Urządzenie antenowe zasilające: zasada działania

Urządzenie systemu antenowego powinno być znane każdemu, kto interesuje się transmisją sygnałów w systemach radiotechnicznych (radiofonia, radiokomunikacja, telewizja). Należy zauważyć, że w tym przypadku możliwa jest komunikacja w obu kierunkach. Podajnik wysyła drgania elektromagnetyczne z nadajnika do anteny (która emituje/odbiera sygnał) i z niej do odbiornika. O tym porozmawiamy.

O antenach

Jest to urządzenie, którego głównym zadaniem jest odbieranie lub wypromieniowywanie fal elektromagnetycznych. Anteny są istotną częścią każdego radiowego urządzenia nadawczo-odbiorczego. Należy zaznaczyć, że w zależności od przeznaczenia zmienia się rola funkcjonalna nadajnika lub odbiornika. Antena nadawcza, na przykład, przekształca prąd o wysokiej częstotliwości w energię fal elektromagnetycznych. Może być też tak, że jest wielofunkcyjny i może też otrzymywać. W tym przypadku fale elektromagnetyczne są odbierane i przekształcane w energię o wysokiej częstotliwości. Ta wersja urządzenia jest najbardziej preferowana ze względu na swoje właściwości techniczne i ekonomiczne.

O podajniku

Jest to zespół urządzeń, dzięki którym energia jest dostarczana z nadajnika do anteny i z anteny do odbiornika. Często są one również nazywane obwodami zasilającymi. Konstrukcja jest bezpośrednio związana z zakresem częstotliwości, które nadaje. Podajnik może również emitować fale. Jest to jednak możliwe tylko wtedy, gdy sąsiednie części dwóch przewodów są zasilane prądami o tej samej fazie. Ich pola w takim przypadku są wzajemnie wzmacniane. Przy okazji, na tym efekcie można zaimplementować anteny.

Są one wtedy nazywane fazowymi i należy zauważyć, że są one dość powszechne. Może również wystąpić emisja feederowa, gdzie odległość między przewodami w pewnych kierunkach staje się znacząco różna. Należy zaznaczyć, że, że możliwe jest znaleźć taką wartość, w którym Dodanie fal będzie miało miejsce. Na tej zasadzie działają również anteny zwane antenami antyfazowymi.

Wróćmy do naszego urządzenia

Projektowanie urządzeń antenowo-dostawczych i ich późniejsza budowa wymaga połączenia poszczególnych koncepcji w spójny system. Więc, jeśli w ogóle Jeśli rozważymy kanał radiowy składający się z anteny nadawczej i odbiorczej oraz toru transmisyjnego, to można go traktować jako pasywny liniowy kwadrupol. Jakie są jego szczególne cechy? Jeśli zamienimy siłę napędową i obciążenie, parametry układu pozostają takie same. Tak więc antena odbiorcza może być zamieniona w antenę nadawczą i odwrotnie. Właściwość ta nazywana jest zasadą wzajemności. Z tego wynika odwracalność procesów nadawania i odbioru. Można więc zastosować jedną antenę, która spełnia obie role. А to jest pozytywne wpływa na Parametry techniczne i ekonomiczne To właśnie napędzało masowe wykorzystanie zasady działania anteny przekierowującej i nadającej.

I co warto przeczytać na ten temat?

Patrząc w przyszłość musimy przyznać, że jest to bardzo szeroki temat. Dlatego jeśli po przeczytaniu artykułu pozostaną jakieś pytania, lepiej sięgnąć do książek wyjaśniających. Jako pierwszą próbkę można polecić tę napisaną przez Drabkina: "Urządzenia antenowe". Książka ta została wydana w 1961 roku. Ale mimo swojego wieku i znacznej przestarzałości, wciąż może przydają się. Choćby dlatego, że zajmuje się podstawowymi stanowiskami teoretycznymi, które są przydatne dla każdego zainteresowanego tematem.

Książka Drabkina jest podręcznikiem dotyczącym urządzeń zasilających anteny. Właściwie jest on przeznaczony dla inżynierów i studentów radiotechniki, ale jeśli temat jest naprawdę interesujący, to praktycznie każdy może go zrozumieć. Na szczególną uwagę zasługuje przegląd teorii anten, wzorców przewodowych, ultrawysokiej częstotliwości i lotniczych oraz specyfiki pomiarów parametrów elektrycznych. Oczywiście lista nie ogranicza się tylko do tego.

Z bardziej współczesnych autorów na uwagę zasługuje G. Erohin. А., "Urządzenia antenowe i propagacja fal radiowych" to bardzo nowoczesna, a zarazem sensowna książka. Można doradzić, aby należy zwrócić uwagę na do drugiego wydania, opublikowanego w 2004 r. W książce przedstawiono twierdzenia teoretyczne oraz, co szczególnie warte podkreślenia, poświęcono wiele uwagi zagadnieniom, które mają bezpośrednie znaczenie dla projektowania i eksploatacji systemów telewizyjnych, radiokomunikacyjnych i nadawczych. Za to Erokhinowi należy się cała zasługa. "Urządzenia antenowe..." tego autora to naprawdę przydatna książka.

Jakie parametry anteny należy znać?

Wróćmy jednak do tematu artykułu. Do wyznaczenia wartości parametrów wykorzystuje się analizator antenowo-funkcyjny lub oblicza się je za pomocą wzorów. To jest konieczny do uzyskania urządzenie o odpowiedniej charakterystyce. Oto lista rzeczy, na które warto zwrócić uwagę:

1. Moc promieniowania fal elektromagnetycznych. Siła i liczba fal wychodzących z anteny do wolnej przestrzeni. Odnosi się do mocy czynnej, ponieważ promieniowanie jest stopniowo rozpraszane w przestrzeni otaczającej antenę. Można ją wyrazić w postaci oporu.
2. Moc strat. Odnosi się do wartości, która jest bezużytecznie tracona przez nadajnik podczas przepływu prądu przez przewody antenowe. Może uwzględniać znaczenie podłoża i obiektów, o ile znajdują się one blisko anteny. Również parametr aktywny i może być wyrażony w postaci rezystancji.

