Е. Фурсова - Антенны

Антенны
Название: Антенны
Автор:
Жанры: Техническая литература | Прикладная литература
Серии: Нет данных
ISBN: Нет данных
Год: 2009
О чем книга "Антенны"

Радио, телевидение, мобильная связь – все это стало возможным благодаря изобретению антенн, которые являются одним из самых важных компонентов всех систем коммуникаций. Сегодня существует множество антенн разнообразных конструкций и назначения, и выбрать нужную, отвечающую современным требованиям непросто. Эту проблему поможет разрешить наша книга. В ней представлен обзор основных видов антенн, их наиболее важные параметры и характеристики. Кроме этого, приведены некоторые схемы и рекомендации для самостоятельного конструирования антенн различных типов. Надеемся, что приведенные в книге советы помогут людям, имеющим даже минимальные знания в радиотехнике, самостоятельно выбрать подходящую антенну, установить ее и добиться устойчивого и качественного приема.

Бесплатно читать онлайн Антенны


Введение

Более 100 лет назад в одной из лабораторий Кронштадтской минной школы Александр Степанович Попов проводил свои эксперименты по увеличению радиуса действия первого радиоприемника. Все дальше и дальше относили приемник от передатчика, но звонок, который отмечал радиосигналы, исправно звонил. Наконец приемник был поставлен в самую дальнюю комнату, и звонок замолк. Приемник молчал несмотря на все попытки изобретателя «оживить» его. Но однажды, когда приемник был переставлен на другой стол, возле которого шла проволока из лаборатории, где был установлен передатчик, звонок вдруг зазвонил. Александр Степанович попробовал подключить к приемнику кусок провода, и он стал работать более устойчиво. Тогда приемник с подключенным к нему проводом был вынесен в сад, но там его действие не прекратилось. Так была создана антенна – один из самых важных компонентов всех систем коммуникаций, радиовещания и телевидения.

Появление антенн ознаменовало переход человечества в новую эру – эру теле– и радиокоммуникаций, мобильной связи и Интернета. С тех пор было создано очень много антенн разнообразных конструкций, в соответствии с их назначением. В настоящее время усовершенствование старых конструкций антенн и создание новых все еще продолжается, поскольку информационные потребности человечества возрастают и необходимость удовлетворять их не угасает.

Сегодня, несмотря на значительный прогресс в развитии антенн телевизионного вещания, проблема индивидуального приема телевизионных передач остается актуальной. Прежде всего, она интересует сельских жителей и людей, проживающих на территориях, расположенных в зонах неуверенного приема: на местности со сложным рельефом, в отдаленных районных центрах и приграничных населенных пунктах, когда есть желание смотреть передачи соседних стран.

В нашей книге представлен обзор основных видов антенн, применяемых для осуществления приема программ радиовещания и телевидения, описаны их наиболее важные параметры и эксплуатационные характеристики. Кроме этого в книге приведены некоторые схемы и рекомендации для самостоятельного конструирования антенн различных типов. Показано, что, несмотря на кажущуюся сложность конструкций антенн, их в большинстве случаев можно изготовить в домашних условиях. Надеемся, что приведенные в книге советы помогут людям, имеющим даже минимальные познания в радиотехнике, самостоятельно выбрать подходящую антенну, установить ее и добиться устойчивого приема той или иной телестанции, повысив тем самым качество уже принимаемых программ.

Что же такое антенна?

Антенна – устройство, которое излучает подведенную к нему высокочастотную энергию в виде электромагнитных волн в окружающее пространство (передающая антенна) или принимает высокочастотную энергию свободных колебаний (приемная антенна) и превращает ее в энергию электромагнитных колебаний, поступающую по фидеру на вход приемного устройства.

Фидер – это линия передачи (антенный кабель), предназначенная для транспортировки сигнала, принятого антенной к приемнику. Основная задача линии передачи (фидера) – осуществление транспортировки электромагнитной энергии, принятой антенной, к приемнику с минимальными потерями. От выбора фидерной линии зависит качество приема программ телевидения и радиовещания.

Передающая и приемная антенны обладают свойством взаимности, то есть одна и та же антенна может излучать или принимать электромагнитные волны, причем в обоих режимах она имеет одинаковые характеристики.

К передающим антеннам предъявляют дополнительные требования, связанные с большими подводимыми мощностями высокочастотной энергии, поэтому конструктивно приемные антенны проще передающих.

Свойства взаимности широко используются для определения характеристик антенн, так как некоторые параметры проще определять в режиме передачи, чем в режиме приема. Каждая антенна имеет целый ряд определенных характеристик, необходимых для оценки ее качества.

Основные параметры антенн

К основным параметрам приемных антенн относятся следующие:

РАБОЧИЙ ДИАПАЗОН ЧАСТОТ (полоса пропускания) – это интервал частот, в котором выдержаны все основные параметры приемной антенны: согласование, коэффициент усиления, коэффициент защитного действия и др. За полосу пропускания принимается спектр частот (определяется принимаемыми телевизионными каналами), на границах которого мощность принятого сигнала уменьшается не более чем в два раза.

