Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны

Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны

Параметры цифрового сигнала определили преимущественное использование передающих ТВ антенн 4-5 диапазона частот и ужесточение специальных требований к этим антеннам. В частности – стабильность характеристик по всему диапазону, возможность формирования различных диаграмм направленности, высокая надежность и устойчивость к внешним факторам, продолжительное время эксплуатации.

Сообразуясь с новыми требованиями по унифицированности и надежности, нами доработаны и выпускаются излучающие панельные антенны для 4-5 ТВ диапазонов. На их базе выпускаются телевизионные передающие антенны серии “Сиваш” и различные их модификации.

Наши специалисты разрабатывают и реализуют проекты телевизионных передающих антенн для конкретного заказчика с необходимой конфигурацией, с различными вариантами установки, под конкретное оборудование и материалы. Возможно разработка и поставка передающих антенн необходимой конфигурации в Санкт-Петербурге и Москве.

Исполнение передающих ТВ антенн позволяет эксплуатировать их в самых неблагоприятных условиях.

АО «Март» предлагает антенны различной мощности и поляризации сигнала. Наша продукция соответствует всем требованиям по мощности, затуханию сигнала, коэффициенту усиления и другим параметрам. У нас представлены антенны (вибраторы, логопериодические и зигзагообразные) для передачи аналоговых и цифровых сигналов в ЧМ- и FM-диапазонах.

У нас вы можете выбрать вибраторные антенны различной этажности. Мы предлагаем типовые конструкции, а также изготавливаем антенны в соответствии с требованиями заказчика.

При построении антенн для работы с передатчиками малой и средней мощности в диапазонах УКВ, FM и ЧМ экономически целесообразно использование вертикальных диполей образующих вибраторные антенны.

У нас на предприятии такие антенны имеют классификацию Вибратор – D и могут содержать от 1 до 8 диполей в зависимости от требуемого коэффициента усиления.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны Небольшие габариты и масса обеспечивают легкий монтаж и существенную экономию места на опоре.

Вибраторные антенны для УКВ FM и ЧМ диапазонов обладают вертикальной поляризацией, позволяют обеспечить круговую диаграмму направленности, способны работать с передатчиками мощностью до 8 кВт в диапазоне УКВ-FM ( до 10 кВт в УКВ ЧМ диапазоне).

Предлагаемые нами вибраторные антенны являются широкополосными и сохраняют параметр КСВ ≤ 1,25 во всем рабочем диапазоне частот 87,5-108 МГц (66-74 МГц). А представленные у нас широкополосные логопериодические антенны обеспечивают неизменность диаграммы направленности в широком диапазоне частот.

Активная передающая антенна

Активная передающая антенна

  Проблема создания передающих антенн интересует многих радиолюбителей. Как известно, хорошо излучают полноразмерные антенны, т.е. такие антенны, размеры которых соизмеримы с длиной волны. Однако создать полноразмерную антенну часто оказывается трудно. Поэтому многие обращаются к укороченным антеннам. При использовании таких антенн возникает парадоксальная ситуация, при которой низкое выходное сопротивление транзисторного каскада Rвых (например при Ек=12,6 В, Pвых=10 Вт, Rвых=8 Ом) трансформируется в высокое волновое сопротивление кабеля 50 или 75 Ом, а затем вновь понижается для согласования с низким сопротивлением укороченной антенны. Проще согласовать низкое выходное сопротивление (в нашем примере — 8 Ом) транзисторного каскада с низким сопротивлением укороченной рамочной антенны (при коэффициенте укорочения 0,45 Rизл=8 Ом). Для этого необходимо непосредственно объединить выходной каскад с укороченной антенной.

  Принципиальная схема активной антенны СВ-диапазона приведена на рисунке. Усилительный каскад работает в режиме класса «С» и может использоваться для усиления Ч М- и CW-сигналов. Выходная мощность каскада — 10 Вт. Она достигается при входной мощности 0,1.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны ..1,0 Вт — в зависимости от типа используемого транзистора. Наиболее высокий коэффициент усиления обеспечивают транзисторы КТ965А, КТ966А, несколько меньший — КТ958А, КТ920В. Для согласования входного сопротивления с кабелем используется трансформатор, который выполнен на феррито-вом кольце диаметром 10 мм с проницаемостью 400. Обмотка состоит из 10 витков двух скрученных проводов ПЭВ-2 диаметром 0,31 мм. На выходе усилительного каскада включена укороченная рамочная антенна, имеющая размеры 1,3х1,3 м и выполненная из медной шины сечением 3х5 мм. Усилитель включается в разрыв середины одной из вертикальных сторон, обеспечивая работу антенны с вертикальной поляризацией. Для снижения собственной резонансной частоты в точки 3, 4 включена укорачивающая емкость С4, которая должна обладать достаточной электрической прочностью (например конденсатор с воздушным диэлектриком). Проводники, соединяющие рамку с транзистором, должны иметь минимальную длину (1…2 см). Для работы AM и SSB между точками А и В включается резистор 500…600 Ом, с помощью которого устанавливается ток покоя 50 мА. Следует отметить, что в этом случае температурная стабильность каскада будет невысокой, и использовать его можно только в помещении.
Транзистор должен быть снабжен радиатором, площадь которого не менее 500 см2. Дроссель Др1 — типа ДПМ-2,4.

  Для питания активной антенны можно использовать отдельный провод, но особенно удобно питать ее по входному коаксиальному кабелю с помощью разделительных конденсаторов и дросселей. Допустимая плотность тока для центральной жилы кабеля составляет 3 А/мм2, что позволяет использовать любые кабели, за исключением самых тонких. Активная антенна может быть закреплена в оконном проеме или на балконе.

  Первоначальная настройка антенны может быть осуществлена с помощью ГСС, слабо связанного с антенной (например с помощью небольшой рамки), и индикатором напряженности поля. Затем устанавливается напряжение питания (50% от номинального) и подается напряжение возбуждения на транзистор.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны Изменением величины укорачивающей емкости добиваются резонанса, что проявляется в повышении коллекторного тока и увеличении показаний измерителя напряженности поля. После этого перемещением точки 2 на боковой стороне рамки добиваются дальнейшего увеличения показаний индикатора напряженности, периодически подстраивая С4. Затем напряжение питания доводится до номинального.
Настройку можно также проводить с помощью измерителя частотных характеристик, включив на выход ИЧХ вход активной антенны, а вход ИЧХ соединив с небольшой рамкой, слабо связанной с активной рамочной антенной. Желательно проверить КСВ входной цепи, который должен быть близок к 1.

  Литература: Анисимов М. (UA3POC), Анисимов М. (UA3PML). Радиолюбитель KB и УКВ, 1997, N12,c.30,31.

М.АНИСИМОВ (RU3PF, ex UA3POC)
г.Тула, а/я 520
РАДИОЛЮБИТЕЛЬ №10, 1998, c.39



Источник: shems.h2.ru

Передающая антенна — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 2

Передающая антенна

Cтраница 2

Телевизионная передающая антенна устроена так, что основнаь часть энергии направляется к линии горизонта.
[17]

Если передающая антенна служит для излучения электромагнитной энергии, получаемой от генератора высокой частоты, то приемная антенна, получая энергию от проходящих электромагнитных волн и преобразуя ее в энергию электрического тока, сама выполняет функции генератора относительно при — Y емного устройства.
[18]

Обычно передающая антенна соединяется с генератором высокочастотных токов ( передатчиком), а приемная антенна с устройством, выделяющим информацию ( приемником), с помощью линии передачи ( фидера), в качестве которой применяются различные устройства для направленного распространения электромагнитных волн.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны Это объясняется тем, что их характеристики и параметры тесно взаимосвязаны, нередко они объединяются в единую конструкцию, многие типы антенн образуются из отдельных элементов линий передач или эти элементы включаются в антенну в качестве отдельных ее частей. Особое значение имеет узел соединения антенны с фидером, который должен обеспечивать полный переход энергии из фидера в антенну ( или наоборот) в заданном диапазоне частот.
[19]

Если передающая антенна имеет избирательность в определенном направлении, плотность мощности в этом направлении увеличивается.
[21]

Бортовая передающая антенна правой круговой поляризации имеет зеркало диаметром 58.42 см. Облучатель антенны выполнен в виде двух ортогональных диполей линейной поляризации.
[22]

Дтя передающих антенн с целью уменьшения сопротивления грунта применяется более сложный способ заземления антенны — металлизация определенного участка земли под антенной.
[23]

Для передающих антенн используются обычно двухпроводные и четырехпро-водные симметричные фидерные линии.
[25]

Применение передающих антенн с высокой направленностью ( большие значения С) позволяет концентрировать излучаемую мощность в более узком телесном угле, что увеличивает дальность действия и надежность работы устройства.
[26]

У передающих антенн это увеличение достигается благодаря тому, что для получения данной напряженности поля в точке приема, лежащей в направлении максимума диаграммы направленности, нужна меньшая мощность, чем при ненаправленной антенне. В приемной антенне увеличение мощности сигнала достигается потому, что при данной напряженности поля в месте приема от приходящей в направлении максимума диаграммы направленности электромагнитной волны отбирается большая мощность, чем при воображаемой ненаправленной антенне.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны
[27]

От передающей антенны радиоволны, несущие программу, распространяются во всех направлениях со скоростью света.
[28]

ZAE передающей антенны ZAS равны.
[29]

От передающей антенны радиоволны, несущие программу, распространяются во всех направлениях со скоростью света.
[30]

Страницы:  

1

2

3

4

5




Широкополосная передающая телевизионная антенна дециметрового диапазона из вибраторов шунтового типа Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

2006

Доклады БГУИР

АПРЕЛЬ-ИЮНЬ

№ 2 (14)

УДК 621.396.67

ШИРОКОПОЛОСНАЯ ПЕРЕДАЮЩАЯ ТЕЛЕВИЗИОННАЯ АНТЕННА ДЕЦИМЕТРОВОГО ДИАПАЗОНА ИЗ ВИБРАТОРОВ ШУНТОВОГО ТИПА

В П. КУДИН1, Н Е. САННИКОВ2

1 Международный институт трудовых и социальных отношений, Гомельский филиал Октября, 46а, Гомель, 246029, Беларусь,

2Республиканское научно-исследовательское унитарное предприятие «Луч » Объездная дорога, 7, Гомель, 246012, Беларусь

Поступила в редакцию 7 сентября 2005

Предложена широкополосная передающая телевизионная антенна дециметрового диапазона из вибраторов шунтового типа.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны Антенна работает на нескольких частотных каналах одновременно. Проведено детальное численное и экспериментальное исследование и оптимизирована геометрия антенны. В состав антенны входят два ортогональных полотна излучателей, блок разводки мощности и согласующее устройство. Создан промышленный образец антенны.

Ключевые слова: передающие телевизионные антенны, дециметровый диапазон, вибраторные антенны, делитель мощности, согласующее устройство, метод интегральных уравнений, уравнение Поклингтона.

В последние годы в связи с интенсивным освоением дециметрового диапазона для нужд телевидения и диапазона ОВЧ-ЧМ для местного радиовещания возникла потребность в новых достаточно простых, дешевых и надежных передающих антенных устройствах, пригодных для использования в государственной и коммерческой сети. Как правило, на существующих мачтах и башнях свободного места мало или вовсе нет. Учитывая также экономические соображения, следует признать перспективным разработку широкополосных антенн или, по крайней мере, антенн, позволяющих работать одновременно на нескольких частотных каналах.

