Теория радиоволн: антенны
Помимо свойств радиоволн, необходимо тщательно подбирать антенны, для достижения максимальных показателей при приеме/передаче сигнала.
Давайте ближе познакомимся с различными типами антенн и их предназначением.
Антенны — преобразуют энергию высокочастотного колебания от передатчика в электромагнитную волну, способную распространяться в пространстве. Или в случае приема, производит обратное преобразование — электромагнитную волну, в ВЧ колебания.
Диаграмма направленности — графическое представление коэффициента усиления антенны, в зависимости от ориентации антенны в пространстве.
Антенны
Симметричный вибратор
В простейшем случае состоит из двух токопроводящих отрезков, каждый из которых равен 1/4 длины волны.
Широко применяется для приема телевизионных передач, как самостоятельно, так и в составе комбинированных антенн.
Так, к примеру, если диапазон метровых волн телепередач проходит через отметку 200 МГц, то длина волны будет равна 1,5 м.
Каждый отрезок симметричного вибратора будет равен 0,375 метра.
Диаграмма направленности симметричного вибратора
В идеальных условиях, диаграмма направленности горизонтальной плоскости, представляет собой вытянутую восьмерку, расположенную перпендикулярно антенне. В вертикальной плоскости, диаграмма представляет собой окружность.
В реальных условиях, на горизонтальной диаграмме присутствуют четыре небольших лепестка, расположенных под углом 90 градусов друг к другу.
Из диаграммы можем сделать вывод о том, как располагать антенну, для достижения максимального усиления.
В случае не правильно подобранной длины вибратора, диаграмма направленности примет следующий вид:
Основное применение, в диапазонах коротких, метровых и дециметровых волн.
Несимметричный вибратор
Или попросту штыревая антенна, представляет из себя «половину» симметричного вибратора, установленного вертикально.
В качестве длины вибратора, применяют 1, 1/2 или 1/4 длины волны.
Диаграмма направленности следующая:
Представляет собой рассеченную вдоль «восьмерку». За счет того, что вторая половина «восьмерки» поглощается землей, коэффициент направленного действия у несимметричного вибратора в два раза больше, чем у симметричного, за счет того, что вся мощность излучается в более узком направлении.
Основное применение, в диапазонах ДВ, КВ, СВ, активно устанавливаются в качестве антенн на транспорте.
Наклонная V-образная
Конструкция не жесткая, собирается путем растягивания токопроводящих элемементов на кольях.
Имеет смещение диаграммы направленности в стороны противоположную острию буквы V
Применяется для связи в КВ диапазоне. Является штатной антенной военных радиостанций.
Антенна бегущей волны
Также имеет название — антенна наклонный луч.
Представляет из себя наклонную растяжку, длина которой в несколько раз больше длины волны. Высота подвеса антенны от 1 до 5 метров, в зависимости от диапазона работы.
Диаграмма направленности имеет ярко выраженный направленный лепесток, что говорит о хорошем усилении антенны.
Широко применяется в военных радиостанциях в КВ диапазоне.
В развернутом и свернутом состоянии выглядит так:
Антенна волновой канал
Здесь: 1 — фидер, 2 — рефлектор, 3 — директоры, 4 — активный вибратор.
Антенна с параллельными вибраторами и директорами, близкими к 0,5 длины волны, расположенными вдоль линии максимального излучения. Вибратор — активный, к нему подводятся ВЧ колебания, в директорах, наводятся ВЧ токи за счет поглощения ЭМ волны. Расстояние между рифлектором и директорами подпирается таким образом, чтобы при совпадении фаз ВЧ токов образовывался эффект бегущей волны.
За счет такой конструкции, антенна имеет явную направленность:
Рамочная антенна
Применяется для приема ТВ программ дециметрового диапазона.
Как разновидность — рамочная антенна с рефлектором:
Логопериодическая антенна
Свойства усиления большинства антенн сильно меняются в зависимости от длины волны. Одной из антенн, с постоянной диаграммой направленности на разных частотах, является ЛПА.
Отношение максимальной к минимальной длине волн для таких антенн превышает 10 — это довольно высокий коэффициент.
Такой эффект достигается применением разных по длине вибраторов, закрепленных на параллельных несущих.
Диаграмма направленности следующая:
Активно применяется в сотовой связи при строительстве репитеров, используя способность антенн, принимать сигналы сразу в нескольких частотных диапазонах: 900, 1800 и 2100 МГц.
