Спиральді антенналар. Құрылымы, жұмыс істеу принципі. Бд.

Спутниктi жүйелер эллиптиялық, жақын айналма поляризацияларға толқынды пайдаланады. Мұндай поляризацияның толқындары спираль антенналарын алуға мүмкiндiк бередi. Спираль антеннасы (6.5 сурет) перденiң спиралінiң өсi перпендикуляр жазықтың жазық пердесiнiң үстiнде орналасқан спиральға цилиндр немесе конус сияқты оралған металдық өткiзгiштен тұрады. Диаметрдiң перденiң аралықта сантиметр толқындары (0,6... 1 ) шылқыған орындалады, металдық тордан аралықта дециметрлiк және метрлiк толқындары

а- цилиндрлiк бiр тесiктiсi;

б- конустық екі тесікті

6.5 Сурет - Спираль антенналары: 6.6 сурет - Спираль антенна-

а- цилиндрлiк бiр тесiктiсi; лардың БД

б- конустық екі тесікті

Коаксиалды фидер спиральға әдетте тіке тұжырымдайды, бiлiктi сызық бойынша емес, бiрiншi орамдарға тiкелей қосады.

Спиральдар, кiшiсi 0,18 , антенна диаметрде iстiгi бар шығаруды аз кедергiмен сияқты жұмыс iстейдi. 0,45 үлкен антеннаның БД диаметрде өстеріне қатысты екi айырылады. Спиральдар диаметрде (0,25...0,45 ) антенна (6.6 сурет) тоқтың толқынының қозғалыс бағыты бойынша өстер шығару максималды бойлай құрады. Негiзiнде бiлiктi шығаруды спираль антенналарын қолданылады.

Спираль бойынша токтың қума толқындары өтуде поляризациялалған толқын (жақын айналмаға) эллиптиялық болып құралады.

Өткiзгiш токтың толқынының фазалық жылдамдығы бойлай еркiн кеңiстiктегi толқынның жылдамдығы аз, өйткенi алып жүрген екен, не әрбiр келесi орам арқасында бiрнеше алады тоқтың фазасын кенжелеймiн. Бұл спиральді қарауға мүмкiндiк бередi бұл қума толқын тудыратын антенна.

Т

Таратқыш антенна мен қабылдағыш антеннаның міндеті.

Әрбір ақпарат тасымалдаушы желі ұштарында (хабарлау және телевизиялық байланыс) антеннамен жабдықталған радиотаратқыш пен радиоқабылдағыш құрылғылары бар. Антенналардың қате таңдалуы қуатты радиотаратқыштар мен сезімтал қабылдағыштың пайдалануына қарамастан олардың дұрыс қолданылмай, радиожелі жұмысының бұзылуына әкелуі мүмкін.

1.1 сурет – Радиожүйенің құрылымдық схемасы

1.2 сурет - Магниттік толқын спектрі

Қабылдағыш антенналар фидер бойынша қабылдағышқа келетін (көбінесе коаксиалды кабель арқылы) электромагниттік толқын энергиясын ұстайды және жоғарғы жиілікке айналдырады. Қабылданатын сигналдың сапасы көп жағдайда антеннаға байланысты болады.

Таратушы антенна оған әкелінетін жоғарғы жиілікті энергияны өзгертіп, электромагниттік толқын ретінде қоршаған ортаға таратады.

Таратушы және қабылдаушы антенналар өзаралық (қайтымдылық) қасиетке ие, яғни бір антенна электромагниттік толқынды тарата да, қабылдай да алады, сонымен қатар сол екі қалыпта да оның қасиеттері бірдей.

Таратушы антенналарға әкелінетін жоғарғы жиілікті энергияның қуаты үлкен болғандықтан қосымша талаптар қойылады, сондықтан құрылымы бойынша қабылдағыш антенналар таратушыға қарағанда қарапайым.

Талаптар:

1) Бағытталған әрекет, яғни белгіленген заң бойынша электромагниттік қуаттың кеңістікте таралуы (немесе радиоқабылдау кезінде келген электромагниттік өріске реакция). Кей жағдайларда антеннаның барлық бағытта бірқалыпты әрекетін қамтамасыз ету, басқа жағдайда таратуды шоғырлау немесе радиоқабылдауды шектелген біршама тар бұрыштық аймақта жұмыс істеуі қажет. Тар сәуле қалыптасу үшін антеннаның өлшемдері радиожүйенің жұмыс толқын ұзындығынан әлдеқайда артық болуы керек.

2) Сәулелену немесе радиоқабылдау антеннаның өткізгіштер мен диэлектриктерінің қызуына байланысты электромагниттік қуаттың минималды шығынмен, яғни ПӘК жоғары болуы тиіс.

Әрбір радиожелінің жұмысына таралу ортасы ықпал етеді. Таратылу ашық кеңістікте болған жағдайда әсері тек электромагниттік өрістің әлсіреуінде. Шынайы орта жағдайында жердің жартылай өткізгіштік қасиеттері өрім энергиясының Жерге барып азаюына әкеледі. Жердің атмосферасы бірқалыпсыз жұтылатын орта болып табылады, сондықтан сигналдың әлсіреуіне және толқын қозғалыс траекториясының қисаюына әкеледі. Атмосфераның иондалған газы бар жоғарғы қабаттары (ионосфера) да радиотолқын таралуына әсерін тигізеді.

а – тік поляризация; б – көлденең поляризация; в – айналмалы поляризация