В данной работе предложена широкополосная передающая телевизионная антенна дециметрового диапазона из вибраторов шунтового типа, работающая на нескольких частотных каналах. Конструктивно антенна представляет собой единую металлическую структуру, в которой вибраторы гальванически соединены друг с другом.

Обычно передающие телевизионные антенны представляют собой по вертикали антенную решетку, обеспечивающую необходимую диаграмму направленности (ДН) в вертикальной плоскости. В большинстве случаев в горизонтальной плоскости требуется близкая к круговой ДН и гораздо реже ДН специальной формы, например, если передающий центр находится вне городской черты (примером может служить телерадиоцентр в Колодищах на окраине г.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны Минска). В состав антенны входят также блок разводки мощности и согласующее устройство.

Поскольку для передающих телевизионных антенн предъявляются очень жесткие требования к уровню согласования — коэффициент стоячей волны (КСВ) должен быть не хуже, чем 1,1 на рабочих частотах, то была выбрана следующая стратегия конструирования антенны. Излучающая структура проектируется так, чтобы обеспечить во всем дециметровом диапазоне (470-790 МГц) требуемую ДН и уровень согласования по КСВ не хуже 1,2-1,3. В дальнейшем для конкретных рабочих каналов, которых может быть до 4-5 и располагаться они могут доста-

17

точно произвольно, требуемый уровень согласования достигается с помощью настраиваемого согласующего устройства. Что касается диаграмм направленности, то в горизонтальной плоскости они имеют форму «восьмерки», что позволяет использовать питаемую в квадратуре тур-никетную антенну для получения равномерного по азимуту излучения.

Излучающая структура предлагаемой антенны представляет собой многоэтажную антенную решетку. Каждая ячейка является хорошо известным [1, 2] вибратором шунтового типа (рис. 1). Питание к ячейке прикладывается в зазоре между точками 1 и 2 и, следовательно, создаваемое антенной поле будет горизонтально поляризовано.

Обратим внимание, что между соседними ячейками имеется гальванический контакт (в точках 3, 4, а также 5, 6). Это обстоятельство является чрезвычайно удобным с конструктивной точки зрения. Во-первых, вся структура становится цельнометаллической и самонесущей. Во-вторых, антенна может быть выполнена из трубок, внутри которых размещаются фидеры питания.

Для численного исследования применяется метод интегральных уравнений, развитый для произвольных проволочных конструкций, состоящих из набора тонких прямолинейных проводников [1].Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны //sin kA¿ .

Рис. 1. Геометрия ячеики многоэтажной антен- _ , _ ,

_ Рис. 2. Базисная функция

ны из вибраторов шунтового типа

Введенные базисные функции покрывают всю проволочную структуру таким образом, чтобы центр функции (излом) совпадал с соответствующим узлом, а полугармоники располагались на сходящихся к данному узлу ветвях (отрезках проводников). Если в узле сходится N ветвей, то на этом узле можно построить N(N-1)72 базисных функций. Все они непрерывны при переходе через узел, поэтому решение, построенное на данной системе функций, автоматически удовлетворяет условию Кирхгофа и, следовательно, дополнительных уравнений не требуется. Однако только N-1 функций являются независимыми. В этот набор входят любые N-1 функций, которые охватывают все сходящиеся к данному узлу ветви. Решение системы уравнений не зависит от конкретного выбора N-1 функций, который может быть выполнен разными способами, поскольку системы таких функций связаны линейным преобразованием. Поэтому определение системы линейно независимых базисных функций в узле должно быть произведе-18

но из соображений удобства. На рис. 3 в качестве примера показана система функций в узле, в котором сходятся четыре ветви — здесь возможно шесть функций. В приведенном примере в качестве независимых можно выбрать функции ф1з ф2, ф3.

Замечательной особенностью используемых базисных функций является то, что поскольку поле от синусоидальной прямолинейной полугармоники вычисляется в аналитическом виде [4], то элементы матрицы взаимных импедансов состоят из однократных интегралов вида

¿1 с

7 =

12

Е2 ^) «1

к (А, — 5) Бт кА,

где поле от синусоидальной прямолинейной полугармоники есть [3]

е2 (,) {ехр^

Бт кА 2 Я2

2 + « 2^ 2 2

р« ^

р2;

+

+

ех

р(-кр

Я

818 2 соб кА2 -(( Бт кА2 + «2соб кА2 )■)

Смысл обозначений ясен из рис.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны 4.

Рис. 3. Система базисных функций, автоматически удовле- Рис. 4. К вычислению элементов мат-творяющих условию Кирхгофа рицы взаимных импедансов

о

В качестве входных параметров алгоритма и вычислительной программы используется геометрия системы, т. е. координаты узлов, а также матрица, задающая совокупность проводников. При необходимости каждый проводник может содержать импедансные включения или характеризоваться погонным импедансом.

Численные исследования сходимости результатов по количеству базисных функций показывают, что в большинстве случаев каждую ветвь антенны достаточно разбить на два сегмента. При этом длина максимального сегмента составляет около 0,1-0,15 длины волны на верхней частоте рабочего диапазона. Получаемые в таком случае матрицы имеют небольшую размерность, что ведет к малым затратам машинного времени и, следовательно, к возможности провести детальный анализ и оптимизацию геометрии антенны в широкой полосе частот. Возбуждение ячейки моделировалось дельтаобразным источником напряжения, размещаемым в середине короткого проводника, соединяющего точки 1 и 2 (см. рис. 1).

Фотография экспериментального образца девятиэтажной антенны приведена на рис. 5. В данном случае антенна состоит из двух взаимно ортогональных развязанных полотен, питаемых с разностью фаз 90°. Ортогональные антенные полотна создают жесткую самонесущую цельнометаллическую конструкцию. Фидеры питания вибраторов проходят в четырех вертикальных трубах, размещенных по углам конструкции.

Один из вариантов промышленной антенны показан на рис. 6. Антенна предназначена для излучения телевизионного сигнала на частотах ГУ-го и У-го телевизионного диапазонов

(470-790 МГц).Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны Конструктивно антенна состоит из восьмиэтажной турникетной излучающей структуры на базе вибраторов шунтового типа, блока разводки мощности и согласующего устройства. Питание излучателей производится фидерами из состава блока разводки. Согласующее устройство представляет собой отрезок жесткой коаксиальной линии с включенными по длине элементами подстройки емкостного типа. Вся антенна находится в радиопрозрачном укрытии, в котором создается избыточное давление сухого воздуха. Общая высота антенны около 4,5 м, масса — 155 кг. Принципиальная схема антенны приведена на рис. 7.

Рис. 7. Принципиальная схема антенны

В блок разводки мощности входит делитель 1:2 и два делителя 1:8 коаксиального типа с равным делением мощности. Питание излучателей производится фидерами, длины которых подбираются таким образом, чтобы обеспечить возбуждение излучателей на центральной чистоте рабочего диапазона в соответствии с фазами, приведенными на рис. 7.

Полотна излучателей находятся в квадратуре, чем обеспечивается почти равномерная ДН в азимутальной плоскости. Кроме того, фазы излучателей двух верхних этажей опережают на 900 фазы излучателей первых шести этажей. Это позволяет наклонить главный максимум ДН в вертикальной плоскости на несколько градусов вниз от плоскости горизонта и «замыть» нулевые провалы ДН, как это обычно требуется для телевизионных передающих антенн для обеспечения устойчивого приема сигнала на всей территории зоны ответственности телецентра.

Согласующее устройство позволяет обеспечить уровень КСВ не хуже 1,1 одновременно в четырех частотных каналах шириной 8 МГц, расположенных достаточно произвольно в полосе около 100 МГц. Конструктивно согласующее устройство и делители мощности находятся в подставке под антенной (см. рис. 6).

Диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях на двух частотах рабочего диапазона антенны в свободном пространстве показаны на рис.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны 8, 9. В целом в рабочем диапазоне частот неравномерность азимутальной ДН не менее 0,7, а коэффициент усиления относительно изотропного излучателя в максимуме ДН не менее 11 дБ.

90

270

Рис. 8. Диаграммы направленности восьмиэтажной Рис. 9. Диаграммы направленности восьмиэтажной антенны в горизонтальной плоскости антенны в вертикальной плоскости

Таким образом, в данной работе предложена широкополосная передающая телевизионная антенна дециметрового диапазона из вибраторов шунтового типа. Антенна представляет собой цельнометаллическую конструкцию и настраивается на требуемые рабочие каналы с помощью согласующего устройства. Проведено всестороннее численное и экспериментальное исследование предложенной антенны. Создан промышленный образец, успешно функционирующий в настоящее время на ряде телецентров.

THE BROADBAND UHF TRANSMITTING TV ANTENNA CONSISTING OF SHUNT DIPOLES

V P. KUDZIN, N.J. SANNIKOV Abstract

The broadband UHF transmitting TV antenna consisting of shunt dipoles is proposed. Antenna worked at a few frequency channels simultaneously. The detailed numeric and experimental investiga-

tion is performed and antenna geometry is optimized. Antenna consists of two orthogonal blades of radiators, the block of power dividing and the matching device. The production prototype is produced.

Литература

1. Коротковолновые антенны / АйзенбергГ.З., Белоусов С.П., Журбенко Э.М. и др.; Под ред. Г. З. Айзенберга. М., 1985. 536 с.

2.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны Антенно-фидерные устройства и распространение радиоволн / Ерохин Г.А., Чернышев О.В., Козырев Н.Д. и др.; Под ред. ГА. Ерохина. М., 2004. 491 с.

3. Кудин В. П., Рубан А. П. // Известия вузов. Сер. Радиоэлектроника. 1986. Т. 29, № 8. С. 10-15.

4. Вычислительные методы в электродинамике / Под ред. Р. Митры. М., 1977. 487 с.

Приёмо-передающая манитная антенна КВ диапазонов


Балконный вариант магнитной приёмо-передающей антенны КВ диапазонов
своими руками.
Передаём и принимаем без выхода на крышу.

Эх, редким, практически канувшим в небытие, стало гордое звание «радиолюбитель». Ушло из наших полуазиатских территорий непобедившего
социализма в далёкие империалистические страны. Куда подевались энтузиасты с паяльниками в руках, разбирающие схемы, обменивающиеся
идеями, новыми конструкциями? Да всё туда же, родные, всё туда же.

Так, ну а что там за бугром-то? Да нормально всё там… стабильно. Ковыряются ребята, труды какие-то пишут, искрят, в дыму
сидят, червей скрещивают… Да, места там маловато и не всем хватает (чай не наши сибирские просторы), поэтому антенны свои они стараются
сделать небольшими, а я бы добавил — электрически укороченными.

С одним из таких балконных вариантов приёмо-передающей магнитной антенны, подробно описанной голландским любителем Франком Доренбергом,
я и хочу Вас познакомить.



Во время летнего отпуска 2016 года я решил провести несколько экспериментов с магнитной антенной с использованием металлической
спирали от детской игрушки Slinky.

Стандартный Slinky® — это игрушка, изготовленная из гибкой металлической пружины, содержащей 90 витков диаметром около 7 см.



