Антенны ультракоротких волн.

ОСОБЕННОСТИ АНТЕНН УКВ-ДИАПАЗОНА - в этом диапазоне возможно построение антенн, размеры которых велики по сравнению с длиной волны, что позволяет реализовать высокую направленность при приемлемых размерах также используют антенны УКВ, размеры которых сравнимы с длиной волны (вибраторные, щелевые). Они используются как самостоятельные антенны или как элементы более сложных (в составе антенных решеток, в качестве облучателей зеркальных антенн). Условия РРВ этом диапазоне предъявляют повышенные требования к механическим характеристикам антенн, к прочности, массе, парусности (антенны спутниковой, радиорелейной связи).

Антенна типа "Волновой канал" является самым распространенным типом антенн промышленного производства для коллективного и индивидуального приема эфирного телевидения.

Рис. 4.1. Антенна типа «волновой канал»

Эти эфирные антенны обладают сравнительно высоким коэффициентом усиления и хорошей направленностью. Конструкция антенны представляет собой горизонтально расположенную несущую стрелу, на которой, в одной плоскости, параллельно друг другу, закреплены вибраторы. Петлевой вибратор, с которого производится съем радиосигнала для подачи на телевизор, называется активным, остальные вибраторы - пассивными. Пассивные вибраторы, расположенные перед активным (по направлению на телецентр), называют директорами. Отсюда еще одно название антенн этого типа - “директорные”. Вибраторы, расположенные за активным, называют рефлекторами. Рефлекторы служат для предотвращения приема сигналов с тыла антенны, то есть улучшают помехозащищенность эфирной антенны.

Совокупность всех вибраторов определяет количество элементов антенны. Так, представленная на рисунке антенна является 19-элементной (6 рефлекторов, 1 активный петлевой вибратор и 12 директоров). Увеличение числа пассивных вибраторов приводит к повышению коэффициента усиления антенны. Но, в то же время, ее характеристика направленности сужается, а полоса пропускания уменьшается. Обычно, при выборе эфирной антенны стараются получить максимальный коэффициент усиления, при допустимой полосе пропускания. Для приема первых трех каналов метрового диапазона обычно применяют антенны, содержащие не более 6 элементов, с 4 по 12 канал - антенны с 7-10 элементами, и, более чем с 10 элементами, для диапазона ДМВ.

Логопериодические антенны (ЛПА) представляют собой выполненные в единой конструкции два набора вибраторов типа “ волновой канал ”. Один из наборов предназначен для работы в верхней части диапазона принимаемых волн, другой в нижней. Параметры антенны рассчитываются таким образом, чтобы она обеспечивала приемлемые характеристики во всем рабочем диапазоне. В результате, сохранив все достоинства антенны "волновой канал", удается значительно расширить диапазон принимаемых волн. Показанный на рисунке пример конструкции эфирной логопериодической антенны содержит собирательную линию, состоящую из двух труб, к которым перпендикулярно прикреплены вибраторы, в точках, делящих их (вибраторы) на две неравные части. Большие части вибраторов образуют логопериодическую структуру, работающую на низкочастотных каналах (в НЧ поддиапазоне), а меньшие - структуру, функционирующую на высокочастотных каналах (в ВЧ поддиапазоне). Вибраторы могут быть подсоединены к стреле и обычным способом - торцами, но в этом случае они участвуют в приеме сигналов только в одном из поддиапазонов. На рисунке показаны два (крайние слева) вибратора, подключенные торцами, которые работают только в НЧ диапазоне. Коаксиальный кабель (фидер) проложен в одной из труб (на рисунке в нижней) и подсоединен центральным проводником к верхней трубе собирательной линии, а оплеткой - к нижней.

Рис. 4.2. Логопелическая антенна

Комбинированные антенны.

Главный недостаток антенн " волновой канал " - узкую полосу пропускания, удается преодолеть при использовании комбинированных эфирных антенн. Комбинированная эфирная антенна представляет собой конструкцию, в которой на несущей стреле закрепляются наборы вибраторов для приема в разных диапазонах волн, существенно отличающихся по частоте. Комплект антенн рассчитывается таким образом, чтобы наборы вибраторов, будучи подключенными, к общему кабелю снижения, оказывали минимальное влияние друг на друга. Примером такой конструкции может служить " всеволновая " антенна, объединяющая веерный вибратор для приема волн метрового диапазона и " волновой канал " для приема ДМВ.

Рис. 4.3. Комбинированная антенна

Спира́льная антенна — диапазонная антенна бегущей волны, основным элементом которой является проводник в форме винтовой линии или спирали. Характерной особенностью спиральных антенн является их высокое входное сопротивление, позволяющее в ряде случаев без использования дополнительных согласующих трансформаторов привести его к 50 Ом для передачи по обычному коаксиальному кабелю. Применяется, как правило, для приёма и передачи на высоких частотах.

Рис. 4.4. Типовая винтообразная антенна:
B-центральная опора, C-коаксиальный кабель, E-подпорка для спирали, R-отражатель,
S-спираль