Зубарев Ю.Б. Телевизионная техника (1994) (1143038), страница 123
Текст из файла (страница 123)
Для получения в турникетной антенне (табл. 4.6.1) круговой ДН с малой неравномерностью диаметр несущей конструкции (обычно трубы) должен быть не более 0,1...0,15Л, что создает конструктивные трудности для многоэтажной антенны. Длина несущей трубы турникетной антенны обычно не превышает 12...15 м при диаметре до 350 мм, поэтому их применяют только в метровом диапазоне волн. С турникетными антеннами невозможно создать многопрограммную систему с несколькими антеннами, расположенными одна над другой.
Невозможно создать ДН излучения в горизонтальной плоскости, кроме круга и восьмерки, а также вертикально поляризованные волны. Наиболее распространены панельные антенны сволновыми илн полуволновыми вибраторами. Круговую (ненаправленную) ДН в горизонтальной плоскости получают при равномерном размещении панелей по периметру сечения опоры. Питание панелей бывает как синфазное, так и переменнофазовое (турникетное) со сдвигом 90'. При этом фаза может изменяться постепенно; О, 90, 180, 270' или переменно — О, 90, О, 90'. Из ДН в горизонтальной плоскости панельной антенны при синфазном питании всех четырех диполей (рис. 4.6,8, а, б) видно, что напряженность поля в направленин 6 и ДН зависят от соотношения амплитуд и фаз излучений двух смежных панелей. Первое связано с формой ДН отдельной панели, а второе — с размером Рнс.
4.6.8. Сяяфаэяое сатаяне волновых аябрагороа панельноА ангеняы: а — ДН: б — фазоэые соотношения; з — зааясяносгь неравно- мерности ДН от сечения призмы сечения призмы относительно длины волны. Фазы радиосигналов, излучаемых вибраторами (рис. 4.6.8,6), отсчитывая от центра призмы в перпендикулярном к вибраторам направлении (фг и фэ), равны /7 2м/Л.
Разность хода лучей от двух смежных диполей в направлении () определяется отрезком а=/) 'а' 28(п(45— — 5), а угловая разность фаз ф~ †фа 2м/Л=а 360/Л, В напранлении, перпендикулярном вибратору, поле определяется излучением только данного вибратора (от смежного вибратора излучения в этом направлении практически отсутствует), что обусловливает наличие первых максимумов на ДН против вибраторов. В направлении 6=45' оба сигнала синфазны (а=О и гр= =0), и при сложении они образуют второй максимум. В других направлениях поля интерферируют, что приводит к ослаблению результирующего поля и образованию минимумов.
Диаграмма направленности симметрична относительно осей, перпендикулярных к центрам вибраторов и проходящих под углом 45' к ним. Неравномерность ДН определяется отношением 2)з/Л (рис. 4,6,8,з) для волновых вибраторов. Для полуволновых она несколько больше. При синфазном питании не компенсируются отражения, а при переменно-фазовом увеличивается расфазировка между сигналами двух смежных вибраторов.
В результате радиосигналы в секторах 0 ... 45' н 45... 90' складываются с разными фазовыми сдвигами, что нарушает симметричность ДН относительно осей, Таблица 4.6.1. Параметры выпускавшихся турмикетных антенн Неравномерность ДН а рнзонтальной плоскости, дБ КУ относительно кзо. тронного излучателе. дБ Шарика ДН а аертнкальной плоскости, 26' Диаметр несущей трубы, мм Число ат аж ей Вмсота, и Турникет Радаокакал ж квт 15 15 5 5 5 15 5 5 3 2 2 3 4 3 4 6 Одиночный Сдвоенный Ж-образный > 16 12 14,4 12 12 12 17,1' 13,3 360 325 325 270 240 240 270 240 3 3 3 3 3 3 3 3 3,2 3,6 5 5,6 7,2 5,6 7,2 1 1,2 1 1,2 1,2 3 4,5 3 — 5 3 — 5 6 — 12 70 70 50 40 50 40 20 ЕммУЕМак а) бз йу у' 272 перпендикулярных и находящихся под углом 45' к центрам диполей, и увеличивает ее неравномерность (рис.
