Modellazione di antenne TV. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Antenne televisive
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I radioamatori sanno quanto sia difficile "sintonizzare" un'antenna televisiva già realizzata per ottenere i risultati desiderati. Richiede un meticoloso cambiamento nella geometria dei vibratori, un'attenta selezione delle distanze tra gli elementi di un design multivibratore e misurazioni piuttosto laboriose (a proposito, molti semplicemente le ignorano). Nel frattempo, il programma MMANA ti consente di farlo in pochi minuti. Si è deciso di testare l'efficacia del programma su una variante di un progetto radioamatoriale già sviluppato.
A tal fine, oltre che a conferma di quanto disposto da N. Turkin nella sua nota "Antenna UHF" ("Radio", 2000, n. 11, p. 9), l'antenna televisiva descritta è stata modellata utilizzando il programma MMANA.
Prima di tutto, non è stato difficile stabilire che le solite antenne a sei elementi sono "canali d'onda" ("Uda Yagi"), di cui diverse descrizioni; già disponibili nella libreria del programma forniscono un guadagno (guadagno) G fino a 11 dB rispetto a un radiatore isotropo con un rapporto di radiazione avanti/indietro F/B fino a 20 dB. Lo svantaggio è una piccola larghezza di banda relativa, dell'ordine del 3...4%, che ne consente l'utilizzo in televisione solo come antenne monocanale.
L'antenna di N. Turkin utilizza elementi ad anello: tre direttori; riflettore e doppio attivo, in cui gli anelli sono alimentati con uno sfasamento di 225°, fornendo direttività aggiuntiva e un certo allargamento della banda.
Modellata abbastanza accuratamente come descritto, l'antenna mostrava Ga e F/B rispettivamente di 11,33 e 19,4 dB, cioè lo stesso ordine di grandezza di un canale d'onda convenzionale a sei elementi. Tuttavia, la sua larghezza di banda si è rivelata molto più ampia - circa il 7% per SWR<3 e circa il 14% per il pattern di direttività (Ga e F/B > 10 dB). I diagrammi di radiazione (RP) dell'antenna simulata nei piani orizzontale (superiore) e verticale per la frequenza centrale sono mostrati in Fig. 1, tutti i livelli sono espressi in dB.
Come ha giustamente notato l'autore, l'antenna deve essere sintonizzata. Durante la simulazione, questo è affidato al computer, che esegue automaticamente i programmi di ottimizzazione. L'ottimizzazione è un piacere. L'antenna ottimizzata ha mostrato un guadagno leggermente maggiore (11,63 dB), una soppressione del lobo posteriore significativamente migliore (24 dB) e le bande passanti SWR e DN sono tornate alla normalità (10% ciascuna) e la corrispondenza con l'alimentatore è migliorata. DN sono mostrati in fig. 2.
È interessante notare che sui grafici dell'impedenza di ingresso dell'antenna, la curva jX (reattanza) nella banda passante attraversa tre volte il segno zero, il che fornisce una buona corrispondenza. Il design dell'antenna modificata è mostrato in fig. 3. I perimetri degli elementi e le distanze tra loro sono dati in lunghezze d'onda.
L'elemento attivo dell'antenna descritta ripete esattamente la costruzione del "doppio quadrato svizzero" (in questo caso un cerchio, ma questo non è così importante), meritatamente popolare, noto ai radioamatori a onde corte. Per interesse nella descrizione dell'antenna, i registi e il riflettore sono stati rimossi. E cosa? Il doppio elemento attivo ha mostrato ottimi risultati: Ga e F/B erano 7,8 e 15,5 dB. Quindi, tenendo conto della complessità della produzione e della conseguente qualità, forse non ha eguali!
Autore: V.Polyakov
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