Сжатая Slinky имеет небольшую длину, но ее можно растянуть в спираль длиной до 4,5 м без деформации.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны

Общая длина стальной проволоки, из которой сделан Slinky — около 20 м. Естественно, что электрическая длина антенны будет
ниже, указанных 20 м. В нашем случае антенна представляет собой «спиральную антенну нормального режима» и имеет максимальное
излучение в направлениях, перпендикулярных оси катушки.

Обмотка провода обладает индуктивностью, которая распределена по всей антенне. Т.е. антенна имеет встроенную непрерывную индуктивную
нагрузку.
Поскольку нагрузка образуется за счет спиральной формы антенного провода, она также называется «спиральной нагрузкой».


Как и любая катушка индуктивности, Slinky также имеет и распределённую паразитную ёмкость. Частота собственного резонанса стандартной
катушки Slinky находится в диапазоне между 7 и 8 МГц, при растягивании её от 1,5 до 4,5 метров.

Примечание: стандартные катушки Slinky изготовлены из очень недорогой низкокачественной стали и не защищены от коррозии.
К тому же стальная проволока имеет более высокие потери, чем медная, чего мы определённо не хотим. В честь 40-летнего юбилея
была выпущена партия Slinky из латуни. Стоили они достаточно дорого… Я купил свой экземпляр в 2008 году.

КОНСТРУКЦИЯ.

1. Как было указано выше, стандартная Slinky катушка имеет 90 витков. После проведения ряда экспериментов в моей медной катушке осталось
86 витков.


2. Кольцо, на котором держится спираль, изготовлено из ПВХ трубки с наружным диаметром 16 мм и общей длиной 5м.
Диаметр поучившейся петли 1,6 м — просто идеально подходит для одной катушки Slinky без чрезмерного растяжения её витков
или слишком маленького расстояния между витками (чтобы избежать риска касания друг друга смежных витков).

Обмотка Slinky нигде не прикрепляется к петле из ПВХ! После подключения её концов к настроечному конденсатору, катушка остаётся на
месте сама по себе. Из-за упругости катушки витки катушки распределены равномерно.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны А из-за малого веса трубы из ПВХ и катушки,
поддерживается довольно круглая форма петли, без провисания в овал.

3. Для настройки антенны я использовал старый двухсекционный воздушный конденсатор переменной ёмкости 2x(36-240) пФ.
Я включил две секции конденсатора последовательно. Эта конфигурация удваивает номинальное напряжение и, в то же время, в 2 раза сокращает
диапазон перестройки ёмкости. Измеренное значение получилось: 24-125 пФ.

Данный диапазон изменения ёмкости (1: 5) является относительно небольшим, но позволяет перестраивать резонансную частоту
в 2,2 раза, что обеспечивает полное покрытие 40-80 метровых диапазонов.

4. Для мачты антенны я использовал своё стандартное решение — 2,5-метровую секцию из труб из ПВХ с внешним диаметром 63 мм,
закреплённую на тяжёлой чугунной подставке.

5. Для экспериментов по связи петли с коаксиальным кабелем я использовал 2 варианта:

— Монтажный одножильный провод с жёсткой изоляцией и разъем BNC (гамма согласование).

— Ферритовое кольцо (типы FT140-43 и T240-31) для трансформаторного согласования.

ИСПЫТАНИЯ.

При настройке конденсатора на его максимальную ёмкость (125 пФ), резонансная частота находилась на уровне 3,47 МГц.
Индуктивность катушки составила 30 мкГн, что гораздо больше, чем индуктивность у стандартной однооборотной петли
(обычно несколько микрогенри).

При настройке конденсатора на минимальное значение ёмкости (24 пФ) резонансная частота повысилась до 8,88 МГц.

Частота собственного резонанса антенны (при отключении КПЕ) равнялась величине 12,5 МГц. Это максимальная резонансная частота,
которая может быть достигнута с помощью этой антенны без уменьшения количества витков Slinky.

1. Гамма согласование петли с коаксиальным кабелем.

Чтобы получить приемлемый КСВ, равный 1,4 в районе 3585кГц и 1,8 на 7045кГц, я сделал ответвление от 3,5 витка катушки.
Полоса пропускания с уровнем КСВ
При выходной мощности передатчика 100 Вт не наблюдалось никаких признаков светящегося коронного разряда или искрения на конденсаторе.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны

2. Согласование при помощи трансформатора на ферритовом кольце.

С небольшим ферритовым тороидом FT140-43 (материал № 43) я получил наилучший КСВ с 3 витками вторичной обмотки.

Полоса пропускания с уровнем КСВ

Затем я попробовал большой тороид FT240-31 (материал № 31). Никакого нагрева кольца при 100 Вт мощности передатчика не наблюдалось.

Наилучший КСВ получился при 4 витках во вторичной обмотке трансформатора.

Полоса пропускания с уровнем КСВ

Чтобы самостоятельно проверить передающие антенны, я обычно использую удалённые приёмники, расположенные на
сайте: http://www.websdr.org.

Я провёл несколько быстрых тестов на 40 м во второй половине дня 1 января 2017 года.

На скриншотах, представленных ниже —
изображения веб-SDR с водопадами, полученные из местностей неподалёку от Парижа, центральной Англии и юга Германии.
Они находятся на расстоянии около 600 км, 1100 км и 800 км от моего QTH на юге Франции.

Поскольку время было до заката, то на 80 метрах свой сигнал несущей я увидеть не смог.

Источник: Frank Dörenberg site



Вольный перевод — vpayaem.ru



Примечание vpayaem.ru:

Подобные конструкции магнитной антенны, на мой взгляд, являются, хоть и распространёнными среди зарубежных
радиолюбителей, но не совсем правильными.

Ведь хорошо известно, что
придавая прямолинейной катушке тороидальную форму, мы тем самым замыкаем силовые линии магнитного поля внутри катушки и тем самым
уменьшаем внешнее излучение.

Но не смотря на это, такие свёрнутые в кольцо спирали продолжают появляться в источниках, вполне заслуживающих доверия,
с подробными описаниями, фотографиями и сравнительными испытаниями совместно с обычными рамками аналогичного диаметра.
И что самое интересное — по
эффективности работы на передачу (судя по этим источникам) они всегда выигрывают.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны

Ну что ж, вполне возможно, я чего-то и не понимаю в этой жизни. Азъ Есмь — не ВЕЧНЫЙ ВЫСШИЙ РАЗУМ!

Направленная приемо-передающая антенна

Малогабаритная приемо-передающая направленная антенна

Направленная приемо-передающая антенна D-1200 video

Малогабаритная 7-ми элементная логопериодическая направленная антенна предназначена для работы совместно с радиоканальным оборудованием в диапазоне 1.2 ГГц.

Малогабаритная направленная антенна применяется — для увеличения дальности и стабильности прохождения сигнала при передачи и приеме.

Зона покрытия определяется конструкцией и направлением преимущественного излучения, а не размерами антенны, следовательно, принцип «чем длиннее, тем лучше» в данном случае неприменим.

Для достижения максимальной дальности лучше использовать две антенны: на передачу и на прием сигнала и устанавлить в зоне прямой радиовидимости, чтобы каждая из них находилась в зоне направленности другой антенны.

Коэффициент усиления этой антенны в заданном направлении составляет 10 dBi, имеется в виду направление, в котором достигается максимальная мощность излучения.

Небольшая антенна с приличным коэффициентом усиления может служить заменой штатных штыревых антенн с круговой диаграммой направленности, как правило входящих в стартовый состав беспроводной радиоканальной аппаратуры, приемников, передатчиков, усилителей, ретрансляторов, ресиверов и тп.

Вход антенны выполнен на высокочастотном разъеме TNC типа «мама».

Для подключения кабеля к антенне используется разъем TNC типа «папа».

Разъем TNC поставляется отдельно, так как пользователь самостоятельно при монтаже выбирает тот или иной тип кабеля и его длину, возможно готовая кабельная сборка помешает при прокладке кабеля.

Разъем TNC типа.

Для соединения антенного кабеля с аппаратурой на другом конце могут использоваться и другие типы высокочастотных разъемов — чаще всего это разъемы SMA и F-типа.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны

К зависящим от потребителя факторам, повышающим радиус действия системы, относится в первую очередь, правильная установка и ориентация антенны на объекте ( нежелательна установка вблизи земли, нежелательна, если вблизи на пути направления есть крупная металлическая арматура или различные поглощающие материалы).

Основные технические характеристики антенны:

Тип: Направленная приемо- передающая антенна

Рабочая частота:1020-1290МГц

Усиление, дБ -10,0

Сопротивление, Ом -50

Вход антенны – разъем TNC

Габариты 415х123х35 мм

Материал изготовления – радиотехническая медь-латунь

Вес 300 г.

Скоба крепления рассчитана на монтаж на стену или на вертикальный столб.

ГОСТ 2.735-68 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Обозначения условные графические в схемах. Антенны и радиостанции (с Изменениями N 1-4), ГОСТ от 01 августа 1968 года №2.735-68

ГОСТ 2.735-68

Группа Т52

Единая система конструкторской документации

ОБОЗНАЧЕНИЯ УСЛОВНЫЕ ГРАФИЧЕСКИЕ В СХЕМАХ

Антенны и радиостанции

Unified system of design documentation. Graphical symbols in diagrams. Aerials and radio sets

МКС 01.080.50
33.120.40

Дата введения 1971-01-01

1. РАЗРАБОТАН И ВНЕСЕН Комитетом стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР

РАЗРАБОТЧИКИ

В.Р.Верченко, Ю.И.Степанов, Е.Г.Старожилец, В.С.Мурашов, Г.Г.Геворкян, Л.С.Крупальник, Г.Н.Гранатович, В.А.Смирнова, Е.В.Пурижинская, Ю.Б.Карлинский, В.Г.Черткова, Г.С.Плис, Ю.П.Лейчик

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Комитета стандартов, мер и измерительных приборов при Совете Министров СССР от 01.08.68 N 1204

3. ВЗАМЕН ГОСТ 7624-62 в части разд.15

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

Номер пункта

ГОСТ 2.Антенна передающая: Передающие антенны IV-V ТВ диапазона, панельные антенны 721-74

1, табл.1, п.1, примечание 1

5. ИЗДАНИЕ (апрель 2010 г.) с Изменениями N 1, 2, 3, 4, утвержденными в июне 1984 г., апреле 1987 г., марте 1989 г., марте 1994 г. (ИУС 11-84, 7-87, 6-89, 5-94)

1а. Настоящий стандарт распространяется на схемы, выполняемые вручную или автоматизированным способом, изделий всех отраслей промышленности и строительства и устанавливает условные графические обозначения антенн и радиостанций.

(Введен дополнительно, Изм. N 1, 3).

Общие обозначения антенн и радиостанций

1. Общие обозначения антенн и радиостанций приведены в табл.1.