4.6.9), Расфаэировку радиосигналов соседних вибраторов при переменка-фазовом питании можно скомпенсировать сдвигом положения панелей иа гранях Рнс. 4.6,9. Диаграмма наарааленностк с параменио-фазным пн. таннем аолноаык знбратороз канальной антеаны призмы (рис. 4.6.10,а). Угол сдвига у, называемый тангенцаадоным, приводит к тому, что в направлении биссектрисы угла АОБ складываемые сигналы становятся равиофазными.
При перемещении внбраторов по призме относительно ее центра на расстоянии А= =0,1761 обеспечивается компенсация и допустимая неравномерность 3 дБ на призме шириной до 2Х. Панели относительно призмы размещают и перпендикулярно (рис. 4.6.10,6). Лучшую ДН можно получить при синфазиом сложении радиосигналов в направлении 4)=45', что достигается при значении разности хода лучей, кратном целому числу волн (71 У 2=нХ).
Увеличение числа панелей иа грани призмы ие приводит к снижению неравномерности из-за дополнительных фазовых сдвигов в складываемых сигналах, хотя при размерах призмы, превышающих длину волны, это применяют. Поскольку панели представляют собой самостоятельную электрическую единицу, изменяя их число в этаже, таигенциальный сдвиг, иаправленке максимального излучения путем наклона панели, а также выбирая их фазы питания в этаже, можно получить разнообразные характеристики направленности в горизонтальной плоскости (рис.
4.6.11). При вертикальном расположении вибраторов обеспечивается излучение вертикально поляризованных радиоволн. В вертикальиой плоскости ДН определяют числом диполей в вертикальном ряду. Наклон главного лепестка ДН к земле Рнс. 4,6пб. Диаграммы наарааленностн аолнозых анбратороа с тангенпнальным сдвигом динолей: с — прн керзмеано-фазовом питании: б — с перненднкуларным расположением днаолей (п. 4.6.1) изменяют фазой питания диполей по верти.
кали (рис. 4.6.!2). По мере увеличения высоты расположения панелей питающий ток должен опережать по фазе (отставание приведет к отклонению излучения вверх). Для устранения минимумов (замазываиия нулей) и приближения формы ДН в вертикальной плоскости к косекаисиой (см. рис. 4.6.1) применяют дополнительную дефазировку нескольких этажей антенны, а также неравномерно распределяют мощность меж- Е/Е, ов Е/Еывы 54 62 Ла г 2Б Б' ~О' Д бра Д-ББ' 1Р ) 20 и Е/Еы 1 68 д Е/Ео г га +1 ~а ея)' +4Б' оо йб ДБ фй йг -ББ' Б ГБ ) гб Б' О йт 2Б г' Рнс. 4.6.12.
дввгранны напранлевности в еертнкальноа плоскости. о — пятаиие вибраторов беа сдвига фазы; б — а — пнтанве анбраторо оРов со сленгов фаа 18 †49 273 Рис. 4.6.11. Диаграммы напрасная направленных панельных антенн ду этажами вибраторов (рис. 4.6.12).
В панельных антеннах широко используют схемы с многократной компенсацией отражений — внутриэтажная, между соседними этажами, парами соседних этажей и т. п. (табл. 4.6.2, 4.6.3). Очень удобна при трубчатом основании большого диаметра антенна с радиальными вибраторами. Расстояние между этажами 0,5...0,6Л. Для наклона главного лепестка ДН вниз н для заполнения нулей применяют расфазировку вибраторов по вертикали.
На рис. 4,6.13 приведены ДН в горизонтальной плоскости некоторых антенн с радиальными вибраторами, а в табл. 4.6.3 — их основные параметры. 4.6.4. Антенны ддя многопрограммного вещания. При многопрограммном вещании антенны размещают одна над другой по мере увеличения частоты радиоканала, что удобно как из конструктивных, так и из электрических соображений.