Kontynuacja listy parametrów

Należy również pamiętać, że:

1. Zasilanie w antenie. Wartość reprezentująca pobór energii z nadajnika. Reprezentuje sumę dwóch poprzednich parametrów.
2. Wydajność.
3. Impedancja wejściowa anteny. Dotyczy to wartości na zaciskach wejściowych. Charakteryzuje się obecnością składnika reaktywnego. Najlepszą opcją jest dostrojenie się do rezonansu. W takim przypadku na generator podawane jest obciążenie czynne, a urządzenie jest wykorzystywane do swojej maksymalnej sprawności.
4. Kierunkowość anteny. Jest to zdefiniowane jako jego zdolność do emitowania fal elektromagnetycznych w określonym kierunku. W celu oceny tej właściwości stosuje się wykres kierunkowości.

Inne parametry

Oprócz powyższego, warto wiedzieć

1. Współczynnik kierunkowy działania.
2. Zakres roboczy. Szerokość pasma anteny jest bardziej specjalistycznym terminem. Jest to zakres częstotliwości, w którym szerokość płata głównego wzorca mieści się w określonych granicach, wzmocnienie jest scharakteryzowane jako wystarczająco duże, a dopasowanie do kanału zasilającego nie jest znacząco zaburzone. Wymagana jest niewielka ilość refleksu. Jest to wymagane, aby zredukować szumy przejściowe w kanałach występujące z powodu obecności przepływów obejściowych.
3. Współczynnik ochrony. Służy do określenia stopnia tłumienia sygnałów odbieranych z anteny.

Praca z falami

Instalacja urządzeń zasilających anteny zależy od tego, gdzie i w jakim paśmie będą one używane. Charakterystyka kierunkowa musi znajdować się co najmniej w tej samej płaszczyźnie. Anteny są dość kompaktowe przy niewielkich długościach. Pozwala to na ich obracanie i zapewnia znaczny przyrost mocy, a jednocześnie zmniejsza wzajemne zakłócenia między radiostacjami. I co bez - komunikowania się w dowolnie wybranym kierunku.

W zakresie fal metrowych, dla ułatwienia, często stosuje się różne wibratory asymetryczne. Choć nie jest to bynajmniej jedyna opcja. Ze względu na swoje rozmiary, antena miernika jest dość problematyczna do przenoszenia ręcznego. Przeanalizujmy je bardziej szczegółowo.

Jak działają różne długości fal?

Można go wyróżnić na podstawie specyficznych cech. Należy pamiętać, że w niektórych przypadkach możliwe jest zastosowanie tego samego typu anteny do pracy w sąsiednich zakresach. Poniżej przedstawiamy ich listę:

1. Anteny długofalowe. Mają duże wymiary geometryczne. Mimo to, jest to nadal znacznie mniej niż długość fali. Wysokość urządzenia rzadko przekracza 0,2 jego wartości.
2. Anteny na fale średnie. Charakteryzuje się tym, że jest współmierny do długości fali. Charakteryzują się większą odpornością na promieniowanie niż poprzednia wersja. Dzięki temu współczynnik sprawności wynosi do 80%. Wzorzec promieniowania dla tych urządzeń ma kształt figury ósemki przemieszczającej się po powierzchni ziemi. To prawda, z tego powodu sygnały pochodzące z atmosfery są znacznie tłumione.
3. Anteny krótkofalowe. Mają określone wymagania. Ale to nie bierze się z niczego, lecz jest bezpośrednio związane z rozprzestrzenianiem się pasma. Aby zapewnić stabilne połączenie, należy wybrać częstotliwość nośną nadajnika w zależności od pory roku i dnia.
4. Anteny ultrakrótkofalowe. Mają wysoką sprawność i wąski wzór promieniowania. Powodem tego jest fakt, że anteny mają w przybliżeniu taką samą wielkość jak długość fali roboczej.

Konserwacja

Aby zapewnić bezproblemową eksploatację, należy w odpowiednim czasie przeprowadzić konserwację zapobiegawczą. Jeśli mówimy o bieżących kontrolach obiektów, to należą do nich:

1. Anteny.
2. Podajniki.
3. Podłączenie przekaźnika radiowego.
4. Fundamenty (dotyczy to również dużych instalacji stałych).
5. Projekty wsparcia.
6. Głowice masztów i ich wyposażenie.
7. Pomieszczenie stacji bazowej (kontener).
8. Konstrukcje kotwiące fundamenty.
9. Okolica.

Należy zwrócić uwagę na te punkty:

1. Stan urządzeń.
2. Korozja i uszkodzenia mechaniczne.

Oprócz bieżących przeglądów, zaplanowano również okresowe przeglądy urządzeń zasilających anteny. Wiąże się to z bardziej rozbudowanym przeglądem, tzw. rewizyjnym, oraz wykonaniem napraw.

Podsumowując

Oto czym są urządzenia zasilające anteny. Podane informacje są prawdopodobnie niewystarczające do zbudowania własnego działającego urządzenia. Mamy jednak nadzieję, że udało nam się zapewnić niezbędne teoretyczne minimum, które pozwoli nam ruszyć do przodu. A jeśli czytelnik jest bystry w tych sprawach, to może już się zorientował, co i jak należy zrobić.