Таблица 1

Наименование

Обозначение

1. Антенна:

а) несиметричная

б) симметричная

Примечания:

1. Если необходимо уточнить назначение антенны, характер движения главного лепестка диаграммы направленности, тип поляризации и т.д., то используют следующие знаки:

а) прием и передача

передача

По ГОСТ 2.721

прием

По ГОСТ 2.721

передача и прием попеременно

По ГОСТ 2.721

передача и прием одновременно

По ГОСТ 2.721

б) характер движения главного лепестка диаграммы направленности: вращение в одном направлении

вращение в обоих направлениях

качание

в) тип поляризации:

линейная горизонтальная

линейная вертикальная

круговая

круговая правая

круговая левая

эллиптическая

эллиптическая правая

эллиптическая левая

г) эскиз распределения поля

д) направленность:

постоянная по азимуту

постоянная по высоте (углу возвышения)

постоянная по азимуту и высоте

переменная по азимуту

переменная по высоте

радиогониометрическая (радиомаяк)

2. Допускается рядом с обозначением антенны помещать изображение главного лепестка диаграммы направленности:

главный лепесток диаграммы направленности в горизонтальной плоскости

главный лепесток диаграммы направленности в вертикальной плоскости

При необходимости рядом с обозначением главного лепестка диаграммы направленности указывают данные о ширине на определенном уровне измерения, например:

ширина главного лепестка измерена на одном уровне

ширина главного лепестка измерена на двух уровнях

1а. Радиостанция

1б. Передающая радиостанция

1в. Приемная радиостанция

2. Примеры построения общих обозначений антенн с пояснительными данными:

а) антенна передающая с вертикальной поляризацией

б) антенна приемо-передающая с горизонтальной линейной поляризацией.

Примечание. При вертикальной поляризации стрелка должна быть параллельна средней линии обозначения антенны, а при горизонтальной поляризации — перпендикулярна ей

в) антенна приемная с круговой поляризацией

г) антенна с постоянной направленностью по азимуту и высоте

д) антенна передающая с постоянной направленностью по азимуту и горизонтальной линейной поляризацией

е) антенна с переменной направленностью

по высоте

по азимуту

ж) антенна радиогониометрическая (радиомаяк)

з) антенна вращающаяся

и) антенна с постоянной направленностью по азимуту и вертикальной поляризацией; главный лепесток диаграммы направленности расположен горизонтально

к) антенна приемо-передающая с вращением в горизонтальной и качанием в вертикальной плоскостях (с вращением по азимуту и качанием по высоте), например, со скоростью вращения 4S* и качанием на угол от 0 до 57° за секунду
_________________

* Текст документа соответствует оригиналу. — Примечание изготовителя базы данных.

3. Противовес

(Измененная редакция, Изм. N 2, 3, 4).

Обозначения конкретных разновидностей антенн и антенных устройств

2. Обозначения конкретных разновидностей антенн и антенных устройств приведены в табл.2.

Таблица 2

Наименование

Обозначение

1. Вибратор несимметричный

2. Вибратор несимметричный шунтового питания

3. Антенна Т-образная

4. Антенна Г-образная

5. Антенна наклонная

Примечание. Допускается указывать количество лучей, например, антенна наклонная шестилучевая

6. Антенна зонтичная

7. Антенна пассивная радиорелейной станции

8. Антенна турникетная

9. Антенна с ферромагнитным сердечником (например, ферритовым):

а) с одной обмоткой

б) с двумя подстраиваемыми обмотками

Примечание. Допускается общее обозначение антенны не указывать, если это не вызовет недоразумений

10. Антенна рамочная

11. Антенна рамочная балансная

12. Антенна рамочная пересекающаяся

13. Антенна Эдкока

14. Антенна ромбическая, например, с резистором

15. Антенна ромбическая двоичная

16. Антенна поручневая

17. Антенна выбросная

18. Вибратор симметричный

19. Антенна квадратная

20. Антенна уголковая дипольная

21. Антенна уголковая шунтовая

22. Антенна уголковая наклонная

23. Вибратор петлевой

24. Вибратор шунтового питания:

а) симметричный

б) петлевой

25. Устройство симметрирующее

Например, петлевой вибратор с питанием через коаксиальную линию и с симметрирующим устройством

26. Вибратор петлевой с тремя директорами и одним рефлектором

27. Антенна синфазная из симметричных вибраторов

Примечание. Для изображения синфазной антенны с логарифмической периодической структурой используют следующее обозначение

28. Антенна синфазная диапазонная

29. Антенна бегущей волны

30. Антенна рупорная, питаемая прямоугольным волноводом

31. Антенна щелевая:

а) с продольными щелями, питаемая коаксиальной линией с одного конца

б) с поперечными щелями, питаемая волноводом в центре

32. Антенна щелевая:

а) пазовая

б) кольцевая

в) дисковая

33. Антенна биконическая, питаемая коаксиальной линией

34. Антенна диск-коническая, питаемая коаксиальной линией

35. Антенна диэлектрическая (например, конусная).

Примечание. Обозначение должно упрощенно воспроизводить внешнюю форму диэлектрического стержня

36. Антенна спиральная с экраном, питаемая коаксиальной линией

Примечание. Для изображения спиральной антенны с уменьшающимся диаметром витков (коническая, логарифмическая) используют следующее обозначение

37. Антенна, питаемая коаксиальной линией:

а) униполярная

б) униполярная с коническим противовесом

в) униполярная с радиальным противовесом

38. Антенна спирально-рупорная, питаемая коаксиальной линией

39. Фильтр поляризационный

40. Преобразователь поляризации

41. Рефлектор:

а) стержневой или плоский

б) криволинейный (параболоид, сфера, параболический и круговой цилиндры, сложный криволинейный рефлектор и т.п.)

в) уголковый

г) плоскопараболический («сыр»).

Примечания:

1. При построении схем антенных устройств обозначение рефлектора допускается поворачивать на любой угол.

2. При изображении рефлекторов с частотно-избирательными свойствами допускается указывать диапазон частот, в котором сохраняются его отражающие свойства

42. Преобразователь поляризации с рефлектором:

а) плоским

б) криволинейным

43. Линза (например, двояковыпуклая):

а) металлопластинчатая

б) диэлектрическая

Примечание. Обозначение должно упрощенно воспроизводить внешнюю форму линзы

44. Линия поверхностной волны

45. Покрытие поглощающее

46. Антенна с криволинейным рефлектором и рупорным облучателем

46а. Антенна с криволинейным рефлектором, питаемая прямоугольным волноводом

47. Антенна с криволинейным рефлектором и симметричным вибратором, питаемая коаксиальной линией

48. Антенна с уголковым рефлектором и симметричным вибратором

49. Антенна рупорно-линзовая (например, с металлопластинчатой линзой), питаемая прямоугольным волноводом

50. Антенна с плоскопараболическим рефлектором и рупорным облучателем, питаемая прямоугольным волноводом

51. Антенна рупорно-параболическая, питаемая круглым волноводом

52. Линия поверхностной волны (замедляющая структуру) с возбуждающим рупором

53. Антенна рупорная с поглощающим покрытием

54. Антенна цилиндрическая

Примечания к пп.1-54:

1. Допускается изображать сложные антенные системы в аксонометрической проекции, например:

а) система антенная синфазная

б) рефлектор плоский

в) цилиндр параболический

2. Если необходимо указать тип антенны, обозначение которой не установлено настоящим стандартом, допускается наименование типа антенны привести рядом с общим обозначением.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 3).

Обозначения радиостанций

3. Обозначения радиостанций приведены в табл.3.

Таблица 3

Наименование

Обозначение

1. Главная радиостанция

2. Радиостанция с ручным управлением

3. Радиостанция с автоматическим управлением

4. Пассивная радиостанция (станция радиорелейная)

5. Космическая радиостанция

6. Космическая активная радиостанция

7. Космическая пассивная радиостанция

8. Космическая радиостанция на летающих объектах с одновременным приемом и передачей на две антенны

9. Наземная радиостанция космического назначения

10. Наземная радиостанция только для слежения за космической радиостанцией (например, с параболической антенной)

11. Переносная радиостанция с попеременным приемом и передачей на одной и той же антенне

12. Передвижная радиостанция на рельсах с одновременным приемом и передачей на двух антеннах

13. Передвижная нерельсовая радиостанция с одновременным приемом и передачей на двух антеннах

14. Радиостанция на плавающих объектах с одновременным приемом и передачей на одной и той же антенне

15. Радиостанция на летающих объектах с одновременным приемом и передачей на одной и той же антенне

16. Радиорелейная станция с приемом и передачей на разных частотах

17. Пеленгующая станция

18. Радиомаяк

19. Передающая радиостанция с постоянной направленностью излучения по азимуту

20. Приемная радиостанция с переменной направленностью излучения по азимуту

4. Соотношения размеров (в модульной сетке) условных графических обозначений даны в приложении.

3, 4. (Введены дополнительно, Изм. N 3)

ПРИЛОЖЕНИЕ (справочное). Соотношение размеров (в модульной сетке) условных графических обозначений

ПРИЛОЖЕНИЕ
Справочное

Таблица 4

Наименование

Обозначение

1. Передающая антенна с вертикальной линейной поляризацией

2. Радиомаяк

ПРИЛОЖЕНИЕ. (Введено дополнительно, Изм. N 3).

Электронный текст документа
подготовлен АО «Кодекс» и сверен по:
официальное издание
Единая система конструкторской документации.
Обозначения условные графические в схемах:
Сб. ГОСТов. — М.: Стандартинформ, 2010

Передающая антенна

— обзор

6.5.2 Расчет бюджета мощности

В первой строке четвертого столбца таблицы указана выходная мощность передатчика на канал в дБм. В отличие от распределительных сетей с коаксиальным кабелем, в которых эталон для измерения мощности составляет 1 милливольт при сопротивлении 75 Ом (дБмВ), эталоном для микроволновой мощности является милливатт (10 −3 Вт). Таким образом, мощность в дБм равна 10 log (P), где P — мощность в милливаттах. Доступны передатчики AML с номинальными уровнями выходной мощности на канал в диапазоне от -12 дБм до +33 дБм.

Затем идут любые разделители, используемые для питания нескольких приемных узлов. В технических паспортах производителя указано их потерю. В первом приближении потери, как правило, будут на несколько десятых децибела выше, чем теоретические потери в соотношении делителя (например, четырехполосный разветвитель имеет теоретические потери 6 дБ и фактические потери около 6,5 дБ на каждый порт) . Введите соответствующие потери в третьем столбце рабочего листа как отрицательное число (представляющее «отрицательное усиление» в этом элементе пути).

После разветвителя идут волноводы, соединяющие выходной порт разветвителя с антенной. Как правило, у круглого волновода потери составляют около 0,014 дБ / фут на частоте 13 ГГц, тогда как у эллиптического волновода потери составляют около 0,038 дБ / фут на той же частоте. Потери в линиях передачи, используемых на других частотах, будут указаны в документации производителя или в общедоступных расчетных таблицах. Для каждого типа линии передачи умножьте длину линии на потери на единицу длины и введите чистые потери в третий столбец, снова как отрицательное число усиления.

Затем введите усиление передающей антенны, которое будет положительным по отношению к изотропному излучателю. Антенны, используемые для диапазона CARS, почти всегда конструируются с питанием с прямой фокусировкой. Диаметр обычно составляет от 4 до 10 футов. В то время как реальные антенны будут немного отличаться, типичное усиление для круглой антенны с параболическим поперечным сечением и питанием «кнопка-крючок» с основным фокусом составляет

(6,10) усиление параболической антенны (дБи) = 20log (d) + 20log (f) +6,5

, где

d = диаметр антенны в футах

f = рабочая частота в ГГц

Потери, понесенные в результате передачи сигнала по воздуху, потери в свободном пространстве зависят как от длины пути, так и от рабочей частоты.При нормальных атмосферных условиях потери в свободном пространстве составляют

(6,11) потери на трассе (дБ) = 96,6 + 20log (f) + 20log (D)

, где

f = рабочая частота в ГГц

D = расстояние пути в законных милях

Затем обычно добавляют дополнительный допуск на потери около 2 дБ для учета старения, несовершенной юстировки оборудования и т. Д. (Иногда называемый полевым фактором).