ДИАГРАММА НАПРАВЛЕННОСТИ приемной антенны характеризует зависимость электродвижущей силы (ЭДС), наведенной в антенне электромагнитным полем, от ориентации ее в пространстве. Строится она в полярной (сферической) (рис. 1) или в прямоугольной (рис. 2.) системах координат в двух характерных плоскостях (горизонтальной и вертикальной).

Рис. 1


Рис. 2


При повороте антенны в ту или другую сторону от нулевого направления на диаграмме направленности откладываются относительные величины, получаемые путем нормировки текущего значения Е (амплитуды наведенной ЭДС) к ее максимальному значению E>max, то есть E/E>max. Если возвести в квадрат относительные значения ЭДС, соответствующие различным направлениям прихода сигнала, то можно построить диаграмму направленности по мощности.

Лепесток, соответствующий максимальному сигналу или нулевому направлению, называют основным или главным, остальные – боковыми или задними (в зависимости от расположения по отношению к главному лепестку) (рис. 1, 2).

Для удобства сравнения диаграмм направленности разных антенн их обычно нормируют, для чего максимальную величину ЭДС принимают за единицу.

Основным параметром диаграммы направленности является угол раствора (ширина) главного лепестка, в пределах которого ЭДС, наведенная в антенне электромагнитным полем, спадает до уровня 0,707, или мощность, спадающая до уровня 0,5 от максимальной. По ширине главного лепестка судят о направленных свойствах антенны. Чем эта ширина меньше, тем больше направленность антенны.

Форма диаграммы направленности зависит от типа и конструкции антенны. Так, например, диаграмма направленности полуволнового вибратора в горизонтальной плоскости напоминает восьмерку, а в вертикальной – круг. Антенна «волновой канал» в своей диаграмме направленности имеет ярко выраженный главный лепесток, а с увеличением числа директоров в антенне главный и боковые лепестки сужаются, при этом улучшаются направленные свойства антенны.

КОЭФФИЦИЕНТ НАПРАВЛЕННОГО ДЕЙСТВИЯ (КНД) характеризует направленные свойства антенн и представляет собой число, показывающее, во сколько раз мощность сигнала, принятая антенной, больше мощности, которую примет эталонная антенна (полуволновой вибратор). КНД (D) зависит от ширины диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Приближенная формула имеет вид:


С этой книгой читают
Развитие науки и новых технологий всегда сопряжено с трудностями «первопроходцев». Можно вспомнить слепого учителя Циолковского, мечтающего о звездах, многих ученых, отдавших свою жизнь за будущее развитие цивилизации. И всегда на их пути стояли уверенные в себе, благополучные люди, облаченные властью, которые говорили: «Зачем нам Таити? Нас и здесь неплохо кормят!». Всегда трудно сделать шаг из уютного круга.К счастью, история всегда доказывает
Это дополненное второе издание книги «ТРИЗ для чайников 5», посвященной одному из важных инструментов ТРИЗ – анализу типовых ошибок при развитии технических система. Для упрощения освоения материала в книге приведено большое количество примеров, иллюстрирующих материал.Книга адресована широкому кругу инженеров, менеджерам по инновациям и инвестициям.
Открытие фабрики – это амбициозный проект, требующий тщательной подготовки и стратегического мышления. Однако существуют способы минимизировать начальные вложения и начать свой бизнес с нуля. В этой книге мы подробно рассмотрим все этапы создания фабрики в России без значительных финансовых затрат.
Автор описывает историю создания первого проекта кибернетической сети, которая полностью обвяжет всю экономику. И это даст огромный эффект.
Нет ничего прекраснее любовных писем – и ничего хуже, если они попадут в руки ловкого шантажиста. А если автор посланий – сам государь-император? Огласка грозит России международным скандалом… Секретному агенту Амалии поручено любой ценой вернуть их. Взявшись за это дело, она даже не подозревала, что ценность представляет не только тайная переписка императора с возлюбленной, но и шкатулка, в которой она хранится. И за тем, и за другим охотится не
Знаменитый поэт Алексей Нередин отправился на Лазурный Берег поправить здоровье, но размеренное течение жизни в санатории прервали странные события. Сначала у Нередина пропали черновики, потом у французского офицера исчезло письмо, которое он не успел прочитать. А вскоре после этого в санатории произошло убийство – почтенную пожилую даму, любившую сидеть в кресле на берегу, столкнули с обрыва. Все терялись в догадках, и только Амалия, агент особо
Сначала малыш смотрит мультики, потом просит игровую приставку, потом водит пальчиком по планшету…..и вот он уже часами зависает в чатах, ночами стреляет по танкам, проживает жизнь в соцсетях, а уроки делает, одним глазом сверяясь с интернетом.«Голубые экраны» – это помощь и нужная информация или опасный мир нереального? Как научить ребенка пользоваться информацией? Как выбрать видеоигру, чтобы она развивала, а не портила? Как оградить от опаснос
Рэйда Линн – русскоязычный автор, работающий в жанре фэнтези.Представляем первый том второй книги автора из цикла «Сталь и золото», которая называется «Смерть и Солнце». По жанру этот цикл – роман взросления, написанный по канонам героического фэнтези.Не имеющий даже собственного имени подросток убегает из приёмной семьи и нарекает себя Криксом. Это имя неожиданно вовлекает его в круговорот событий, который затрагивает самых могущественных людей