Это позволяет делать призму переменного сечения уменьшающейся по высоте с ростом частоты и размещать более тяжелые и громоздкие антенны ниже. При использовании в качестве опоры мачты с оттяжками, закрепленными по длине призмы, сечение призмы обычно одинаковое, что должно учитываться при конструировании антенн. С увеличением частоты повышается напряженность поля, необходимая для уверенного приема (п. 4.2.2), а с увеличением высоты подъема передающей антенны растет напряженность поля в точке приема.
Поэтому при размещении антенн по высоте по мере увеличения частоты облегчается решение проблемы соизмеримости радиусов действия многопрограммной ПТС на разных каналах. В то же время целесообразно увеличивать высоту подъема передающей антенны для расширения радиуса действия станции.
Однако высота антенной системы для трехпрограммного ТВ и УКВ радиовещания около 100 ... 150 м, что составляет 30 ... 50То общей высоты опоры и затрудняет оптимальный подъем каждой из антенн. Многократное использование одной антенны для одновременной работы нескольких передатчиков уменьшает общую высоту системы при том же КУ на каждом канале. Недостатком многократного использования антенны является понижение устойчивости работы станции, так как выход из строя АФУ приводит к прекращению вещания сразу по нескольким программам. Для устранения этого в некоторых конструкциях антенну разбивают на две части, питая их по собственным фидерам. В этом случае выход одной половины приводит не к перерывам в вещании, а только к снижению радиуса действия станции. С учетом широ- Таблица 4.6.2. Основные параметры паыельиых антенн Диаграмма иапраалаиностн КУ относительно иэатропного иэлучатэля, дь неравномэаность па горизонтали, дБ Радио- канал нэл' кВт Высота, м Число этажей Сечение лрнэ- мы, м Тип набратора ширина но вертикали зз' угол наклона, грал 1,2 1,2 3 5 3 — 5 3 — 5 6 — 12 6 — 12 6 — 12 ЧМ 21 — 41 5 50 5 5 50 5 5 50 8 25 10 16 6 18 24 16 24 24 8 50 Полуволновый Волновый Полуволновый Волновый э Полуволновый Волновый 26 42 12 30 40 12 18 18 25 15 3 3 3 3 3 1,5 3 3 2...3 3 14 10 15 6 1О 6 6 10 1,6 '10 12 8 12 14 10 14 !4 10 17 2,5 Х 2,5 1,75Х 1,75 2,5 Х 2,5 2,5Х 2,5 1,75 Х 1,75 2,5 Х 2,5 2,5 Х 2,5 2,5Х 2,5 8 0,7 Неравнамэрнасть па гориэанталн дв пасло энбрато- Днамэтр, роа а и этаже Рэлна- канал Число этажей Высота м ку, лв 1,2 3...5 6...12 ЧМ 1О 1О 12 10 !3 13 !7 12 2,6 1,72 3 30 20 12 26 Е1Еном Еу'Ем 274 Таблица 4.6,3.
Основные параметры антенн с радиальными вибраторами Рно. 4.бла. Диаграммы иапранланностн антенн с раднальиымя нибраторамя кополосности передающих ТВ антенн возможна работа на антенну одного размера двух передатчиков. Например, передатчика канала 3 или 5 с передатчиком ОВЧ ЧМ или передатчиков каналов 6 — 12 (любое сочетание) и для значительного числа каналов дециметрового диапазона волн. Для совместной работы двух передатчиков на одну антенну можно использовать обычные разделительные фильтры, применяющиеся для сложения радиосигналов изображения и звукового сопровождения (п.
4.3.5), Наиболее совершенными из иих являются устройства, состоящие из трехдецибельных мостов, работающих,в режиме делекия и сложения мощностей (271 В устройстве (рис. 4.6.!4) трехде- Рнс. Я.б44. Даухмостоэая схема сложения радноснгналоа двух перадатчикон цибельный мост М! работает в режиме деления двух радиосигналов )э и )„а мост М2 в режиме их суммирования. Если 1,=1ь то фазовые соотношения деленных сигналов 1, и !э на выходе моста М! и входе М2 будут равны.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
