49. Антенна "волновой канал", конструкция, основные параметры.

Антенна «волновой канал», известная также как антенна Уда-Яги, или антенна Яги — антенна, состоящая из расположенных вдоль линии излучения параллельно друг другу активного и нескольких пассивных вибраторов. Волновой канал относится к классу антенн бегущей волны. В советской литературе применялось название «волновой канал», которое и осталось распространенным в русскоязычной литературе; в англоязычной литературе используют названия по именам изобретателей.

Параметры:

Трехэлементный волновой канал имеет усиление около 5-6 dBd, шестиэлементный — около 9 dBd, десятиэлементный — около 11 dB. Для длинных (более 15 элементов) антенн можно считать, что усиление увеличивается примерно на 2,2 dB на каждое удвоение длины антенны. Антенна обладает хорошим направленным действием. Антенна достаточно проста, имеет относительно небольшую массу, а отсутствие сплошных поверхностей обеспечивает малую парусность.

50. Вибраторные антенны диапазонов MB и ДМВ.

51. Разновидности конструкций антенн диапазона KB.

Параболическая антенна, полуволновой вибратор, петлевая антенна, щелевая антенна, антенна волновой канал, симметричный вибратор, рупорная антенна, штыревая антенна, антенная решётка.

52. Разновидности антенн "бегущих волн"

Антенна волновой канал

полуволновой вибратор

53. Волноводно-щелевые и рупорные антенны.

Щелевая антенна представляет из себя изолированный фидер закрытый в корпусе который имеет отверстие через которые проходят волны.

54. Рамочные антенны.

Рамочная антенна имеет один или несколько витков провода общей длиной не более 0,1-0,2 длины волны, на которой работает эта рамка, и представляет из себя рамку.

55. Параболические антенны, конструкция, принцип работы, разновидности.

Параболическая антенна состоит из двух частей:

1. Зеркала

2. Приёмник

Принцип работы: зеркало фокусирует волны в один пучёк который попадает непосредственно в приёмник .

56.Параметры параболических антенн, диапазоны рабочих частот, область применения, облучатели.

Зеркальные параболические антенны являются наиболее распространенным типом направленных антенн в сантиметровом, дециметровом и отчасти метровом диапазонах волн. Широкое использование зеркальных антенн объясняется простотой конструкции, возможностью получения почти любого применяемого на практике типа диаграммы направленности, высоким КПД, малой шумовой температурой, хорошими диапазонными свойствами и т.д. В радиолокационных применениях зеркальные антенны позволяют легко получить равносигнальную зону, допускают одновременное формирование суммарных и разностных диаграмм направленности общим зеркалом. Некоторые типы зеркальных антенн могут обеспечивать достаточно быстрое качание луча в значительном секторе углов. Зеркальные антенны являются также наиболее распространенным типом антенн в космической связи и радиоастрономии, и именно с помощью зеркальных антенн в настоящее время реализованы гигантские антенные системы с эффективной поверхностью раскрыва, измеряемой тысячами квадратных метров. В настоящее время применяются главным образом зеркала с параболической формой поверхности (параболоид вращения и параболический цилиндр), однако в последние время получают распространение сферические зеркальные антенны, а в двухзеркальных антеннах – зеркала специальной формы для получения необходимого распределения поля по раскрыву антенны или широкоугольного качания ДН.

Основными элементами параболической антенны являются металлический отражатель (рефлектор) 1, имеющий форму одной из параболических поверхностей, облучатель с элементами крепления 2, помещённый в фокусе такой поверхности, и питающий фидер 3 Параболоид вращения возбуждается слабонаправленным облучателем (например, рупором), помещённым в фокусе, и преобразовывает сферический фронт волны в плоский. Облучатель антенны выполняется так, чтобы почти вся излучаемая им энергия направлялась в сторону отражателя. Достигнув отражателя, электромагнитные волны возбуждают на его поверхности высокочастотные токи, которые создают свои электромагнитные поля.

Рабочий частотный диапазон характеризует для приема, какого диапазона частот рассчитана антенна. Рабочий частотный диапазон измеряется в гГц., имеет значение 2 до 12,75 гГц для систем СТВ. Весь спутниковый диапазон разбит на несколько поддиапазонов:

Диапазон	Полоса частот, гГц
L	1,452-1,55 и 1,61-1,71
S	1,93-2,7
С	3,4-5,25 и 5,725-7,075
Х	7,25-8,4
Ku	10,7-14,8
Ka	15,4-26,5 и 27-50,2
K	84-86

Зеркальная антенна может иметь одновременно несколько облучателей, расположенных в фокальной плоскости антенны. Каждый облучатель формирует диаграмму направленности, направленную в нужном направлении. Облучатели могут работать в разных диапазонах волн (С, Ku, Ka) или каждый одновременно в нескольких диапазонах.

