Антенны километровых и гектометровых волн

Километровые и гектометровые волны (длинные и средние) ис­пользуются для радиосвязи, радиовещания, навигации и других целей.

На длинных и средних волнах земная поверхность имеет обычно хорошую проводимость. У поверхности же хорошего проводника элек­трическое поле может быть направлено только перпендикулярно его поверхности. Поэтому как передающие, так и приемные антенны для этих волн должны обладать развитой вертикальной частью. Для того чтобы антенна была резонансной и имела достаточно большие сопро­тивление излучения и коэффициент полезного действия (КПД), ее размеры должны приближаться, по крайней мере, к 0,25л, т.е. на длин­ных волнах (ДВ) ее высота должна быть равна нескольким сотням метров . Практически удается построить антенны (мачты) высотой не более 200…300 м. Поэтому на волнах длиннее 1000 м, как правило, приходится работать с антеннами длиной меньше резонансной. Вследствие этого входное сопротивление антенны имеет реактивную составляющую емкостного характера, для компенсации которой по­следовательно с антенной приходится включать катушку индуктивно­сти (рис. 1, а). Эти катушки часто называют удлинительными (L_y). Сопротивление излучения у антенн с малой электрической длиной весьма мало. В то же время активное сопротивление удлинительных катушек довольно значительно. Поэтому сопротивление потерь в цепи антенны становится больше или того же порядка, что и сопротивление излучения, и КПД антенны получается довольно низким.

Рис.1 Устройство антенны длинных и средних волн: а-заземленный вибратор с удлинительной катушкой, б- Г-образная антенна, в- распределение тока в антенне с катушкой, г- распределение тока в Г-образной антенне, д- Т-образная антенна, е- зонтичная антенна

На средних волнах (СВ) при работе антенны в широком диапазоне частот может оказаться, что частота подводимых к ней колебаний ниже резонансной. В этом случае реактивная составляющая ее вход­ного сопротивления имеет индуктивный характер, и для настройки антенны приходится применять конденсатор, который принято назы­вать укорачивающим. В общем случае цепь настройки диапазонной антенны должна содержать как емкость, так и индуктивность.

33.

Атенны метровых и дециметровых волн ( м) – это в основном вертикальные и горизонтальные вибраторы, а также сложные антенны, состоящие из нескольких вибраторов, число которых может быть большим. Направленность таких антенн велика (рис. 11.5).

Наибольшее распространение получили полуволновой симметричный вибратор и петлевой вибратор (шлейф антенны), который представляет собой параллельное соединение двух полуволновых вибраторов, токи в которых протекают в одном направлении, что в 4 раза увеличивает . На железнодорожном транспорте получили применение несимметричные четвертьволновые вибраторы (рис. 11.6).

A)

Б)

Суммарная ДН

Основание

Изолятор

Рис. 11.5 Рис. 11.6

Направленность излучения в рассматриваемом диапазоне, так же как и в декаметровом диапазоне, достигается с помощью многовибраторных антенн. Для уменьшения боковых лепестков ДН в вертикальной плоскости используют многоэтажные антенны. Для получения односторонней направленности в горизонтальной плоскости применяют вертикальный вибратор с пассивным рефлектором в виде металлической сетки или решетки. Узкую одностороннюю ДН создает антенна типа "волновой канал" (рис. 11.7), включающая в себя следующие элементы: активный вибратор ( ), пассивный рефлектор ( ), один или несколько пассивных вибраторов, называемых директорами ( ). Расстояние между вибраторами и их длина подбираются таким образом, чтобы ток рефлектора опережал ток , а ток отставал от последнего на 90°. В каждом – директоре ток отстает

Излучение

Р

А

Д3

Д2

Д1

Рис. 11.7

По фазе от тока в – директоре, в результате излучение направлено в сторону директоров, а ширина диаграммы направленности тем меньше, чем больше их количество. Рассмотренные антенны используются в стационарных и возимых радиостанциях систем поездной, станционной и ремонтно-оперативной радиосвязи на железнодорожном транспорте и в системах телевидения.

Поиск по сайту: