Dielektrik rodli antennalar sekin faza tezligiga ega bo'lgan harakatlanuvchi to'lqinli antennalarga tegishli. Ular 2 dan 10 gigagertsgacha bo'lgan chastota diapazonida santimetr va dekimetr to'lqin diapazonlari chegarasida qo'llaniladi.

Shaklda. 6 dielektrik novda antennasining eng tipik sxemasini ko'rsatadi. Bu qo'zg'atuvchi 3 va oziqlantiruvchi 4. Antennaga qo'yiladigan talablarga qarab, novda, qo'zg'atuvchi va uning quvvat manbai har xil bo'lishi mumkin bo'lgan yumaloq to'lqin o'tkazgich 2 tomonidan qo'zg'atilgan dielektrik rod 1. Eng ko'p ishlatiladigan silindrsimon va konusning novdalari.

Dielektrik rodli antenna: 1-dielektrik rod; 2 - hayajonli qurilma; 3-patogen; 4-oziqlantiruvchi.

Guruch. 6

Spiral antennalar.

Spiral antennalar harakatlanuvchi to'lqinli antennalar sinfiga kiradi. Ular koaksiyal chiziq bilan oziqlanadigan metall spiraldir. Silindrsimon, konussimon va tekis spiralli antennalar mavjud.

Fotosuratda spiral antennalardan amaliy foydalanish misollari ko'rsatilgan. Birinchi fotosuratda dielektrik ramkaga tekis metall lentadan o'ralgan logarifmik ikki tomonlama spiral antenna o'rnatilgan "Venera" sovet kosmik stantsiyasining bir qismi ko'rsatilgan. Ikkinchi fotosuratda kosmik aloqa uchun yerosti stansiyasining antennasi ko'rsatilgan, u to'rtta silindrsimon spiral antennalardan iborat.

Dielektrik materialni tanlash

Emitent ishlab chiqarish uchun biz polistirolni tanlaymiz, uning parametrlari quyidagi qiymatlarga ega:

Dielektrik doimiy;

Dielektrik yo'qotish tangensi.

Bar diametrini aniqlash

Energiyaning ko'p qismini sirt to'lqiniga aylantirishni ta'minlash uchun qo'zg'atuvchi novda qalin qilib, so'ngra faza tezligini xf yorug'lik tezligiga yaqinlashtirish uchun asta-sekin kamayadi. Quyidagi diametrli tayoqlarni tayyorlash tavsiya etiladi:

MGts m da, keyin:

Sekinlashtirish faktorini hisoblash

Tanlangan qiymatga ko'ra () va uslubiy adabiyotlar jadvaliga muvofiq (2, 41-bet) biz sekinlashuv koeffitsientini topamiz, u quyidagilarga teng:

0,83 1,205 darajasida

Antenna novda uzunligini hisoblash

Dielektrik novda uzunligi antenna naqshining berilgan kengligi asosida tanlanadi.

=40…45 da mos ravishda L1,588…1,255 m.

Boshqa tomondan, antennaning maksimal yo'nalishi novda uzunligiga teng bo'lgan holda erishiladi

Demak, L=1,723 m.

Ushbu ifodalardan biz tayoqning optimal uzunligini tanlaymiz: L m

Antenna yo'nalishini hisoblash

Yo'nalishli harakat koeffitsienti quyidagi formula bilan aniqlanadi:

Radiatsiya shakllarini hisoblash

Konussimon dielektrik antennaning nurlanish sxemasini hisoblashda o'rtacha diametrli silindrsimon antennaning nurlanish sxemasini hisoblash uchun iboralar qo'llaniladi, bunda novdadagi to'lqin uning uzunligi bo'ylab doimiy sekinlashuv bilan harakatlanadi va uning oxiridan aks etadi. novda e'tiborga olinmaydi, keyin radiatsiya naqshini hisoblash uchun ifoda radiatsiya elementlarining uzluksiz taqsimlanishi bilan chiziqli antenna sifatida olinadi, unda oqimlarning uzunligi bo'ylab taqsimlanishi sayohat to'lqinining qonuniga mos keladi.

bu erda to'lqin raqami, antenna o'qi va kuzatish nuqtasiga yo'nalish orasidagi burchak.

2-rasm.

3-rasm.

qutbli koordinatalar tizimidagi dielektrik novda antennasi

dielektrik antenna tayoqchasi

Mos keladigan qurilmani hisoblash

Koaksiyal kabelda eng kam energiya yo'qotilishi bilan uzatish uchun harakatlanuvchi to'lqin rejimi yaratilishi kerak. Harakatlanuvchi to'lqin rejimini olish uchun yukning qarshiligi va chiziqning to'lqin qarshiligining tengligini ta'minlash kerak, ya'ni. chiziqni yuk bilan moslang. Biroq, harakatlanuvchi to'lqin koeffitsienti (TWV = 1) olinadigan bunday kelishuvni olish qiyin. KBV = 0,8 h 0,9 bo'lsa, deyarli allaqachon yaxshi. Shu bilan birga, chiziqning ishlashining yomonlashishi ahamiyatsiz.

Koaksiyal kabelning W f to'lqin empedansini antennaning kirish empedansi bilan moslashtirish uchun qo'zg'atuvchining (pin) h d samarali balandligining kerakli qiymatini topish kerak, bunda R =W da.

Qisqa tutashuv devoridan pin o'qigacha bo'lgan masofa z 1 ga teng / 4 ga teng tanlangan, bu erda in - dielektrik mavjudligida H 11 to'lqinli to'lqin uzunligidagi to'lqin uzunligi.

va H 11 to'lqini uchun dielektrik bilan to'ldirilgan dumaloq to'lqin o'tkazgichning to'lqin empedansi tengdir.

417,034 ohm, shuning uchun 0,781 m va z1 0,195 m

Keyin samarali pin balandligini quyidagi ifodadan topish mumkin:

Hisoblash uchun mos ravishda 100 MGts va 1 gigagertsli 5 kVt va 0,9 kVt chastotalarda ruxsat etilgan maksimal quvvatga ega RK 50-33-17 PE qobig'idagi dumaloq simlardan yasalgan tashqi o'tkazgichli koaksial kabelni olaylik. Uning to'lqin qarshiligi 50 ohm, keyin 0,059 m

Geometrik balandlik quyidagi nisbatdan topiladi:

Dumaloq to'lqin o'tkazgichning vibratordan uning ochilishigacha bo'lgan uzunligi z 2 yuqori turdagi to'lqinlarning zarur zaiflashuvini ta'minlash shartlaridan tanlanadi. Odatda eng yaqin yuqori to'lqin E 01 maydonining zaiflashishi kamida 10 ... 20 dB (kuchda 100 marta) bo'lishi kerak, deb ishoniladi. Agar zaiflashuv qiymatini 20 dB ga teng olsak, u holda

Hisoblashda, ildiz ostida manfiy raqam borligi ma'lum bo'ldi, ya'ni to'lqin subkritik rejimda va parchalanmaydi. Bunday holda, uning qo'zg'alish ehtimolini istisno qilish kerak, buning uchun biz qo'zg'atuvchining uzunligi 0,75 0,206 ni olamiz. Bunday holda, yuqori turdagi c keyingi to'lqin uchun o'ta kritik zaiflashuvni ta'minlash kerak, keyin m

Emitentni oziqlantiruvchi bilan moslashtirish uchun to'lqin empedansiga teng bo'lgan chorak to'lqinli mos keladigan transformator.

Besleme oziqlantiruvchisida maksimal kuchlanishni hisoblash

Koaksiyal kabelni tanlashda nafaqat maksimal ish chastotasida susaytirish koeffitsientini, balki uning elektr uzilishi uchun ishonchliligini ham hisobga olish kerak. Shu maqsadda kabelning ma'lum bir markasi uchun maksimal ruxsat etilgan kuchlanish bilan maksimal ish kuchlanishining ruxsat etilganligi tekshiriladi.

Koaksiyal kabelning elektr uzilishi nuqtai nazaridan ishning ishonchliligini tekshirish uchun biz aniqlaymiz

KBV ni (0,5 ... 0,7) ga teng olish mumkin, keling, KBV = 0,5 ni olaylik, keyin

RK koaksiyal kabelining korona kuchlanishi 50-33-17 kV, keyin 4250 V, bu shart bajarilganligini anglatadi.

Oziqlantiruvchi liniyasining samaradorligini hisoblash

Oziqlantiruvchi chiziqning uzunligi dizayn nuqtai nazaridan tanlanadi (10 ... 100 m), biz qabul qilamiz l= 10 m

Oziqlantiruvchi kuchsizlanish koeffitsienti, dB/m, mos yozuvlar qiymatlaridan topilgan

bu erda 100 MGts chastotada 0,03 dB 0,062 dB / m ni bildiradi.

Damping koeffitsienti qiymati formuladan Np / m ga almashtiriladi

= 0,007 degan ma'noni anglatadi

Silindrsimon novda uchidan ko'zgu koeffitsientining moduli formula bo'yicha baholanishi mumkin.

Konussimon tayoq uchun aks ettirish koeffitsienti ancha past (odatda 2...5 marta), 0,068 ni olaylik. Keyin yuqoridagi formula bo'yicha hisoblangan samaradorlik 0,868 ni tashkil qiladi.

Antenna-fider qurilmasining samaradorligini hisoblash

Hisoblash quyidagi formula bo'yicha amalga oshiriladi:

Antennaning samaradorligi asosan dielektrikdagi yo'qotishlar bilan belgilanadi va taxminan 0,5 ... 0,7 ni tashkil qiladi. Keling, 0,7 ni, keyin 0,521 ni olaylik

Keling, dielektrik novda antennasining samaradorligi bilan bog'liq yana bir nechta fikrlarni aytaylik.

Birinchidan, biz dielektrik novda antennalarining o'zlari rezonansli elementlarga ega emasligini va bu ma'noda keng polosali ekanligini ta'kidlaymiz (agar sekinlashuv omili diapazondan tashqarida bo'lmasa). Dielektrik antennada ishlaydigan chastota diapazoni kengligi hayajonli elementning rezonans xususiyatlari bilan belgilanadi, ya'ni metall to'lqin uzatgichdagi vibrator.