Поляризация
Поляризация — это направленность вектора электрической составляющей электромагнитной волны в пространстве.
Различают: вертикальную, горизонтальную и круговую поляризацию.
Поляризация зависит от типа антенны и ее расположения.
К примеру, вертикально расположенный несимметричный вибратор, дает вертикальную поляризацию, а горизонтально расположенный — горизонтальную.
Антенны горизонтальной поляризации дают больший эффект, т.к. природные и индустриальные помехи, имеют в основном вертикальную поляризацию.
Горизонтально поляризованные волны, отражаются от препятствий менее интенсивно, чем вертикально.
При распространении вертикально поляризованных волн, земная поверхность поглощает на 25% меньше их энергии.
При прохождении ионосферы, происходит вращение плоскости поляризации, как следствие, на приемной стороне не совпадает вектор поляризации и КПД приемной части падает. Для решения проблемы, применяют круговую поляризацию.
Все эти факторы факторы следует учитывать при расчете радиолиний с максимальной эффективностью.
Изображения по запросу Антенна
Здания гетто, урна для мусора, сломанная машина, вывеска бара, уличный фонарь, картонные коробки, вентиляция и спутниковая антенна, заброшенные разрушенные старые дома. ветхие грязные улицы изолированные мультфильм векторный набор
Футуристическая концепция мобильной технологии 2×2 со спутниковой сетью интернет и реалистичными иконками подключения 5g
Земля инопланетные планеты ракета нло космический корабль и метеор на фоне космического пространства со звездами вектор c .
Радиотелескоп с большой параболической антенной для космических исследований на фоне осеннего пейзажа
Спутниковая антенна на прозрачном фоне
Коллекция космические иконки
Набор с различными объектами для исследования космоса, колонизации и плоскости терраформирования
Зона покрытия gps. наблюдение земли. идея космической связи, орбитальная спутниковая навигация, современные технологии. космическое пространство, космос, вселенная. векторная иллюстрация изолированных концепции метафоры
Удивительное красивое небо с облаками — с антенной
Спутниковая антенна на прозрачной
Коллекция космические иконки
Ручной обращается всемирный день радио и антенна
Набор плоских иконок исследования космоса
Набор с астрономическими телескопами, обсерваториями, планетарием, спутниковой антенной.
Gps местоположение автосервиса
Телевидение, сми, влияют на сознание общества в россии российская федерация. совершенно секретная изолированная зона тюрьмы фонарь синий звездный фон неба. антенный фонарь вышка забор колючая проволока
Набор горизонтальных целевых страниц 5g
Иллюстрация абстрактной концепции глобального веб-соединения
Здание университета науки иллюстрации шаржа
Маршрутизатор wi-fi, беспроводной широкополосный модем с антеннами спереди и в перспективе.
Иллюстрация забавного робота
Забавный плакат с иллюстрацией робота
Телекоммуникационный спутник на земле
Электронное устройство беспроводной интернет wi-fi символы глянцевый иконки или наклейки набор изолированных векторной иллюстрации
Gps местоположение автосервиса
Концепция дизайна сми
Gps местоположение автосервиса
Город будущего, футуристические стеклянные здания необычной формы и зеленые растения вдоль пустой дороги. современная архитектура башен и небоскребов. чужой городской дизайн жилья, мультяшный векторная иллюстрация
Коммуникационные технологии для интернет-бизнеса. глобальная мировая сеть и телекоммуникации на земле, криптовалюта и блокчейн и iot. элементы этого изображения, представленные наса
Набор шаблонов для телешоу, показывает время
Телебашня набор иконок
Комплект спутниковой антенны для связи
Космос, векторный клипарт
Силуэт антенны сотового телефона
Векторная радарная тарелка
Телекоммуникационная башня с предпосылкой голубого неба и белых облаков. антенна на голубом небе. радио и спутниковый столб. коммуникационные технологии. телекоммуникационная промышленность. мобильная или телекоммуникационная сеть 4g.
Тв быстрый логотип вектор дизайн шаблона
Мобильные телефоны эволюция мультфильм векторный концепт. поколения мобильных телефонов от старинных моделей с физическими цифровыми клавиатурами и выдвижными антеннами до современных интеллектуальных устройств с сенсорным экраном