Приемная антенна будет иметь усиление, которое также будет рассчитано в соответствии с уравнением 6.10. Если LNA установлен на задней части рупора приемной антенны, как это обычно бывает, введите его коэффициент усиления в этой точке. Теперь, как и на стороне передатчика, введите все потери в фиде между антенной или LNA и входом приемника.

В четвертом столбце вычислите мощность в каждой точке цепи, добавив значения усиления мощности и вычтя потери в дБ. Последнее число — это входной уровень приемника в дБм при нормальных атмосферных условиях.

Как работают антенны и передатчики?

Как работают антенны и передатчики? — Объясни это

Реклама

Криса Вудфорда.Последнее изменение: 29 июня 2020 г.

Представьте, что вы протягиваете руку и ловите слова, картинки и
информация проходит мимо. Вот примерно то, что антенна
(иногда называемый антенной) делает: это металлический стержень или блюдо,
улавливает радиоволны и превращает их в электрические сигналы, питающие
во что-то вроде радио или
телевизор или телефонная система.
Такие антенны иногда называют приемниками. Передатчик — это
антенны другого типа, выполняющие функции, противоположные приемнику:
он превращает электрические сигналы в радиоволны, чтобы они могли путешествовать
иногда тысячи километров вокруг Земли или даже в космос
и назад.Антенны и передатчики — ключ практически ко всем
формы современной телефонной связи. Давайте подробнее рассмотрим, что
они есть и как они работают!

Фото: огромная 70-метровая спутниковая антенна Canberra с глубокой тарелкой в ​​Австралии.
Фото любезно предоставлено НАСА в палате общин.

Как работают антенны

Предположим, вы руководитель радиостанции и хотите
транслируйте свои программы в мир. Как вы это делаете?
Вы используете микрофоны, чтобы улавливать звуки голосов людей и поворачивать
их в электрическую энергию.Вы берете это электричество и слабо
говоря, заставьте его течь по высокой металлической антенне (усиливая ее
мощность много раз, поэтому он будет путешествовать так далеко, как вам нужно, в мир). Как
электроны (крошечные частицы внутри атомов) в электрическом токе колеблются взад и вперед вдоль
антенны, они создают невидимое электромагнитное излучение в виде радиоизлучения.
волны. Эти волны, частично электрические и частично магнитные, распространяются со скоростью света, забирая ваше радио.
программа с ними. Что происходит, когда я включаю радио у себя дома
в нескольких милях отсюда? Радиоволны, которые вы послали, проходят через металлическую антенну
и заставляют электроны покачиваться взад и вперед.Это порождает
электрический ток — сигнал о том, что электронные компоненты внутри моего
радио снова включается в звук, который я слышу.

Иллюстрация: Как передатчик посылает радиоволны приемнику. 1) Электричество, поступающее в антенну передатчика, заставляет электроны колебаться вверх и вниз по ней, создавая радиоволны. 2) Радиоволны распространяются по воздуху со скоростью света. 3) Когда волны достигают приемной антенны, они заставляют электроны внутри нее вибрировать. Это производит электрический ток, который воссоздает исходный сигнал.

Антенны передатчика и приемника часто очень похожи в
дизайн. Например, если вы используете что-то вроде спутникового телефона
который может отправлять и принимать видео-телефонные звонки в любое другое место
на Земле, используя космические спутники, сигналы, которые вы передаете и получаете
все проходят через одну спутниковую антенну — особый вид антенны
в форме чаши (технически известный как параболический рефлектор ,
потому что блюдо изгибается в форме графика, называемого параболой).Часто,
однако передатчики и приемники выглядят по-разному. ТВ или радио
радиовещательные антенны — это огромные мачты, иногда простирающиеся на сотни
метров / футов в воздух, потому что они должны посылать мощные сигналы
на большие расстояния. (Один из тех, на которые я регулярно настраиваюсь, на
Саттон Колдфилд в Англии,
мачта имеет высоту 270,5 метра или 887 футов, что соответствует примерно 150 высоким стоящим людям.
друг на друга.) Но вам не нужно ничего такого большого на телевизоре.
или радио дома: антенна гораздо меньшего размера подойдет.

Волны не всегда проходят по воздуху от передатчика к приемнику. В зависимости от того, какие виды (частоты) волн мы хотим послать, как далеко мы хотим их послать и когда мы хотим это сделать, на самом деле существует три различных способа распространения волн:

Иллюстрация: Как волна распространяется от передатчика к приемнику: 1) По прямой видимости; 2) земной волной; 3) Через ионосферу.

  1. Как мы уже видели, они могут стрелять по прямой линии, так называемой «прямой видимости» — точно так же, как луч света.В старомодных междугородных телефонных сетях микроволновые печи использовались для передачи вызовов таким образом между очень высокими коммуникационными вышками.
    (волоконно-оптические кабели в значительной степени сделали это устаревшим).
  2. Они могут двигаться вокруг кривизны Земли в так называемой земной волне. AM (средневолновое) радио имеет тенденцию перемещаться по этому пути на короткие и средние расстояния. Это объясняет, почему мы можем слышать радиосигналы за горизонтом (когда передатчик и приемник не находятся в пределах видимости друг друга).
  3. Они могут выстрелить в небо, отразиться от ионосферы (электрически заряженной части верхней атмосферы Земли) и снова спуститься на землю.Этот эффект лучше всего работает ночью, что объясняет, почему удаленные (иностранные) AM-радиостанции намного легче поймать по вечерам. Днем уходящие в небо волны поглощаются нижними слоями ионосферы. Ночью этого не происходит. Вместо этого более высокие слои ионосферы улавливают радиоволны и отбрасывают их обратно на Землю, давая нам очень эффективное «небесное зеркало», которое может помочь переносить радиоволны на очень большие расстояния.

Какой длины должна быть антенна?

Фото: Антенны, которые используют связь прямой видимости, необходимо устанавливать на высоких башнях, как это.Вы можете видеть тонкие диполи антенны, торчащие из верхней части, но большая часть того, что вы видите здесь, — это просто башня, которая держит антенну высоко в воздухе. Фото Пьера-Этьена Куртежуа любезно предоставлено Армией США.

Самая простая антенна представляет собой кусок металлического провода, прикрепленный к
радио. Первое радио, которое я когда-либо построил, когда мне было 11 или 12 лет, было
кристалл с длинной петлей из медного провода, выступающей в качестве антенны. Я запустил
антенна прямо под потолком моей спальни, так что это должно быть
всего около 20–30 метров (60–100 футов) в длину!

Большинство современных транзисторных радиоприемников имеют как минимум две антенны.Один из
это длинный блестящий телескопический стержень, который вынимается из корпуса и
поворачивается для приема сигналов FM (частотная модуляция). В
другое — антенна внутри корпуса, обычно прикрепленная к основному
печатная плата, и она принимает сигналы AM (амплитудной модуляции).
(Если вы не уверены в разнице между FM и AM, обратитесь к нашей статье о радио.)

Зачем в радиоприемнике две антенны? Сигналы на этих
разные диапазоны волн переносятся радиоволнами разных
частота и длина волны.Типичные радиосигналы AM имеют частоту
1000 кГц (килогерц), тогда как типичные FM-сигналы составляют около 100 МГц
(мегагерцы) — поэтому они вибрируют примерно в сто раз быстрее. Поскольку все радио
волны движутся с одинаковой скоростью (скорость света 300 000
км / с или 186000 миль в секунду), сигналы AM имеют
длины волн примерно в сто раз больше, чем FM-сигналы. Вам нужно два
антенны, потому что одна антенна не может уловить такие огромные
разный диапазон длин волн. Это длина волны (или частота, если
вы предпочитаете) радиоволн, которые вы пытаетесь обнаружить,
определяет размер и тип антенны, которую вам нужно использовать.Говоря в широком смысле,
длина простой (стержневой) антенны должна составлять примерно половину длины волны
радиоволны, которые вы пытаетесь получить (также можно сделать
антенны, которые составляют четверть длины волны, компактные миниатюрные антенны, которые составляют примерно одну десятую длины волны,
и мембранные антенны, которые еще меньше, хотя мы не будем здесь вдаваться в подробности).

Длина антенны — не единственное, что влияет на длину волны.
ты собираешься забрать; если бы это было, радио с фиксированной длиной антенны
может принимать только одну станцию.Антенна подает сигналы в схему настройки.
внутри радиоприемника, который предназначен для «фиксации» одной конкретной частоты и игнорирования остальных.
Самая простая схема приемника (вроде той, что вы найдете в кристаллическом радио)
не что иное, как моток проволоки,
диод и конденсатор, и он подает звуки в наушник.
Схема реагирует (технически резонирует с , что означает электрические колебания) на частоте, на которую вы настроены.
и отбрасывает частоты выше или ниже этого.Регулируя емкость конденсатора,
вы меняете резонансную частоту, что настраивает ваше радио на другую станцию.
Задача антенны — улавливать энергию проходящих радиоволн, достаточную для того, чтобы
цепь резонирует только на нужной частоте.

Антенны AM и FM: длинное и короткое

Фото: Рамочная антенна AM внутри типичного транзисторного радиоприемника.
очень компактный и очень направленный. Розовый провод, из которого состоит антенна, намотан на толстый ферритовый сердечник (черный стержень).Обычно, как вы можете видеть здесь, на одном ферритовом стержне размещены две отдельные антенны: одна для AM (средневолновая) и одна для LW (длинноволновая).

Посмотрим, как это работает для FM. Если я попытаюсь послушать типичный
радиовещание на частоте FM 100 МГц (100000000 Гц),
волны, несущие мою программу, имеют длину около 3 м (10 футов). Итак, идеал
длина антенны составляет около 1,5 м (4 фута), что примерно соответствует
длина телескопической антенны FM-радио, когда она полностью выдвинута.

Теперь для AM длины волн примерно в 100 раз больше, так почему же вы этого не делаете?
нужна антенна на 300 м (0.2 мили) долго, чтобы их забрать?
Что ж, вам нужна мощная антенна, вы просто не знаете, что она там есть!
АМ-антенна внутри транзисторного радиоприемника работает совсем по-другому.
путь к антенне FM снаружи.
Где FM-антенна улавливает электрическую часть радиоволны,
вместо этого антенна AM соединяется с магнитной частью.
Это очень тонкая проволока (обычно
несколько десятков метров) закольцованы вокруг ферритового (магнитного) сердечника, от нескольких десятков до нескольких сотен раз, что в значительной степени концентрирует магнитную часть радиосигналов и создает («индуцирует») более сильный ток в проводе. обернуты вокруг них.Это означает, что такая антенна может быть действительно крошечной и при этом иметь отличную производительность.
Без ферритового стержня рамочной антенне требуется гораздо больше витков провода.
(так что тысячи вместо сотен или десятков) или петли проволоки
нужно быть намного больше. Поэтому внешние FM-антенны для радиоприемников иногда берут
форма большой петли, может быть, 10–20 см (4–8 дюймов) в диаметре или около того.