Ikkinchidan, antennaning dielektri kam yo'qotishlarga ega bo'lishi kerak, aks holda samaradorlik past bo'ladi. Bundan tashqari, metall to'lqin yo'riqnomasidagi hayajonli vibrator dielektrikdan tashqarida joylashgan bo'lishi kerak. Bu vibrator tomonidan qo'zg'atilgan yuqori turdagi to'lqinlar uning yonida parchalanishi va dielektrik muhitga kirmasligi tufayli samaradorlikning oshishiga olib keladi.

Antenna dizayni

Antennaning dizayni 1-rasmga mos keladi, dielektrik novda konus shaklida tayyorlanadi, hisoblangan geometrik o'lchamlar va hisoblash uchun qabul qilingan materiallar tanlanadi.

Dielektrik antennalar - bu bir necha to'lqinli dielektrikdan yasalgan va ko'ndalang o'lchamlari to'lqin bilan taqqoslanadigan qattiq novdalar yoki quvurlar.

Dielektrik antennalar, xuddi linzali antennalar kabi, dielektrik muhitda radioto'lqinlarning tarqalish xususiyatlaridan foydalanishga asoslangan. Biroq, ularning ishlash printsipi butunlay boshqacha.

Ma'lumki, elektromagnit to'lqinlarning bitta o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan muhitdan boshqa o'tkazuvchanlikka ega bo'lgan muhitga o'tishi paytida, muhitlar orasidagi interfeysda zaryadlar va oqimlar (polarizatsiya oqimlari deb ataladigan) paydo bo'ladi. Bunday zaryadlar va oqimlar elektromagnit to'lqinlar ular bo'ylab tarqalganda novdalar yuzasida ham paydo bo'ladi va novda sirtining har bir nuqtasida zaryadlarning fazasi va amplitudasi to'lqin tarqalish tezligiga bog'liq. Tayoqdan tashqari fazoning istalgan nuqtasida zaryadlar va oqimlar tomonidan yaratilgan elektromagnit maydon ularning novda yuzasida tarqalish qonuniga bog'liq.

Agar novda va uning materialining o'lchamlari dielektrik antenna bo'ylab radio to'lqinlarining tarqalish tezligi yorug'lik tezligiga yaqin bo'lishi uchun tanlangan bo'lsa, u holda antennaning maksimal nurlanishi novda o'qi bo'ylab yo'naltiriladi. to'lqin yo'nalishi.

Bu erda bizda "to'lqin kanali" tipidagi antenna bilan o'xshashlik mavjud bo'lib, unda rejissyorlar ham to'lqinning faol vibratordan maksimal nurlanishgacha bo'lgan yo'nalishi bo'yicha fazali kechikishini ta'minlaydi. Direktor antennalarida fazalar va oqim amplitudalarining kerakli taqsimoti vibratorlarning joylashishi va uzunligini tanlash orqali tanlanadi. Dielektrik antennalarda bunga ularning o'lchamlarini tanlash orqali erishiladi.

Agar novda diametri to'lqinga nisbatan katta bo'lsa, u holda novda bo'ylab radio to'lqinlarning tarqalish tezligi dielektrikdagi radio to'lqinlarning tarqalish tezligiga yaqin bo'ladi, bu erda ga teng. Bilan yorug'lik tezligi, e D - novda materialining dielektrik o'tkazuvchanligi.

Rodning diametri kamayishi bilan tarqalish tezligi yorug'lik tezligiga yaqinlashadi Bilan.

Eksperimental tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, bunday novdalar eng yaxshi yo'nalish xususiyatlariga ega, ularning tasavvurlar maydoni S S max = dan oshmaydi, lekin S min = dan kam emas, bu erda l 0 - havodagi ish to'lqin uzunligi.

Ushbu o'lchamlar bilan radio to'lqinlarining tayoq bo'ylab tarqalish tezligi yorug'lik tezligiga juda yaqin.

Smax qiymatidan yuqori bo'lgan novda kesimining oshishi yon loblar darajasining oshishiga olib keladi va antennaning daromadini oshirmaydi. S min qiymatiga nisbatan kesmani juda tez qisqartirish radiatsiya naqshining asosiy lobining kengayishiga va shuning uchun antennaning daromadini pasayishiga olib keladi.

Dielektrik novda antennalarining uzunligi kerakli daromadga qarab 2 dan 6 gacha to'lqinlar oralig'ida tanlanadi.

Agar bitta novda shaklidagi antenna kerakli yo'nalishni ta'minlamasa, unda bu holda ular uning uzunligini oshirish yo'li bo'ylab emas, balki fazada oziqlanadigan bir nechta o'xshash dielektrik novda tizimlaridan foydalanish yo'li bo'ylab boradi. Buning sababi, dielektrik antennaning uzunligini 6 to'lqindan ortiq oshirish endi sezilarli daromad keltirmaydi.