57. Особенности конструкций антенн диапазонов СДВ, ДВ, СВ.

(СДВ и ДВ) могут распространяться и как земные, и как ионосферные. Наличие земной волны, распространяющейся на сотни и даже тысячи километров, объясняется тем, что напряженность поля этих волн убывает с расстоянием медленно, т.к. поглощение их энергии земной или водной поверхностью невелико. Ионосферная волна появляется при отражении от нижней области ионосферы (слои D и E). Глобальные связи на СДВ и ДВ осуществляются ионосферой и земной поверхностью. СДВ и ДВ обладают свойством проникать в толщу воды, а также свойством распространения в некоторых структурах почвы. Использование этих волн для ведения связи связано с некоторыми трудностями. Во-первых, геометрические размеры антенны должны быть соизмеримы с длиной волны, что не всегда выполнимо. Низкую эффективность антенн приходиться компенсировать увеличением мощности передатчика (до 100 кВт и более). Во-вторых, рассматриваемые участки диапазона обладают самой низкой частотной емкостью. Практические области применения СДВ и ДВ - это связь с подводными объектами, связь по глобальным магистральным линиям и подземная связь. Помехи, существенно влияющие на связь, отсутствуют.

58.Учет влияния поверхности Земли на ДН антенн.

Если антенна находится высоко над землей, ее влияние на электрическое поле практически незаметно. При снижении антенны до высоты λ / 4 нижняя траектория тока смещения вдоль антенны становится равной по сопротивлению среды траектории -″плюсовая пучность напряжения на конце диполя - вертикально вниз к земле - земля с нулевым сопротивлением - вертикально вверх к минусовой пучности напряжения на конце диполя″. Чем ближе антенна будет к земле, тем больше силовых линий электрического поля будут замыкаться через нее. Земля будет ″притягивать″ как нижние, так и левые, и правые, и верхние силовые линии. При небольшом расстоянии до земли силовые линии будут преимущественно замыкаться через землю. Это значит, что цепь питания полуволнового диполя будет выглядеть следующим образом: ″плюсовая″ точка запитки –ток проводимости в левой половине диполя – токи смещения вниз к земле - земля – токи смещения вверх – ток проводимости в правой половине диполя - ″минусовая″ точка запитки. Посколько большинство силовых линий при приближении антенны к земле замыкается через землю, а токи смещения под половинами антенны противофазны, ДН полуволнового диполя в горизонтальной плоскости из восьмерки, перпендикулярной полотну антенны, превращается в эллипс, вытянутый вдоль полотна. Отсюда выводы:

1.Наименьшему влиянию земли подвержены низко расположенные антенны, у

которых цепь питания замыкается посредством тока проводимости ( рамки ) и которые

имеют преимущественно вертикальное направление движения этих токов.

2.При оценке ДН низко расположенных антенн наряду с токами проводимости необ-

ходимо учитывать направления движения токов смещения.

 А вот в какой степени зависит от массы факторов - высота подвеса, тип антенны, тип земли и т.д.

Характеристика земли/ Диэл. постоянная/ Проводимость, mS/m/ Качество земли  Морская вода/ 81 / 5000 / Отличное  Пресная вода/ 80 / 1 / Отличное  Сельская местность,  слегка холмистая,  жирный чернозем/ 20 / 30 / Очень хорошее  Сельская местность,  слегка холмистая,  чернозем / 14 / 10 / Очень хорошее  Болотистая равнина,  густо поросшая лесом/ 13 / 7.5 / Очень хорошее  Сельская местность,  холмы средней высоты,  среднее облесение./ 13/ 6 / Хорошее  Сельская местность,  холмы средней высоты,  среднее облесение, 

тяжелые глинистые почвы./ 13 / 5 / Посредственное  Каменистая почва,  крутые холмы. / 14 / 2 / Плохое  Песчаная почва, сухая  и каменистая/ 10/ 2 / Плохое  Городские и индустриальные  районы / 5 / 1 / Очень плохое  Городские и индустриальные  районы – асфальтовые поля / 30 / 1 / Ну о-очень плохое

59. чтобы снизить принимаемые помехи можно применить направленную передающую и принемаемую антенну. Также можно применять согласующие шлейфы.

60. симметрирующее устройство устройство в антенно-фидерном тракте передающей или приёмной радиостанции, служащее для согласования перехода от несимметричного Фидера к симметричному или симметричной антенне либо от симметричного фидера к несимметричной антенне.

Список литературы