ВЫПОЛНИЛ: ТЕЛЕНКОВА Р.А.

ПРОСТЕЙШИЙ ВИД АНТЕННЫ Простейший вид антенны – это одиночный прямолинейный провод. Такую антенну принято называть вибратором, вдоль которого укладывается половина длины волны (l/2)

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ТОКОВ В ВИБРАТОРЕ Протекающий в передающей антенне переменный ток радиочастоты замыкается через емкость между антенной и землей

СОПРОТИВЛЕНИЕ Для уменьшения сопротивления цепи тока высокой частоты на участке между землей и источником ЭДС, а также для увеличения проводимости земли в зоне протекания токов высокой частоты основание антенны заземляется. Чем меньше сопротивление заземления и больше проводимость грунта, тем лучше условия излучения и меньше потери в земле.

ПРОТИВОВЕС Заземление может быть выполнено специальным противовесом. Он состоит из сети проводов, изолированных от земли и подвешенных над землей на высоте 1-1,5 м. По проводам противовеса, расходящимся во все стороны от основания антенны, токи высокой частоты сходятся к генератору радиопередатчика, не попадая в землю.

УСТРОЙСТВО ПРОТИВОВЕСА

НАПРАВЛЕННОСТЬ ДЕЙСТВИЙ О направленности действия любой антенны дает представление соответствующая диаграмма, т.е. график, показывающий зависимость напряженности поля радиоволн от направления излучения. Различают диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ПОЛУВОЛНОВОГО ВИБРАТОРА а – распределение тока и напряжения б – диаграмма направленности в горизонтальной плоскости в – диаграмма направленности в вертикальной плоскости

ПЛОСКОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ Диаграмма направленности полуволнового вибратора в горизонтальной плоскости представляет собой окружность. Это значит, что в горизонтальной плоскости такая антенна является ненаправленной. В вертикальной плоскости излучение вибратора происходит неодинаково в различных направлениях. Наибольшая напряженность электромагнитного поля образуется в направлениях, перпендикулярных оси вибратора, а вдоль оси излучения нет.

НЕСИММЕТРИЧНЫЙ ВИБРАТОР Наряду с симметричным вибратором в УКВ радиосвязи находит применение несимметричный вибратор. Такой вибратор образуется, если одну часть симметричного вибратора убрать, а освободившийся зажим соединить с землей. Длина вибратора в этом случае равна четверти собственной длины радиоволны, т. е. i=l/4. Поэтому заземленный вибратор называют четвертьволновым.

ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ ЧЕТВЕРТЬВОЛНОВОГО ВИБРАТОРА а - распределение тока и напряжения б – направленность в горизонтальной плоскости в - то же в вертикальной плоскости

КОЭФФИЦИЕНТ УСИЛЕНИЯ АНТЕННЫ Коэффициент усиления антенны показывает, во сколько раз нужно увеличить мощность передатчика при переходе от направленной антенны к ненаправленной, чтобы сохранить неизменной напряженность электромагнитного поля в пункте приема. Коэффициент усиления антенны численно равен произведению коэффициента направленного действия D на коэффициент полезного действия ha, т.е. s = Dha.

КПД Коэффициент полезного действия равен ha = Р(изл)/ Р(а), где Р(изл) – мощность излучения антенны; Р(а) – мощность, подводимая к антенне.

ВЫСОТА ПРИЕМНОЙ ВОЛНЫ Наводимая в приемной антенне ЭДС от приходящей радиоволны Е(пр) связана с напряженностью электромагнитного поля Е в месте приема соотношением Е(пр) = Еh(д), где h(д) – действующая высота приемной антенны.

ПЕРЕДАЮЩАЯ АНТЕННА Передающая антенна отличается от приемной тем, что к ней подводится более высокое напряжение. Это обстоятельство накладывает ограничения на изоляционные характеристики конструктивных элементов передающих антенн.

РАДИОСВЯЗЬ В ПО Для организации радиосвязи в пожарной охране в основном используются УКВ-радиостанции. В качестве антенн, устанавливаемых на ЦУС, пунктах связи части (ПСЧ) и других пунктах радиосвязи, чаще всего применяются стационарные антенны типа стакан

КОНСТРУКЦИЯ АНТЕНН а – стационарная типа «стакан: 1-металлические цилиндры (стаканы); 2-место подсоединения центральной жилы кабеля; 3- изолятор; 4-коаксиальный кабель; 5-металлическая опора; б – автомобильная штыревая: 1-металлический штырь; 2-пружина; 3-проходной изолятор; 4-согласующий четвертьволновой трансформатор; в – носимая антенна Куликова: 1-стальной трос; 2-металлические цилиндры; 3-пружина; 4-система натяжения троса и замок; 5- резьбовое соединение.

МОЩНОСТЬ ПОТЕРЬ Мощность потерь, возникающих при установке антенны близко к металлическим предметам (при L » 0,2l), может составлять до 60% от общей излучаемой мощности. При увеличении расстояния L мощность потерь уменьшается, и при L ³ 0,35l она составляет единицы процента.

ШТЫРЕВЫЕ АНТЕННЫ В портативных и носимых радиостанциях в основном применяются штыревые антенны системы Куликова. Они представляют собой вибраторы длиной от l/4 (и менее) до 3/4l, выполненные в виде гибкого штыря.

ПРОВОЛОЧНЫЕ ГИБКИЕ АНТЕННЫ Наряду со штыревыми антеннами системы Куликова в портативных и носимых радиостанциях применяются проволочные гибкие антенны, встроенные в ремень сумки, служащей для переноски радиостанции. С такой антенной радиостанция более удобна в эксплуатации, однако дальность радиосвязи уменьшается примерно в 2 раза.

МАССА ПРИЕМОПЕРЕДАТЧИКА В качестве противовеса антенны в портативных и носимых радиостанциях используется масса приемопередатчика. Для повышения эффективности антенны применяется противовес в виде отрезка провода длиной, примерно равной длине штыревой антенны.

РАБОТА НА ПРЕДЕЛЬНЫ РАССТОЯНИЯХ При работе с радиостанцией на придельных по дальности связи расстояниях необходимо учитывать: следующее: производить выбор места оператора с учетом особенностей распространения ультракоротких волн, которые, встречая на своем пути препятствия, отражаются и поглощаются ими при ведении радиосвязи из зданий выбирать помещение с окнами, выходящими на корреспондента. не располагаться с радиостанцией в непосредственной близости от крутых склонов, возвышенностей, насыпей, каменных и железобетонных зданий, металлических сооружений, поперечно идущих линий электропередач, воздушных линий проводной связи и т.д.

ФИДЕР Фидер – электрическая цепь и вспомогательные устройства, с помощью которых осуществляется передача электрических колебаний радиочастоты.

КОНСТРУКЦИИ ФИДЕРОВ По конструкции фидеры подразделяются на симметричные открытые линии из параллельных проводов; симметричные и коаксиальные кабели; волноводы и др.

КОАКСИЛЬНЫЕ КАБЕЛИ В качестве фидеров при УКВ- радиосвязи используются в основном коаксиальные кабели. С их помощью соединяются антенны с приемопередатчиками.

КОНСТРУКЦИЯ КОАКСИАЛЬНОГО КАБЕЛЯ 1 – проводник; 2 – изолятор; 3 – металлическая оплетка; 4 – внешняя изоляция

ВХОДНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ Важной характеристикой антенны является ее входное сопротивление R(а) = R(вх) + j X(вх), где R(вх) – активная составляющая входного сопротивления; X(вх) – реактивная составляющая входного сопротивления.

АКТИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ Активная составляющая определяет значение сопротивления излучения и показывает, что часть энергии излучения антенной не возвращается в цепь генератора передатчика.

РЕАКТИВНАЯ СОСТАВЛЯЮЩАЯ Реактивная составляющая обусловлена тем, что на небольшом расстоянии от антенны (порядка несколько длин волн) существует индукционное поле, энергия которого возвращается в цепь генератора передатчика.

КОЭФФИЦИЕНТЫ Степень согласования фидера с антенной характеризуется коэффициентом бегущей волны или обратной ему величиной – коэффициентом стоячей волны.

СИММЕТРИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА а – петля б – U-образное звено

Конец