Shaklda. 65-rasmda bir qatorda joylashgan to'rtta polistirol tayoqning dielektrik antennasi ko'rsatilgan va bu antennaning radiatsiya naqshlari ko'rsatilgan. Alohida dielektrik novdalar o'lchamlarining kritik bo'lmaganligi sababli etarlicha diapazonga ega bo'lganligi sababli, alohida rodlar uchun elektr ta'minoti tizimi shaklda ko'rsatilgan parallel sxema bo'yicha amalga oshirilganda. 65, antenna tizimi, umuman olganda, keng to'lqin uzunligi oralig'ida ham o'z xususiyatlarini saqlab qoladi.

Ko'pincha dielektrik novdalar maksimal nurlanish yo'nalishi bo'yicha toraygan holda konus shaklida tayyorlanadi. Bunday holda, ular og'irlikni kamaytirishga emas, balki yo'nalish xususiyatlarini yaxshilashga intilishadi, chunki tayoqqa kichik konusning berilishi radiatsiya naqshining yon loblarining intensivligini pasaytiradi.

Kesmani qisqartirish uchun dielektrik novdalar yuqori dielektrik o'tkazuvchanligi bo'lgan materiallardan tayyorlanadi, shu bilan birga bu dielektrikdagi yo'qotishlar miqdoriga e'tibor qaratiladi, chunki yuqori dielektrik o'tkazuvchanligi va katta yo'qotish burchagi bo'lgan materialdan foydalanish keskin o'zgarishlarga olib keladi. antennaning samaradorligining yomonlashishi.

Dielektrik antennalarning qo'zg'alishi (quvvati) novda o'qiga perpendikulyar vibrator yoki asosiy ko'ndalang magnit to'lqinni olib yuruvchi to'lqin o'tkazgich orqali amalga oshiriladi. Birinchi holda, orqa nurlanishni yo'q qilish uchun vibrator metall qutiga joylashtiriladi, uning ochiq uchida dielektrik tayoq o'rnatilgan (65-rasmga qarang). Bunday quti mohiyatan qisqa to'lqin yo'nalishidir.

Dielektrik novda antennalarining yo'nalishli xususiyatlari amalda ularning kesimi shakliga bog'liq emas, ular yumaloq, kvadrat va boshqalar bo'lishi mumkin to'lqin o'tkazgichga avtomatik ravishda uning ichki bo'shlig'ini muhrlash muammosini hal qiladi.

Shaklda dielektrik antennalarning yo'nalish xususiyatlarini vizual tasvirlash uchun. 66 ular yo'nalishi va daromadi bo'yicha ularga teng bo'lgan antennalar bilan taqqoslanadi.

Dielektrik antennalar quyidagilarga teng:

uzunligi 1,8 to'lqinli novda - reflektorli sakkiz yarim to'lqinli vibratordan iborat planar fazali antenna;

uzunligi 3,3 to'lqinli novdalar - uzunligi 5 to'lqinli va tomoq diametri ikki to'lqinli konusning shoxi;

to'rtta novda antenna tizimi - uzunligi va tasavvurlar maydoni ikki baravar ko'p bo'lgan konusning shoxi.

Rodli antennalarga qo'shimcha ravishda, antennalar diametri taxminan to'lqin bo'lgan ichi bo'sh dielektrik naychalar shaklida qo'llaniladi, ular qattiq novda emitentiga o'xshash hayajonlanadi. Bunday quvurlarning devor qalinligi quvur materialining dielektrik o'tkazuvchanligiga mos ravishda olinadi, lekin hech qachon ishlaydigan to'lqin uzunligining 0,1 dan oshmaydi. Dielektrik ichi bo'sh trubkali antennalar ko'pincha deyiladi qobiq.

Qobiq dielektrik antennalari biroz kattaroq bo'lib chiqadi, ammo ular kamroq og'irlikka ega va katta ko'ndalang o'lchamlari tufayli bir xil uzunlikdagi novda antennalariga qaraganda torroq nurlanish naqshlariga ega. Shaklda. 67-rasmda to'lqin o'tkazgich, qattiq dielektrik novda va dielektrik qobiq tizimining radiatsiya naqshlarini taqqoslash uchun ko'rsatilgan.

Dielektrik antennalar shoxli antennalarni muvaffaqiyatli almashtirib, mustaqil antennalar va oziqlantiruvchilar sifatida ishlatiladi. Dielektrik antennalarning og'irligi ishlaydigan to'lqinning kubiga mutanosibdir, bu ularni 10-25 dan ortiq to'lqinlarda ishlatishni mantiqiy emas. sm. Qisqa to'lqin uzunliklarida dielektrik novda va qobiqli radiatorlar bir qator afzalliklarga ega, ular yaxshi yo'nalishga ega bo'lgan kichik o'lchamlarni, ularni juda keng to'lqin uzunligi diapazonida ishlatish imkoniyatini, past og'irlik va past shamolni o'z ichiga oladi.

Dielektrik antennalarning kamchiliklari elektr ta'minoti tizimining murakkabligini (antenna bir qator umumiy rejim elementlaridan iborat bo'lganda) va antennaning samaradorligini sezilarli darajada kamaytiradigan dielektrik yo'qotishlarning mavjudligini o'z ichiga oladi.