Иллюстрация: Вверху: Электромагнитные радиоволны состоят из вибрирующих электрических волн (синий) и магнитных волн (красный), перемещающихся вместе со скоростью света (черная стрелка).Внизу: Слева: FM-антенна улавливает относительно коротковолновую высокочастотную электрическую часть FM-радиоволн. Справа: ферритовая рамочная антенна AM улавливает и концентрирует магнитные составляющие более длинноволновых и низкочастотных электромагнитных волн.

Пока все хорошо, но как насчет мобильных телефонов? Почему им нужны только короткие и короткие
антенны вроде той, что на фото? Мобильные телефоны тоже используют радиоволны, также движущиеся со скоростью света,
и с типичной частотой 800 МГц (примерно в десять раз больше, чем FM-радио).Это означает, что их длина волны примерно в 10 раз короче, чем у FM-радио, поэтому им нужно
антенна размером примерно в одну десятую. В смартфонах антенна обычно растягивается
вокруг внутренней части корпуса. Посмотрим, как это вычисляется: если
частота 800 МГц, длина волны 37,5 см (14,8 дюйма), половина длины волны будет
быть 18 см (7,0 дюйма). Мой нынешний смартфон LG имеет длину около 14 см (5,5 дюйма), так что вы можете видеть
мы на правильном пути.

Фото: 1) Эта телескопическая антенна FM-радио выдвигается на длину примерно 1–2 м (3–6 футов или около того), что примерно вдвое меньше длины радиоволн, которую она пытается уловить.2) Мобильные телефоны имеют особенно компактные антенны. Более старые (например, Motorola слева) имеют короткие внешние антенны или те, которые выдвигаются телескопически.
(Открытая часть антенны — это то, на что указывает мой палец и
есть еще одна деталь, которую мы не видим бегущей по краю печатной платы внутри корпуса.)
Более новые мобильные телефоны (например, модель Nokia справа) имеют более длинные антенны, полностью встроенные в корпус.

Другие типы антенн

Простейшие радиоантенны представляют собой длинные прямые стержни.Много
Внутренние телевизионные антенны имеют форму диполя : металлический стержень, разделенный на две части и
сложены горизонтально, так что немного похоже на человека, стоящего прямо
их руки вытянуты горизонтально. Более изысканный открытый
Телевизионные антенны имеют несколько таких диполей, расположенных вдоль центрального
опорный стержень. Другие конструкции включают круглые петли из проволоки и
конечно, параболические спутниковые тарелки. Почему так много разных дизайнов?
Очевидно, что волны, приходящие на антенну от передатчика, абсолютно одинаковы, несмотря ни на что.
форма и размер антенны.Другой вид диполей поможет сконцентрировать сигнал, чтобы его было легче обнаружить. Этот эффект можно усилить еще больше, добавив несвязанные «фиктивные» диполи, известные как направляющие и отражатели, которые направляют большую часть сигнала на действительные принимающие диполи. Это эквивалентно усилению сигнала и возможности принимать более слабый сигнал, чем более простая антенна.

Иллюстрации: Четыре распространенных типа антенн (красные) и места, где они лучше всего воспринимаются (оранжевые): основной диполь, сложенный диполь, диполь и отражатель, а также Яги.Базовая или сложенная дипольная антенна одинаково хорошо улавливает перед своими полюсами или за ними, но плохо на каждом конце. Антенна с отражателем улавливает намного лучше с одной стороны, чем с другой, потому что отражающий элемент (красная дипольная полоса слева) отражает больше сигнала на свернутый диполь справа. Yagi еще больше преувеличивает этот эффект, улавливая очень сильный сигнал с одной стороны и почти не обнаруживая сигнала где-либо еще. Он состоит из множества диполей, отражателей и директоров.

Важные свойства антенн

Три характеристики антенн особенно важны, а именно их направленность, усиление и полоса пропускания.

Направленность

Диполи очень направленны : они улавливают приходящие радиоволны, идущие на
под прямым углом к ​​ним. Вот почему телевизионная антенна должна быть правильно
установлен на вашем доме и обращен в правильную сторону, если вы собираетесь
получить четкую картину. Телескопическая антенна на FM-радио меньше
очевидно направленный, особенно если сигнал сильный: если вы
направьте его прямо вверх, он будет улавливать хорошие сигналы от
практически любое направление.Ферритовая антенна AM внутри радиоприемника
гораздо более направленный. Слушая AM, ты найдешь себя
нужно повернуть рацию, пока она не улавливает действительно сильный
сигнал. (Как только вы найдете лучший сигнал, попробуйте повернуть радио ровно на 90 градусов и обратите внимание на то, как
сигнал часто отваливается практически на нет.)

Хотя очень направленные антенны
могут показаться болезненными, когда они правильно выровнены, они помогают уменьшить
помехи от нежелательных станций или сигналов, близких к той, которую вы пытаетесь
обнаружить.Но направленность — не всегда хорошо. Подумайте о своем мобильном телефоне.
Вы хотите, чтобы он мог принимать звонки, где бы он ни находился относительно
ближайшая телефонная мачта или забирайте сообщения, куда бы он ни указывал, когда он
лежит в сумке, так что направленная антенна не годится.
Аналогично для GPS-приемника, который сообщает вам, где вы находитесь.
с использованием сигналов нескольких космических спутников. Поскольку сигналы приходят из разных
спутники, находящиеся в разных местах неба, отсюда следует, что они приходят с разных направлений, так что, опять же,
высоконаправленная антенна не была бы такой полезной.

Прирост

Коэффициент усиления антенны — это очень техническое измерение, но,
в общем, сводится к тому, насколько он увеличивает
сигнал. Телевизоры часто принимают слабый, призрачный сигнал даже без
антенна подключена. Это потому, что металлический корпус и другие
компоненты действуют как основная антенна, не сфокусированная на каком-либо конкретном
направление, и по умолчанию подбирает какой-то сигнал. Добавьте правильный
направленная антенна, и вы получите гораздо лучший сигнал.
Коэффициент усиления измеряется в децибелах (дБ), и (как правило), чем больше коэффициент усиления
тем лучше ваш прием.В случае с телевизорами вы получите гораздо больший выигрыш от сложной
внешняя антенна (например, с 10–12 диполями в параллельной «решетке»), чем от простого диполя.
Все наружные антенны работают лучше, чем комнатные, а также оконные и навесные.
имеют больший прирост и работают лучше встроенных.

Пропускная способность

Ширина полосы частот антенны — это диапазон частот (или
длины волн, если хотите), на которых он работает эффективно. В
чем шире пропускная способность, тем больше дальность действия различных радиостанций
волны, которые вы можете уловить.Это полезно для чего-то вроде телевидения,
где вам может понадобиться выбрать много разных каналов, но много
менее полезен для телефона, мобильного телефона или спутниковой связи
где все, что вас интересует, это очень специфическая радиоволна
передача на довольно узком частотном диапазоне.

Фотографии: Больше антенн: 1) Антенна, которая питает RFID-метку, вставленную в библиотечную книгу. Схема внутри него не имеет источника питания: она получает всю свою энергию от приходящих радиоволн.2) Дипольная антенна внутри карты Wi-Fi для беспроводного Интернета PCMCIA. Он работает с радиоволнами 2,4 ГГц и длиной волны 12,5 см, поэтому его длина должна составлять всего около 6 см.

Кто изобрел антенны?

Иллюстрация: иллюстрация Оливера Лоджа посылки радиоволн через космос от передатчика (красный) к приемнику (синий) на некотором расстоянии, взятая из его патента 1898 года US 609,154: Electric Telegraphy. Предоставлено Бюро по патентам и товарным знакам США.

На этот вопрос нет простого ответа, потому что радио превратилось в полезный
технологии через вторую половину XIX века благодаря работе довольно
несколько разных людей — как ученых-теоретиков, так и экспериментаторов-практиков.

Кто были эти пионеры? Шотландский физик Джеймс Клерк Максвелл разработал теорию радио примерно в 1864 году.
и Генрих Герц доказали, что радиоволны действительно существовали примерно 20 лет спустя (они были
некоторое время спустя назвал в его честь волны Герца). Несколько лет спустя, на встрече в Оксфорде, Англия, 14 августа 1894 года, английский физик, Оливер Лодж , продемонстрировал, как радиоволны могут использоваться для передачи сигналов.
из одной комнаты в другую в том, что он позже описал (в своей автобиографии 1932 года) как «очень инфантильный вид радиотелеграфии.»
Лодж подал патент США на «электрический телеграф» 1 февраля 1898 года, описывая устройство для «оператора» с помощью того, что сейчас известно
как «телеграфия на волнах Герца» для передачи сообщений через космос на любой один или несколько из множества различных
люди в различных местах … «Неизвестный Лоджу на том этапе, Гульельмо Маркони проводил свои собственные эксперименты
в Италии примерно в то же время — и в конечном итоге оказался лучшим шоуменом: многие люди думают о нем как о
«изобретателем радио» по сей день, тогда как, по правде говоря, он был только одним из группы дальновидных людей, которые
помог превратить науку об электромагнитных волнах в практическую технологию, меняющую мир.

Ни в одном из первоначальных радиоэкспериментов не использовались передатчики или приемники, которые мы бы сразу узнали сегодня. Герц и Лодж, например, использовали часть оборудования, называемую генератором искрового разрядника: пара цинковых шариков, прикрепленных к коротким отрезкам медной проволоки с воздушным зазором между ними. Лодж и Маркони использовали когереры Бранли (стеклянные трубки, заполненные металлической опилкой) для обнаружения передаваемых ими волн.
и получил, хотя Маркони счел их «слишком неустойчивыми и ненадежными» и в конце концов разработал свой собственный детектор.Вооружившись этим новым оборудованием,
он проводил систематические эксперименты, выясняя, как высота антенны влияет на расстояние, на которое он может передавать
сигнал.

А остальное, как говорится, уже история!

Если вам понравилась эта статья …

… вам могут понравиться мои книги. Мой последний
Breathess: почему загрязнение воздуха имеет значение и как оно влияет на вас.

Узнать больше

На этом сайте

Книги

  • Теория антенн: анализ и разработка Константина А.Баланис. Wiley, 2012. Хорошее общее теоретическое введение, предназначенное для студентов, изучающих физику и электротехнику. Не совсем подходит для начинающих — и вам понадобится хорошее понимание математики.
  • Маленькие антенны: методы и приложения миниатюризации Джон Л. Волакис и др. McGraw-Hill, 2010. Взгляд на теорию и практическое проектирование небольших антенн для мобильных телефонов, RFID и других приложений.
  • Справочник по проектированию антенн Джона Л. Волакиса (изд.). Макгроу-Хилл, 2007.Огромное исчерпывающее теоретическое и практическое руководство по всем распространенным типам антенн.
  • Теория и практика антенн Раджешвари Чаттерджи. New Age International, 2006.

