradalmi paraboloid vagy parabolikus henger formájában van.
Az 1. paraboloid fókuszában egy parabolaantennát rögzítünk egy 2 hullámvezető segítségével, egy 3-as sugárzót kürt antennaként. A paraboloid tulajdonsága, hogy a sugár útvonala az O középponttól a parabola függőleges síkjáig megegyezik. Ezért az OAB, az OCE és mások sugarai paraboloidnak lesznek a kilépési nyílás síkjában és ugyanazon fázis jobb oldalán. A paraboloid nyílás átmérőjét (10. 40) λ sorrendben választjuk, a gyújtótávolság 0,35. 0,4 átmérőjű. Ebben az esetben az antenna sugárzás szinte párhuzamos sugarát sugározza. Az ilyen antennák gravírozott hatásának együtthatója nagyon magas, és eléri a 10 4-et.