AN-05 - 900/1800 MGts chastota diapazonida GSM signallari uchun mo'ljallangan novda antenna. Qurilma magnit asosga ega. U aloqa modullari bilan mos keladi:

• JA-60GSM;
• GD-04;
• CA-1202 va boshqalar.

AN-05 ning xususiyatlari

Chexiyada ishlab chiqarilgan AN-05 antennasi yaxshi o'ylangan dizaynga ega. Mahsulot ixcham, uzunligi atigi 37 santimetrga teng. Imtiyozlarga quyidagilar kiradi:

• signal ko'rsatkichlari sifatida ishlaydigan ikkita LEDning mavjudligi. Ular bir-biriga 180 daraja burchak ostida;
• keng harorat oralig'ida ishlash qobiliyati: -10 dan +65 darajagacha;
• himoya klassi IP43 (namlik 95% da ishlashga ruxsat beriladi);
• yetkazib berishga kiritilgan universal tayanch bazasi;
• minimal og'irlik, bu o'rnatish va tashish qulayligini ta'minlaydi.

hech qanday ma'lumot yo'q ...

chex

1990-yilda Chexiyaning Yablonets-nad-Nisou shahrida tashkil etilgan Jablotron uylar, ofislar va transport vositalari uchun xavfsizlik tizimlarini loyihalash va ishlab chiqarishga ixtisoslashgan. Bugungi kunda Jablotron Markaziy Yevropadagi eng yirik xavfsizlik tizimlari ishlab chiqaruvchilardan biriga aylandi. JABLOTRON Group kompaniyalar guruhiga yigirma bitta korxona kiradi. 1993 yilda Taypeyda nafaqat Jablotron mahsulotlarini Osiyoda sotishda, balki butlovchi qismlarni yetkazib berishda ham yordam beradigan sho''ba kompaniya tashkil etildi. Jablotron mahsulotlari hozir dunyoning 70 dan ortiq mamlakatlarida sotiladi. Kompaniyaning mahsulotlari ISO9001 standarti bo'yicha sertifikatlangan. JABLOTRON sifat siyosati kompaniya mahsulotlari va xizmatlarini doimiy ravishda takomillashtirish, mijozlarning mulohazalari va takliflarini tizimli to‘plash, biznes va tarmoq hamkorlariga e’tiborni o‘z ichiga oladi. Bularning barchasi kompaniyaning uzoq muddatli muvaffaqiyatini ta'minlaydi.

Kurs ishiga topshiriq

Kirish

Antennaning parametrlari va o'lchamlarini hisoblash

Antenna oziqlantiruvchi qurilmaning ishlashi

Bibliografiya

1-ilova

Kurs ishiga topshiriq

Variant 89

Hisoblash uchun ma'lumotlar:

Dielektrik novda antennasi

Ish chastotasi diapazoni, MHz = 350…500.

Radiatsiyalangan quvvat, kVt = 0,90.

Nur kengligi = 40…45.

Dielektrik doimiy = 3.1.

Kirish

Mikroto'lqinli diapazonda sirt to'lqinlari bilan qo'zg'atilgan antennalar keng qo'llaniladi. Yuzaki to'lqinli antennalarning (SW) afzalligi ularning diapazoni, dizaynning soddaligi va kichik o'lchamlari.

APV-larning yaxshi aerodinamik fazilatlari ularni harakatlanuvchi ob'ektlar uchun past chiqadigan antennalar sifatida ishlatishga imkon beradi. Avtomatik qayta yopish ikki qismdan iborat: elektromagnit to'lqinlarning qo'zg'atuvchisi (EMW) va radiatsiya yuzasi. Antennaning nurlantiruvchi qismi qo'zg'atuvchining asosiy maydoniga nisbatan radiatsiya yo'nalishini oshirishga yordam beradigan kechiktiruvchi tuzilishdir. Qo'llanma sirtining turiga qarab, tekis, novda va diskli avtomatik qayta yopish moslamalari mavjud.

Eng keng tarqalgan bo'lib dielektrikdan tayyorlangan novda tipidagi APVlar, shuningdek, dielektrik qobig'i bo'lgan metall rodlar shaklida qo'llaniladi.

Dielektrik rodli antennalar sekin faza tezligiga (y f) ega bo'lgan harakatlanuvchi to'lqinli antennalardir.< с). Они применяются на границе сантиметрового и дециметрового диапазонов волн в полосе частот от 2 до 10 ГГц.а рис. 1 приведена наиболее типичная схема диэлектрической стержневой антенны. Она представляет собой диэлектрический стержень 1, dumaloq to'lqin o'tkazgich tomonidan hayajonlangan 2 patogen bilan 3 va oziqlantiruvchi 4.

Antennaga qo'yiladigan talablarga qarab, tayoqning kesimi, qo'zg'atuvchi va uning quvvat manbai o'zgarishi mumkin. Eng ko'p ishlatiladigan silindrsimon va konusning novdalari.

Eksperimental tadqiqotlar shuni ko'rsatadiki, konusning tayoqchalari silindrsimon novdalarga qaraganda radiatsiya naqshining yon qismlarini ko'proq zaiflashtirishga imkon beradi. Shu bilan birga, radiatsiya naqshining kengligi bir xil bo'lgan konusning novda uzunligi silindrsimon uzunligidan kattaroqdir.