Статьи

  • Крошечные мембранные антенны Чарльза К. Чоя. IEEE Spectrum, 22 августа 2017 г. Современные антенны теперь можно уменьшить до 1/000 длины волны, которая им необходима.
  • Настраиваемые антенны из жидкого металла для настройки на что угодно. Автор Александр Хеллеманс.IEEE Spectrum, 19 мая 2015 г. Какие антенны нам понадобятся для высокочастотных и коротковолновых радиоприложений в будущем?
  • Патент Apple, умно скрывающий антенну в клавиатуре, автор — Кристина Боннингтон. Wired, 17 августа 2011 г. Как клавиатуры Apple скрывают антенны беспроводной связи под клавишами.
  • В лаборатории разработки антенн Apple, Брайан X. Чен. Wired, 16 июля 2010 г. Экскурсия по секретной лаборатории Apple по тестированию антенн.
  • Rabbit Ears Perk Up for Free HDTV от Мэтта Рихтела и Дженны Уортэм.The New York Times, 5 декабря 2010 г. Зрители, уставшие от цен на кабельное телевидение, вновь открывают для себя радость устаревших антенн и бесплатного телевидения.
  • Усиление сигнала для мобильных телефонов: BBC News, 22 апреля 2008 г. Как оксфордские ученые разработали более сложную антенну для мобильного телефона.
  • По мере того, как автомобили становятся более связными, скрытие антенн становится жестче, Иван Бергер. The New York Times, 14 марта 2005 г. ..
  • Взлом трубки Pringles, Марк Уорд, BBC News, 8 марта 2002 г. Интересная новость, объясняющая, как хакеры использовали направленные антенны, сделанные из трубок Pringles, для взлома беспроводных сетей.
  • Что вы должны знать о телевизионных антеннах Роберт Герцберг, Popular Science, декабрь 1950 г. Эта старая статья из архивов Popular Science остается очень ясным и актуальным введением в конструкцию антенн.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Крис Вудфорд 2008, 2018. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

Подписывайтесь на нас

Поделиться страницей

Сохраните эту страницу на будущее или поделитесь ею, добавив в закладки:

Цитируйте эту страницу

Вудфорд, Крис. (2008/2018) Антенны и передатчики. Получено с https://www.explainthatstuff.com/antennas.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

% PDF-1.3
%
384 0 объект
>
эндобдж
xref
384 73
0000000016 00000 н.
0000001811 00000 н.
0000001999 00000 н.
0000003483 00000 н.
0000003657 00000 н.
0000003724 00000 н.
0000003923 00000 н.
0000004105 00000 н.
0000004244 00000 н.
0000004369 00000 н.
0000004498 00000 н.
0000004632 00000 н.
0000004803 00000 п.
0000004871 00000 н.
0000005013 00000 н.
0000005147 00000 п.
0000005342 00000 п.
0000005609 00000 н.
0000005831 00000 н.
0000006021 00000 н.
0000006212 00000 н.
0000006428 00000 н.
0000006559 00000 н.
0000006685 00000 н.
0000006828 00000 н.
0000006970 00000 н.
0000007103 00000 п.
0000007249 00000 н.
0000007375 00000 п.
0000007519 00000 н.
0000007661 00000 н.
0000007806 00000 н.
0000007954 00000 н.
0000008109 00000 н.
0000008169 00000 н.
0000008347 00000 н.
0000008524 00000 н.
0000008658 00000 н.
0000008801 00000 п.
0000008957 00000 н.
0000009132 00000 н.
0000009256 00000 н.
0000009389 00000 н.
0000009566 00000 н.
0000009730 00000 н.
0000009911 00000 н.
0000010041 00000 п.
0000010169 00000 п.
0000010310 00000 п.
0000010469 00000 п.
0000010628 00000 п.
0000010749 00000 п.
0000010889 00000 п.
0000011035 00000 п.
0000011211 00000 п.
0000011343 00000 п.
0000011522 00000 п.
0000011588 00000 п.
0000011721 00000 п.
0000049663 00000 п.
0000049877 00000 п.
0000050583 00000 п.
0000079026 00000 п.
0000079247 00000 п.
0000079917 00000 п.
0000082392 00000 п.
0000082616 00000 п.
0000083133 00000 п.
0000106044 00000 н.
0000106727 00000 н.
0000106844 00000 н.
0000002040 00000 н.
0000003460 00000 н.
трейлер
]
>>
startxref
0
%% EOF

385 0 объект
>
эндобдж
386 0 объект
>
эндобдж
455 0 объект
>
транслировать
HU {LW? -PJȨ (ʳ @ tHȊf + BNaN-c @, MW% dLeP ‘HvWDz vs9}>

Воздействие радиочастотных полей на человека: рекомендации для сотовых антенн

Первичные антенны для передачи услуг беспроводной телефонной связи, включая Службы сотовой и персональной связи (PCS) обычно располагаются на открытом воздухе на башнях и других возвышенных сооружениях, таких как крыши, резервуары для воды и стены зданий.Комбинация антенных вышек и связанного с ними электронного оборудования называется «сотовой связью или сотовой станцией PCS» или «базовой станцией». Башни сотовой связи или PCS обычно имеют высоту 50-200 футов. Антенны обычно располагаются группами по три, причем одна антенна в каждой группе используется для передачи сигналов на мобильные устройства, а две другие антенны используются для приема сигналов от мобильных устройств.

На сотовой станции общая мощность радиочастоты (RF), которая может быть передана от каждой передающей антенны, зависит от количества радиоканалов (или передатчиков), утвержденных Федеральной комиссией по связи, и мощности каждого передатчика.Хотя FCC допускает эффективную излучаемую мощность (ERP) до 500 Вт на канал (в зависимости от высоты башни), большинство сотовых станций или сотовых станций PCS в городских и пригородных районах работают с ERP 100 Вт на канал или меньше. .

ERP 100 Вт соответствует фактической излучаемой мощности 5-10 Вт, в зависимости от типа используемой антенны. В городских районах сотовые узлы обычно выделяют ERP не более 10 Вт на канал. Для сотовых сайтов PCS типичны даже более низкие ERP.Как и в случае со всеми формами электромагнитной энергии, плотность мощности передатчика сотовой связи или PCS быстро уменьшается по мере увеличения расстояния от антенны.

Следовательно, нормальное облучение на уровне земли намного меньше, чем облучение, которое могло бы возникнуть, если бы антенна находилась очень близко к антенне и в ее основном передающем луче. Измерения, проведенные рядом с типичными сотовыми станциями и сотовыми станциями PCS, показали, что плотности мощности на уровне земли значительно ниже пределов воздействия, рекомендованных стандартами безопасности радиочастотного / микроволнового излучения, используемыми FCC.

Руководящие принципы

В 1996 году FCC приняла обновленные рекомендации по оценке воздействия на человека радиочастотных полей от фиксированных передающих антенн, например, используемых для сотовых станций и сотовых станций PCS. Рекомендации FCC идентичны рекомендациям Национального совета по радиационной защите и измерениям, некоммерческой корпорации, учрежденной Конгрессом для разработки информации и рекомендаций по радиационной защите. Рекомендации FCC также напоминают руководящие принципы 1992 года, рекомендованные Институтом инженеров по электротехнике и электронике (IEEE), некоммерческим техническим и профессиональным инженерным сообществом, и одобренные Американским национальным институтом стандартов (ANSI), некоммерческой организацией с частным финансированием. организация, которая координирует разработку добровольных национальных стандартов в США.

В случае передатчиков сотовой связи и передатчиков сотовой связи PCS директивы FCC по радиочастотному излучению рекомендуют максимально допустимый уровень воздействия для населения примерно 580 микроватт на квадратный сантиметр. Этот предел во много раз превышает уровни РЧ, обычно встречающиеся у основания вышек сотовой связи или PCS или поблизости от других передатчиков сотовой связи с меньшей мощностью. Расчеты, соответствующие «наихудшей» ситуации (все передатчики работают одновременно и непрерывно на максимальной разрешенной мощности), показывают, что для того, чтобы подвергаться воздействию радиочастотных уровней, близких к рекомендациям FCC, физическому лицу, по существу, придется оставаться в основном передающем. луч и в пределах нескольких футов от антенны в течение нескольких минут или дольше.Таким образом, вероятность того, что кто-либо из широкой публики может подвергнуться воздействию радиочастотного излучения, превышающего нормы FCC, крайне мала.

Когда антенны сотовой связи и PCS устанавливаются на крышах домов, радиочастотные излучения могут превышать желаемые рекомендуемые уровни на самой крыше, даже несмотря на то, что антенны на крышах обычно работают при более низких уровнях мощности, чем автономные силовые антенны. Такие уровни могут стать проблемой для обслуживающего персонала или другого персонала, работающего на крыше. Однако облучение, превышающее нормативные уровни, скорее всего, будет происходить только очень близко к антеннам и непосредственно перед ними.В таких случаях меры предосторожности, такие как временные ограничения, могут помочь избежать воздействия, превышающего нормы. Люди, живущие или работающие в здании, не подвергаются риску.

Версия для печати

Воздействие радиочастотных полей на человека: руководство по размещению антенн сотовой связи (pdf)

Новая передающая антенная система для очень низких радиочастот

Abstract

ПРИМЕЧАНИЕ. Текст или символы, не отображаемые в обычном коде ASCII, обозначены […]. Аннотация включена в документ .pdf.

Недавний повсеместный интерес к распространению очень низкочастотных радиосигналов повысил важность разработки адекватных передающих систем vlf. После краткого изучения обычных вертикальных vlf-антенн представлена ​​система, в которой используются схемы резонансной нагрузки для преобразования секции существующей линии электропередачи в горизонтальную vlf-передающую антенну. Простота, низкая стоимость и полезная диаграмма направленности этой горизонтальной антенны хорошо подходят для многих экспериментальных приложений.

Теоретическая проблема антенны решается с помощью расширения нормального режима распределения тока. Разработан матричный метод расчета распределения тока тонкой линейной антенны, нагруженной элементами сосредоточенной схемы. Обнаружено, что ряды сходятся относительно быстро. Цифровой компьютер используется для решения матричных уравнений. Результаты получены для двухполупериодной линейной антенны, симметрично нагруженной реальными […] импедансами, разнесенными на одну половину длины волны. Распределения тока, импедансы точек питания, диаграммы направленности и т. Д., представлены как функции от […]. Результаты идеализированной задачи применяются к силовой антенне. Матричный метод также может быть распространен на обычную линейную антенну с любым типом загрузки или подачи.

Описываются системные компоненты и характеристики антенны линии электропередачи Dinkey Creek. Рассмотрена проблема помех соседним системам звуковой связи.

Описываются эксперименты по распространению 8,4 кгц с использованием антенны Динки-Крик.Серия распространений вистлеров для зондирования экзосферы не завершена. Однако зондирование ионосферы предоставило значительную информацию о свойствах ионосферы на vlf. Также описаны успешные эксперименты по распространению на большие расстояния и представлены примеры результатов.

Тип позиции: Диссертация (Ph.D.)
Учредитель: Калифорнийский технологический институт
Отдел: Инженерные и прикладные науки
Основной вариант : Электротехника
Доступность тезисов: Общедоступная (доступ по всему миру)
Научные консультанты:
Комитет по диссертациям:
Январь 1959 г.
Номер записи: CaltechETD: etd-02172006-091240
Постоянный URL: https: // resolver.caltech.edu/CaltechETD:etd-02172006-091240
DOI: 10.7907 / BXK9-YY23
Политика использования по умолчанию: Права на коммерческое воспроизведение, распространение, отображение или исполнение этой работы не предоставляются.
Идентификационный код: 655
Коллекция: CaltechTHESIS
Депозит:

Импортировано из ETD-db

Депонировано на: 21 февраля 2006 г.
Последнее изменение: 21 декабря 2019 г. 03:54

Только персонал репозитория: страница управления элементами

Как работают антенны | Мобильные системы

Представьте, что вы протягиваете руку и ловите проходящие мимо слова, картинки и информацию.Это примерно то же самое, что и антенна (иногда называемая антенной): это металлический стержень или тарелка, которая улавливает радиоволны и превращает их в электрические сигналы, поступающие в что-то вроде радио, телевидения или телефонной системы. Такие антенны иногда называют приемниками. Передатчик — это антенна другого типа, которая выполняет функцию, противоположную работе приемника: она превращает электрические сигналы в радиоволны, чтобы они могли путешествовать иногда на тысячи километров вокруг Земли или даже в космос и обратно.Антенны и передатчики являются ключом практически ко всем формам современной электросвязи. Давайте подробнее разберемся, что это такое и как работают!

