- •Введение
- •Электромагнитные волны
- •Основные законы электромагнитного поля
- •Электромагнитные волны и их свойства
- •Общие вопросы распространения радиоволн. Основные определения
- •Тропосфера
- •Строение и основные параметры тропосферы
- •Влияние тропосферы на распространение земных радиоволн. Явление тропосферной рефракции
- •Состав и строение верхних слоев атмосферы
- •Особенности распространения сверхдлинных и длинных радиоволн
- •Общие сведения
- •Скорость распространения
- •Особенности распространения средних волн
- •Антенны. Общие понятия
- •Назначение и классификация антенн
- •Назначение передающей и приемной антенн
- •Структурная схема антенны
- •Расчет электромагнитных полей излучающих систем в дальней, промежуточной и ближней областях
- •Векторная комплексная диаграмма направленности антенны
- •Рабочая полоса частот и предельная мощность антенны
- •Шумовая температура приемной антенны
- •Взаимное сопротивление разнесенных антенн
- •Передающая антенна как четырехполюсник
- •О передаче мощности между двумя антеннами
- •Антенна как открытый колебательный контур
- •Общие характеристики антенн
- •Сопротивление излучения
- •Сопротивление потерь
- •Полное активное сопротивление антенны
- •К. П. Д. Антенны
- •Входное сопротивление антенны
- •Характеристики направленности антенны
- •Диапазонные свойства антенны
- •Максимальное напряжение в антенне
- •Эксплуатационные характеристики передающей антенны
- •Формулы идеальной радиопередачи
- •Мощность, отдаваемая приемной антенной приемнику
- •Антенны длинных и средних волн
- •Виды антенн
- •Ромбические антенны
- •Антенна бегущей волны
- •Информация в радиотехнических системах
- •Классификация радиотехнических систем
- •Количество и характер информации
- •Вероятностное описание сообщений (непрерывных, импульсных, цифровых)
- •Классификация ртс по характеру сообщений
- •Основы телевидения
- •Телевизионные радиопередатчики. Общая характеристика
- •Телевизионные приемники
- •Системы телевидения. Основные понятия и принципы
- •Телевизионная развертка изображений
- •Кодирование сигналов в системах цветного телевидения
- •Телевизионный приемник цветного изображения
- •Сотовые системы связи
- •Радиальные системы с каналами общего доступа. Сотовые системы I поколения (аналоговые)
- •Системы с сотовой структурой
- •Космические радиолинии
- •Радиолинии «земля — космос», «космос — земля», «космос — космос»
- •Ретрансляционные радиолинии
- •Принцип радиорелейной связи
- •Классификация радиорелейных линий
- •Цифровая обработка сигналов
- •Структура и характеристики цифрового фильтра
- •Цифровой фильтр
- •Синтез цифрового фильтра
- •Устройства питания
- •Назначение и параметры
- •Выпрямители
- •Заключение
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •394026 Воронеж, Московский просп., 14
Антенны длинных и средних волн
Вертикальный заземленный вибратор наиболее полно удовлетворяет условиям распространения длинных волн. Это следует из того, что волны вертикального вибратора вертикально-поляризованные и максимум их излучения совпадает с поверхностью земли либо возвышается на небольшой угол. Кроме того, заземление вибратора позволяет при одинаковой действующей высоте hд удвоить сопротивление излучения . Напомним, что для симметричного вибратора, расположенного в свободном пространстве, , а для вертикального заземленного вибратора .
Однако и заземленный вибратор имеет на ДВ малое сопротивление излучения: даже при высоте вибратора h =250 м сопротивление исчисляется десятыми долями — единицами Ом. Вместе с тем сопротивление потерь в антенне в лучшем случае немногим меньше 1 Ом. В результате антенна работает с очень низким К.П.Д.:
; (100)
Малое требует большого тока I в антенне, чтобы обеспечить заданную мощность излучения. Небольшое означает также малое затухание антенны , и так как несущая частота , тоже малая, то полоса пропускания длинноволновой антенны оказывается очень узкой.
Для увеличения вертикальный вибратор дополняют сетью горизонтальных или наклонных проводов, которые в совокупности с землей образуют значительную емкость. Емкостная нагрузка приближает действующую высоту к геометрической и тем самым увеличивает . За счет этого К.П.Д. длинноволновых антенн возрастает до 30%, а средневолновых до 75—85%.
Потери в длинноволновых и средневолновых антеннах главным образом определяются потерями в земле. Для уменьшения их применяют специальное заземление в виде одиночного провода или ряда проводов, зарытых в землю.
М. В. Шулейкин на основании опытных данных предложил формулу для вычисления сопротивления потерь в заземлении:
; (101)
где — рабочая длина волны;
— собственная длина волны антенны;
— коэффициент, зависящий от качества заземления.
Если , то , т. е. коэффициент равен сопротивлению потерь в антенне при равенстве рабочей и собственной длин волн. При хорошем заземлении Ом, при удовлетворительном Ом и при плохом Ом.
Длинные волны преимущественно используются для служебной радиосвязи и радионавигации, где не требуется широкой полосы пропускания и очень важно иметь устойчивые условия распространения радиоволн. Средние волны позволяют получить более широкую полосу пропускания радиоканала, чем длинные. Поэтому они применяются для радиовещания и в меньшей мере для радиосвязи и радионавигации.
Вертикальные вибраторы независимо от того, имеется или отсутствует в них емкостная нагрузка, не обладают направленным действием в горизонтальной плоскости. Это в навигационных станциях компенсируется направленным действием приемных антенн (рамочных, кардиоидных или гониометрических); в радиовещании направленности антенн в горизонтальной плоскости не требуется. Здесь возникает другая проблема: в средневолновом диапазоне необходимо устранить ближнее замирание сигналов. Эту задачу выполняют антифединговые антенны.
Ближнее замирание особенно сказывается там (50—200 км от передающей антенны), где пространственные и поверхностные волны имеют примерно равную интенсивность. В эту область приходят пространственные волны, излучаемые антенной под углом 55 — 75°. Отсюда следует, что антифединговые антенны не должны излучать под углом, большим 55° к земной поверхности. Такую «прижатую к земле» диаграмму направленности, вообще говоря, желательно иметь и на более длинных волнах, чтобы сократить бесполезное рассеяние электромагнитной энергии в вертикальной плоскости, но это конструктивно выполнимо только при длинах волн к 600 м.