1-rasm. Dielektrik novda antennasining diagrammasi

Antennaning dielektrik tayog'ini dielektrik to'lqin o'tkazgichning segmenti deb hisoblash mumkin. Dielektrik to'lqin o'tkazgichlar nazariyasidan ma'lumki, ularda ham simmetrik, ham assimetrik to'lqinlar tarqalishi mumkin. Simmetrik to'lqinlar odatda dielektrik novda antennalarida qo'llanilmaydi, chunki eksenel simmetriya tufayli ular novda o'qi bo'ylab quvvatni chiqarmaydi. Ushbu maqsadda ishlatiladigan asosiy to'lqin HE11 tipidagi assimetrik to'lqin bo'lib, strukturasida yumaloq metall H11 to'lqin qo'llanmasining asosiy to'lqiniga o'xshash. Yagona farq shundaki, HE11 maydoni kosmosda ham mavjud.

Bitta novda yordamida kengligi 2th 0,5 ° > 20 °…25 ° bo'lgan nurlanish naqshlarini yaratish mumkin. Torroq nurlanish naqshlarini olish uchun dielektrik novda antennalari alohida radiatorlar bo'lgan massivlar qo'llaniladi. Radiatorlarning yo'nalish xususiyatlarini hisobga olgan holda, ular o'rtasidagi bog'liqlik va qarorlarning kirish impedansiga ta'siri vibratorlar va slotlardan tashkil topgan massivlarga qaraganda zaifroqdir, bu massivni sozlash va boshqarishni osonlashtiradi.

Dielektrik novda bo'ylab to'lqinning tarqalish tezligi to'lqin uzunligiga juda bog'liq emas. Shuning uchun dielektrik novda antennalari keng polosali bo'lib, ularning tarmoqli kengligi asosan qo'zg'atuvchining diapazon xususiyatlari bilan cheklangan. Keng polosali qo'zg'atuvchi bilan u f cf ning 40-50% ga yetishi mumkin.

Dielektrik antennalarning afzalligi dizaynning soddaligi va kichik transvers o'lchovlardir. Sekin faza tezligiga ega bo'lgan barcha harakatlanuvchi to'lqinli antennalarda bo'lgani kabi, ularning xususiyati shundaki, radiatsiya naqshining torayishi antennaning ko'ndalang o'lchamlari emas, balki kichik ko'ndalang bo'ylama o'lchamlari ortishi tufayli sodir bo'ladi. Bu xususiyat ularning, xususan, samolyot radio qurilmalarida qo'llanilishini aniqlaydi.

Dielektrik rodli antennalarning kamchiliklari nisbatan past uzatish quvvati va past nurlanish yo'nalishidir.

. Antennaning parametrlari va o'lchamlarini hisoblash

Dielektrik materialni tanlash

Emitent ishlab chiqarish uchun biz polistirolni tanlaymiz, uning parametrlari quyidagi qiymatlarga ega:

dielektrik doimiyligi;

dielektrik yo'qotish tangensi .

Bar diametrini aniqlash

Energiyaning ko'p qismini sirt to'lqiniga aylantirishni ta'minlash uchun qo'zg'atuvchi tayoq qalin qilib qo'yiladi, so'ngra faza tezligini y f yorug'lik tezligiga yaqinlashtirish uchun asta-sekin kamayadi. Quyidagi diametrli tayoqlarni tayyorlash tavsiya etiladi:

Da MGts m degani:

m

m

Sekinlashtirish faktorini hisoblash

Tanlangan qiymatga ko'ra ( ) va uslubiy adabiyotlardan (2, 41-bet) jadvalga asosan sekinlashuv koeffitsientini topamiz, u quyidagilarga teng:

0,83 1,205 darajasida

Antenna novda uzunligini hisoblash

Dielektrik novda uzunligi antenna naqshining berilgan kengligi asosida tanlanadi.

=40…45 da mos ravishda L1,588…1,255 m.

Boshqa tomondan, antennaning maksimal yo'nalishi novda uzunligiga teng bo'lgan holda erishiladi

Demak, L=1,723 m.

Ushbu ifodalardan biz tayoqning optimal uzunligini tanlaymiz: L m

Antenna yo'nalishini hisoblash

Yo'nalishli harakat koeffitsienti quyidagi formula bilan aniqlanadi:

D0

Radiatsiya shakllarini hisoblash

Konussimon dielektrik antennaning nurlanish sxemasini hisoblashda o'rtacha diametrli silindrsimon antennaning nurlanish sxemasini hisoblash uchun iboralar qo'llaniladi, bunda novdadagi to'lqin uning uzunligi bo'ylab doimiy sekinlashuv bilan harakatlanadi va uning oxiridan aks etadi. novda e'tiborga olinmaydi, keyin radiatsiya naqshini hisoblash uchun ifoda radiatsiya elementlarining uzluksiz taqsimlanishi bilan chiziqli antenna sifatida olinadi, unda oqimlarning uzunligi bo'ylab taqsimlanishi sayohat to'lqinining qonuniga mos keladi.