Как работают антенны

Предположим, вы руководитель радиостанции и хотите транслировать свои программы на весь мир. Как вы это делаете? Вы используете микрофоны, чтобы улавливать звуки голосов людей и превращать их в электрическую энергию. Вы берете это электричество и, грубо говоря, заставляете его течь по высокой металлической антенне (многократно увеличивая ее мощность, чтобы она могла путешествовать в мир так далеко, как вам нужно).Когда электроны (крошечные частицы внутри атомов) в электрическом токе движутся вперед и назад вдоль антенны, они создают невидимое электромагнитное излучение в форме радиоволн. Эти волны распространяются со скоростью света, унося с собой вашу радиопрограмму. Что происходит, когда я включаю радио у себя дома в нескольких милях от вас? Радиоволны, которые вы посылаете, проходят через металлическую антенну и заставляют электроны раскачиваться взад и вперед. Это генерирует электрический ток — сигнал о том, что электронные компоненты внутри моего радио снова превращаются в звук, который я слышу.

Как передатчик посылает радиоволны приемнику. 1) Электричество, поступающее в антенну передатчика, заставляет электроны колебаться вверх и вниз по ней, создавая радиоволны. 2) Радиоволны распространяются по воздуху со скоростью света. 3) Когда волны достигают приемной антенны, они заставляют электроны внутри нее вибрировать. Это производит электрический ток, который воссоздает исходный сигнал.

Антенны передатчика и приемника часто очень похожи по конструкции.Например, если вы используете что-то вроде спутникового телефона, который может отправлять и принимать видеотелефонные вызовы в любое другое место на Земле с помощью космических спутников, все передаваемые и принимаемые вами сигналы проходят через одну спутниковую тарелку особого вида. антенны в форме чаши (технически известной как параболический отражатель, потому что тарелка изгибается в форме графика, называемого параболой). Однако часто передатчики и приемники выглядят по-разному. Антенны теле- или радиовещания — это огромные мачты, иногда поднимающиеся в воздух на сотни метров, потому что они должны посылать мощные сигналы на большие расстояния.Но вам не нужно ничего такого большого на телевизоре или радио дома: антенна гораздо меньшего размера отлично справится с этой задачей.

Волны не всегда проходят по воздуху от передатчика к приемнику. В зависимости от того, какие виды (частоты) волн мы хотим послать, как далеко мы хотим их послать и когда мы хотим это сделать, на самом деле существует три различных способа распространения волн:

Иллюстрация: Как волна распространяется от передатчика к приемнику: 1) По прямой видимости; 2) земной волной; 3) Через ионосферу.

  1. Как мы уже видели, они могут стрелять по прямой линии, так называемой «прямой видимости» — точно так же, как луч света. В старых сетях междугородной телефонной связи микроволновые печи использовались для передачи вызовов таким образом между очень высокими коммуникационными вышками.
  2. Они могут двигаться вокруг кривизны Земли в так называемой земной волне. AM (средневолновое) радио имеет тенденцию перемещаться по этому пути на короткие и средние расстояния. Это объясняет, почему мы можем слышать радиосигналы за горизонтом (когда передатчик и приемник не находятся в пределах видимости друг друга).
  3. Они могут выстрелить в небо, отразиться от ионосферы (электрически заряженной части верхней атмосферы Земли) и снова спуститься на землю. Этот эффект лучше всего работает ночью, что объясняет, почему удаленные (иностранные) AM-радиостанции намного легче поймать по вечерам. Днем уходящие в небо волны поглощаются нижними слоями ионосферы. Ночью этого не происходит. Вместо этого более высокие слои ионосферы улавливают радиоволны и отбрасывают их обратно на Землю, давая нам очень эффективное «небесное зеркало», которое может помочь переносить радиоволны на очень большие расстояния.

Какой длины должна быть антенна?

Фото: Эта телескопическая антенна FM-радио выдвигается на длину примерно 1-2 м (3-6 футов или около того), что примерно вдвое меньше длины радиоволн, которые она пытается уловить.

Самая простая антенна — это кусок металлического провода, прикрепленный к радиоприемнику. Первое радио, которое я когда-либо построил, когда мне было 11 или 12, было на кристалле с длинной петлей из медного провода, выступающей в качестве антенны. Я проложил антенну прямо вокруг потолка моей спальни, так что в целом она должна была быть около 20–30 метров (60–100 футов) в длину!

Фото: Антенны, которые используют связь прямой видимости, необходимо устанавливать на высоких башнях, как это.Вы можете видеть тонкие диполи антенны, торчащие из верхней части, но большая часть того, что вы видите здесь, — это просто башня, которая держит антенну высоко в воздухе. Фото Пьера-Этьена Куртежуа любезно предоставлено Армией США.

Большинство современных транзисторных радиоприемников имеют как минимум две антенны. Один из них — длинный блестящий телескопический стержень, который вынимается из корпуса и поворачивается для приема сигналов FM (частотной модуляции). Другой — это антенна внутри корпуса, обычно прикрепленная к основной плате, и она принимает сигналы AM (амплитудной модуляции).(Если вы не уверены в разнице между FM и AM, обратитесь к нашей статье о радио.)

Зачем в радиоприемнике две антенны? Сигналы в этих разных диапазонах волн передаются радиоволнами разной частоты и длины волны. Типичные радиосигналы AM имеют частоту 1000 кГц (килогерц), тогда как типичные сигналы FM имеют частоту около 100 МГц (мегагерц), поэтому они вибрируют примерно в сто раз быстрее. Поскольку все радиоволны распространяются с одинаковой скоростью (скорость света, которая составляет 300 000 км / с или 186 000 миль в секунду), сигналы AM имеют длины волн примерно в сто раз больше, чем сигналы FM.Вам нужны две антенны, потому что одна антенна не может улавливать столь сильно различающиеся диапазоны длин волн. Длина (или частота, если хотите) радиоволн, которые вы пытаетесь обнаружить, определяет длину антенны, которую вам нужно использовать. Вообще говоря, длина антенны должна составлять примерно половину длины волны радиоволн, которую вы пытаетесь принять (также можно сделать антенны, длина которых составляет четверть длины волны, хотя мы не будем здесь вдаваться в подробности). .

Страница не найдена — Khoury College Development

В мире, где информатика (CS) присутствует повсюду, CS для всех.CS пересекает все дисциплины и отрасли.

Колледж компьютерных наук Хури стремится к созданию и развитию разнообразной инклюзивной среды.

Первый в стране колледж компьютерных наук, основанный в 1982 году, Khoury College вырос в размерах, разнообразии, образовательных программах и передовых исследовательских достижениях.

В наших региональных кампусах, расположенных в промышленных и технологических центрах, Khoury College предлагает сильные академические программы в ярких городах для жизни, работы и учебы.

Колледж Хури — это сообщество людей, посвятивших себя обучению, наставничеству, консультированию и поддержке студентов по каждой программе.

Программы награждения колледжей и университетов проливают свет на выдающихся преподавателей, студентов, выпускников и партнеров по отрасли.

Наши исследования в реальном мире, выдающиеся преподаватели, выдающиеся спикеры, динамичные выпускники и разные студенты рассказывают свои истории и попадают в новости.

В колледже Хури обучение происходит в классе и за его пределами. Мероприятия в нашей сети кампусов обогащают образовательный опыт.

Информатика повсюду.Студенты колледжа Хури занимаются соответствующей работой, исследованиями, глобальными исследованиями и опытом оказания услуг, которые помогают им расти.

Студенты магистратуры углубляют свои знания благодаря проектной работе, профессиональному опыту работы и исследовательской работе.

Работа над исследованиями с преподавателями занимает центральное место в опыте докторантуры.Докторанты колледжа Хури также могут заниматься исследованиями вместе с партнерами по отрасли.

Преподаватели и студенты колледжа Хури проводят эффективную работу по различным дисциплинам. Обладая широтой областей исследований, мы каждый день решаем новые проблемы в сфере технологий.

Наши институты и исследовательские центры объединяют ведущих академических, промышленных и государственных партнеров, чтобы использовать мощь вычислений.

Исследовательские проекты, разработанные и возглавляемые преподавателями мирового класса Khoury College, привлекают студентов и других исследователей к получению новых знаний.

Исследовательские лаборатории и группы сосредотачиваются на наборе проблем в определенном контексте, предлагая исследования и сотрудничество.

Эта новая инициатива направлена ​​на устранение рисков для конфиденциальности и личных данных коллективными усилиями на низовом уровне с упором на прозрачность и подотчетность.

Современные помещения, бесшовные системы, инновационные лаборатории и помещения позволяют нашим преподавателям и студентам проводить передовые исследования.

Колледж Хури гордится нашим коллективным и инклюзивным сообществом. Каждый день мы стремимся создавать программы, которые приветствуют самых разных студентов в CS.

Более 20 компьютерных клубов в колледже Хури и Северо-Востоке предлагают что-то для каждого студента.Мы всегда рады новым членам на всех уровнях.

Студенты учатся в современных классах, конференц-залах для совместной работы, а также в ультрасовременных лабораториях и исследовательских центрах.

Сети обеспечивают безопасную и бесперебойную работу кода, современное и надежное оборудование, а наша квалифицированная системная команда управляет поддержкой и обновлениями.

Заинтригованы колледжем Хури и высшим образованием на северо-востоке? Начните здесь, чтобы увидеть общую картину — академические науки, экспериментальное обучение, студенческую жизнь и многое другое.

Готовы сделать следующий шаг в технической карьере? Наши магистерские программы сочетают академическую строгость, высокое качество исследований и значимые возможности для получения опыта.

Добро пожаловать в магистерскую программу Align, предназначенную для людей, готовых добавить информатику (CS) к своим навыкам или переключиться на новую карьеру в сфере технологий.

Будучи докторантом Хури, вы погрузитесь в строгий учебный план, будете сотрудничать с известными преподавателями и окажете влияние в выбранной вами области исследования.

Где бы вы ни находились на пути бакалавриата Хури, у нас есть консультанты, ресурсы и возможности, которые помогут вам добиться успеха и сделать информатику для всех.

Где бы вы ни находились в аспирантуре Хури, наши консультанты, информационные ресурсы и возможности помогут вам выработать индивидуальный путь.

На любом этапе пути Align — и в любом из наших университетских городков — консультанты, ресурсы и возможности Khoury поддержат ваш путь к карьере в сфере технологий.

Консультанты и преподаватели помогут вам сориентироваться в аспирантуре в колледже Хури — от исследовательских пространств и междисциплинарных проектов до студенческой жизни и ресурсов.

Преподаватели и сотрудники вносят исключительный вклад в Колледж Хури — и в будущее информатики. Мы здесь, чтобы поддержать вас на каждом шагу.

.