Antenna VHF. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Antenne VHF

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Зона уверенного приема УКВ ЧМ радиостанций весьма ограничена. Так для передатчиков мощностью около 10 кВт ее радиус равняется 50-80 км. В этой зоне уровень напряженности поля составляет 200 мкВ/м, а за ее пределами он быстро убывает и на расстоянии 140...160 км от передатчика падает до 5...10 мкВ/м. Чувствительность УКВ ЧМ тюнеров при отношении сигнал/шум на НЧ выходе 50 дБ обычно составляет 10 мкВ в монофоническом режиме и 100 мкВ в стереофоническом. Из сказанного ясно, что высококачественный стереофонический прием при использовании простых антенн (встроенная, телескопическая штыревая) не всегда возможен даже в зоне уверенного приема, не говоря уже о более далеких расстояниях. В этом случае требуются более сложные антенны с действующей высотой 5...6 м.

Nell'articolo pubblicato di seguito, viene offerta all'attenzione dei lettori una descrizione di tale antenna VHF. Il suo guadagno è di 11,5 dB; larghezza del fascio nel piano orizzontale - 42°, nel verticale - 60°; rapporto di protezione (coefficiente di radiazione inversa dell'antenna, uguale al rapporto tra le tensioni alla sua uscita quando irradiate dalle direzioni di 0 e 180 °) - 18 dB. Il design dell'antenna è mostrato in fig. uno.

Fig.1 (clicca per ingrandire)

Nella sua fabbricazione, si dovrebbe essere guidati dalle raccomandazioni generali che sono state ripetutamente fornite nella rivista Radio quando si descrivono le antenne televisive del tipo "canale d'onda". Non è critico per piccoli errori nella progettazione e ha una caratteristica di fase stabile, che ne consente l'uso come parte dei grigliati. L'elemento attivo delle antenne multielemento è solitamente realizzato sotto forma di un vibratore ad anello Pistohlkors. Il vibratore stesso è ben abbinato a un cavo da 75 ohm con un anello a semionda che riduce la sua resistenza di un fattore 4.

Tuttavia, come parte di un'antenna multielemento, la sua resistenza diminuisce in modo significativo (circa 10 volte) a causa dell'influenza di direttori ravvicinati e un riflettore ed è di circa 30 ohm. Quando un anello a semionda è collegato, la sua resistenza diminuisce di altre 4 volte e, di conseguenza, un cavo con un'impedenza caratteristica di 75 ohm viene collegato a un carico di otto ohm. In questa modalità, la configurazione dell'antenna è talvolta distorta e l'efficienza diminuisce drasticamente. È noto che il coefficiente dell'onda in movimento è approssimativamente: Kn=R/W, dove R è l'impedenza d'onda del carico, W è l'impedenza d'onda dell'alimentatore. L'efficienza della trasmissione del segnale dal carico alla linea è determinata dalla formula: Efficienza = 4Kn / (1 + Kn)². Nel nostro caso particolare, otteniamo: Кн=8/75=0,107 e efficienza=4*0,107/(1+0,107)²=0,35. In altre parole, il 65% della potenza ricevuta andrà persa nell'alimentatore e il guadagno reale non sarà 11,5, ma 7 dB, che corrisponde a un'antenna a quattro elementi abbinata. Per aumentare l'efficienza, come vibratore attivo viene utilizzato un vibratore a tre tubi con una resistenza di ingresso di 657 Ohm e un dispositivo di adattamento con un rapporto di trasformazione di 1:1. Come parte di un'antenna multielemento, la resistenza di un vibratore a tre tubi scende a 66 ohm, e in questo caso Kn = 66/75 = 0,88 e efficienza = 4 * 0,88 / (1 + 0,88)²\u0,996d 2, ovvero si ottiene l'abbinamento quasi completo dell'antenna con il cavo e il massimo utilizzo delle sue proprietà direzionali. Il circuito elettrico del dispositivo di abbinamento è mostrato in fig. XNUMX.

Ris.2

Lo schema elettrico dei collegamenti nella scatola dell'antenna è mostrato in fig. 3. Un dispositivo di abbinamento simile viene utilizzato nelle antenne ATVC industriali.

Ris.3

Le bobine sono avvolte su anelli di ferrite 50VCh (7X4X2 mm) con filo PEL 0,23 e contengono otto doppi giri ciascuna. L'antenna descritta può essere utilizzata come parte di un array di due antenne. In questo caso, dovrebbero essere collegati secondo la Fig. quattro.

Ris.4

La posizione delle antenne (vista dall'alto) nel caso di onde riceventi con polarizzazione orizzontale è mostrata in fig. 5.

Ris.5

Per ricevere le onde con polarizzazione verticale, la parte superiore dell'albero deve essere composita, installando un inserto isolante ad una distanza di 700 mm dall'estremità superiore dell'albero (Fig. 6).

Ris.6

Il guadagno totale dell'array sarà di 14 dB e l'altezza effettiva sarà di 7 m. Un amplificatore di antenna può essere utilizzato per migliorare la sensibilità del sistema di ricezione. L'autore ha ricostruito un amplificatore industriale UTKTI-66 per la gamma di 73 ... 2 MHz. La sintonizzazione è facile da eseguire con i condensatori di sintonizzazione dell'amplificatore, utilizzando un misuratore di risposta in frequenza. Il transistor di ingresso dell'amplificatore (GT329A) è stato sostituito da KT3115A. La sensibilità del sistema con un amplificatore di antenna con un rapporto segnale/rumore all'uscita del sintonizzatore per AF di 50 dB era di 60 μV in modalità mono e 60 μV in stereo. L'intensità del campo limite per una ricezione stereo di alta qualità è: Еgr=60/hd=7/9=XNUMX μV/m.

L'array di antenne descritto con un amplificatore viene utilizzato per ricevere trasmissioni stereo da Krosno (Polonia), a una distanza di 160 km. Potenza trasmettitore 10 kW, altezza antenna trasmittente 300 m, polarizzazione verticale. L'altezza dell'antenna ricevente è di 30 m (il tetto di un edificio di nove piani). Le trasmissioni stereo polacche sono condotte utilizzando un sistema di toni pilota, quindi l'autore ha dovuto realizzare un decoder stereo sul chip A290D.

Автор: А. Герасимов, г. Стрый Львовской обл.; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

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