,

bu erda to'lqin raqami, antenna o'qi va kuzatish nuqtasiga yo'nalish orasidagi burchak.

2-rasm. Dekart koordinata tizimidagi konussimon dielektrik novda antennasining radiatsiyaviy sxemasi.

3-rasm. Konusning nurlanish sxemasi

qutbli koordinatalar tizimidagi dielektrik novda antennasi

dielektrik antenna tayoqchasi

Mos keladigan qurilmani hisoblash

Koaksiyal kabelning W f to'lqin empedansini antennaning kirish empedansi bilan moslashtirish uchun qo'zg'atuvchining (pin) h d samarali balandligining kerakli qiymatini topish kerak, bunda R =W da.

Qisqa tutashuv devoridan pin o'qigacha bo'lgan masofa z 1 ga teng l in /4 ga teng tanlangan, bu erda l in - dielektrik mavjudligida H 11 to'lqinli to'lqin o'tkazgichdagi to'lqin uzunligi.

va H 11 to'lqini uchun dielektrik bilan to'ldirilgan dumaloq to'lqin o'tkazgichning to'lqin empedansi tengdir.

417,034 Ohm, shuning uchun 0,781 m va z 1 0,195 m

Keyin samarali pin balandligini quyidagi ifodadan topish mumkin:

Hisoblash uchun mos ravishda 100 MGts va 1 gigagertsli 5 kVt va 0,9 kVt chastotalarda ruxsat etilgan maksimal quvvatga ega RK 50-33-17 PE qobig'idagi dumaloq simlardan yasalgan tashqi o'tkazgichli koaksial kabelni olaylik. Uning to'lqin qarshiligi 50 ohm, keyin 0,059 m

Geometrik balandlik quyidagi nisbatdan topiladi:

Dumaloq to'lqin o'tkazgichning vibratordan uning ochilishigacha bo'lgan uzunligi z 2 yuqori turdagi to'lqinlarning zarur zaiflashuvini ta'minlash shartlaridan tanlanadi. Odatda eng yaqin yuqori to'lqin E 01 maydonining zaiflashishi kamida 10 ... 20 dB (kuchda 100 marta) bo'lishi kerak, deb ishoniladi. Agar zaiflashuv qiymatini 20 dB ga teng olsak, u holda

qayerda

Hisoblashda, ildiz ostida manfiy raqam borligi ma'lum bo'ldi, ya'ni to'lqin subkritik rejimda va parchalanmaydi. Bunday holda, uning qo'zg'alish ehtimolini istisno qilish kerak, buning uchun biz qo'zg'atuvchining uzunligi 0,75 0,206 ni olamiz. Bunday holda, keyingi yuqori turdagi to'lqin uchun superkritik zaiflashuvni ta'minlash kerak , keyin m

Emitentni oziqlantiruvchi bilan moslashtirish uchun to'lqin empedansiga teng bo'lgan chorak to'lqinli mos keladigan transformator.

Besleme oziqlantiruvchisida maksimal kuchlanishni hisoblash

Koaksiyal kabelni tanlashda nafaqat maksimal ish chastotasida susaytirish koeffitsientini, balki uning elektr uzilishi uchun ishonchliligini ham hisobga olish kerak. Shu maqsadda kabelning ma'lum bir markasi uchun maksimal ruxsat etilgan kuchlanish bilan maksimal ish kuchlanishining ruxsat etilganligi tekshiriladi.

Koaksiyal kabelning elektr uzilishi nuqtai nazaridan ishning ishonchliligini tekshirish uchun biz aniqlaymiz

KBV ni (0,5 ... 0,7) ga teng olish mumkin, keling, KBV = 0,5 ni olaylik, keyin

424,264 V

Koaksiyal kabelning korona kuchlanishi RK 50-33-17 kV, keyin 4250 V, shuning uchun shart bajariladi .

Oziqlantiruvchi liniyasining samaradorligini hisoblash

Oziqlantiruvchi chiziqning uzunligi dizayn nuqtai nazaridan tanlanadi (10 ... 100 m), biz qabul qilamiz l= 10 m

Oziqlantiruvchi kuchsizlanish koeffitsienti, dB/m, mos yozuvlar qiymatlaridan topilgan

,

bu erda 100 MGts chastotada 0,03 dB 0,062 dB / m ni bildiradi.

Damping koeffitsienti qiymati formuladan Np / m ga almashtiriladi

,

= 0,007 degan ma'noni anglatadi

Silindrsimon novda uchidan ko'zgu koeffitsientining moduli formula bo'yicha baholanishi mumkin.

Konussimon tayoq uchun aks ettirish koeffitsienti ancha past (odatda 2...5 marta), 0,068 ni olaylik. Keyin yuqoridagi formula bo'yicha hisoblangan samaradorlik 0,868 ni tashkil qiladi.

Antenna-fider qurilmasining samaradorligini hisoblash

Hisoblash quyidagi formula bo'yicha amalga oshiriladi:

Antennaning samaradorligi asosan dielektrikdagi yo'qotishlar bilan belgilanadi va taxminan 0,5 ... 0,7 ni tashkil qiladi. Keling, 0,7 ni, keyin 0,521 ni olaylik

Keling, dielektrik novda antennasining samaradorligi bilan bog'liq yana bir nechta fikrlarni aytaylik.

Birinchidan, biz dielektrik novda antennalarining o'zlari rezonansli elementlarga ega emasligini va bu ma'noda keng polosali ekanligini ta'kidlaymiz (agar sekinlashuv omili diapazondan tashqarida bo'lmasa). Dielektrik antennada ishlaydigan chastota diapazoni kengligi hayajonli elementning rezonans xususiyatlari bilan belgilanadi, ya'ni metall to'lqin uzatgichdagi vibrator.

Ikkinchidan, antennaning dielektri kam yo'qotishlarga ega bo'lishi kerak, aks holda samaradorlik past bo'ladi. Bundan tashqari, metall to'lqin yo'riqnomasidagi hayajonli vibrator dielektrikdan tashqarida joylashgan bo'lishi kerak. Bu vibrator tomonidan qo'zg'atilgan yuqori turdagi to'lqinlar uning yonida parchalanishi va dielektrik muhitga kirmasligi tufayli samaradorlikning oshishiga olib keladi.

Antenna dizayni

Antennaning dizayni 1-rasmga mos keladi, dielektrik novda konus shaklida tayyorlanadi, hisoblangan geometrik o'lchamlar va hisoblash uchun qabul qilingan materiallar tanlanadi.

Shakl 4. Hisoblangan konusli dielektrik novda antennasining chizmasi

. Antenna oziqlantiruvchi qurilmaning ishlashi

Dielektrik novda antennasi yon va orqa nurlanishning yuqori darajasiga ega. Bunday antennalarning radiatsiya naqshlari etarlicha keng asosiy loblarga ega, shuning uchun ular zaif yo'nalishli antennalar deb tasniflanadi. Shuning uchun dielektrik novda antennalari ko'pincha reflektor antennalar va kollimatorlar uchun ozuqa sifatida ishlatiladi.

Dielektrik novda antennasi keng polosali bo'lib, bu rejim antenna o'lchami va to'lqin uzunligi o'rtasidagi ma'lum nisbatlarni talab qiladi. Keng tarmoqli ishlashini ta'minlash uchun bu o'lchamlar aniq saqlanishi kerak.

Antennani o'rnatish mahsulot pasportiga, shuningdek, VHF diapazonida ishlaydigan antennalar uchun turli me'yoriy hujjatlarga muvofiq amalga oshirilishi kerak. Oddiy rejim uchun antennaning mexanik qismlarining yaxlitligini ta'minlash kerak: to'lqin qo'llanmasida radiator o'rnatilishining qattiqligi va koaksiyal kabelning mahkamlanishi. Elementlarning shikastlanishi ishlashning yomonlashishiga, qabul qilish va uzatish sifatining pasayishiga, keng tarmoqli xususiyatlarining yomonlashishiga va aks ettirish koeffitsientining oshishiga olib keladi.

Antennani quvvat bilan ta'minlaydigan generator radiatsiya quvvatining pasayishiga yo'l qo'ymaslik uchun uning chiqish kuchlanishini kamaytirmasdan barqaror ishlashi kerak. Haddan tashqari kuchlanish ham paydo bo'lishi kerak, antennaning elektr xususiyatlari buzilmasligi kerak.

Antennaning ishlashi muntazam texnik xizmat ko'rsatish vaqtini nazarda tutadigan me'yoriy hujjatlarga muvofiq amalga oshiriladi. Muntazam ish - antennaning to'g'riligini va uning parametrlarini, shuningdek, mexanik va elektr xususiyatlarini tekshirish uchun zaruriy harakatlar ro'yxati.

Mexanik va elektr shikastlanishlar mavjudligi uchun doimiy ravishda tashqi tekshiruv o'tkazilishi kerak. Muntazam ravishda antennani axloqsizlik va changdan tozalang, oziqlantiruvchi yo'lni tekshiring.

Bibliografiya

Sazonov D.M. "Antennalar va mikroto'lqinli qurilmalar". - M.: Oliy maktab, 1988 yil

Nechaev E.E. "Antennalar va radioto'lqinlarning tarqalishi" fanidan kurs ishi uchun uslubiy ko'rsatmalar va topshiriqlar. - M.: MSTU GA, 1996 yil

. "Antennalar va mikroto'lqinli qurilmalar". Ed. DI. Tirilish. - M.: Radiotexnika, 2006 yil

Goncharenko V.M., Kamenev V.G. "Mikroto'lqinli antennalarni loyihalash". Qo'llanma. - M., 2006 yil

Efimov I.E., Shermina G.A. "To'lqinli uzatish liniyalari". - M.: Aloqa, 1979 yil

Belorussov N.I. “Elektr kabellari, simlari va simlari”.5-nashr. Katalog. - M.: Energoatomizdat, 1988 yil

1-ilova

Dekart koordinata tizimida nurlanish naqshini hisoblash jadvali

Qutbli koordinatalar tizimidagi radiatsiya naqshini hisoblash jadvali