Параболическая антенна своими руками

Введение

Вся беспроводная передача данных основана на процессе распространения электромагнитного поля от источника в окружающее пространство. Антенна играет роль этого источника поля. Сам процесс излучения начинается с того, что под действием высокочастотных электромагнитных полей в излучающей системе (антенне) появляются сторонние токи и заряды. Токи и заряды в свою очередь подводятся от генератора по фидерному тракту (или фидера от слова «to feed» — питать).

Таким образом, в систему излучения электромагнитного поля входят: генератор колебаний, фидер и излучатель. Конечно, сам фидер и генератор непосредственно в излучении не участвуют (или точнее – не должны участвовать, если они правильно сконструированы), рисунок 1.


Рисунок 1 – Элементы системы излучения электромагнитного поля

Любая антенна обладает так называемым принципом «двойственности», который говорит о том, что любая антенна может быть как передающей (то есть преобразовывать волны линии передачи в расходящиеся волны окружающего пространства), так и приемной (осуществлять обратное преобразование).

Вне зависимости от реализации и вида антенны, она характеризуется следующими основными параметрами:

Диаграмма направленности (ДН). Это распределение напряженности (или энергии) поля в пространстве, показывает в каких направлениях и с какой мощностью излучает антенная система. Строится эта зависимость, как правило, в сферической системе координат. В зависимости от вида диаграммы (от того, насколько диаграмма «острая») различают изотропные антенны, слабонаправленные, высоконаправленные. От вида диаграммы направленности зависят такие важные характеристики антенны как коэффициент направленного действия (КНД) и коэффициент усилении (КУ). Ниже мы рассмотрим вид диаграммы направленности, а также КНД и КУ одной из самой простых антенн в разных плоскостях.

Коэффициент полезного действия антенны. Он должен быть достаточно высоким, а потери – малыми, именно по этой причине при реализации антенн используют металлические конструкции, обладающие высокой проводимостью и диэлектрики с малыми потерями.

Согласование линии передачи с нагрузкой. Так как и передающая и приемная антенны соединяются с линией питания, то ее входное сопротивление должно быть согласовано с волновым сопротивлением линии. Иначе будет возникать нежелательное возникновение отраженных волн, а наличие последних – это всегда уменьшение излучаемой мощности и источник дополнительных помех.

Вес и габариты. Ясно, что при реализации любого устройства нужно стремиться к получению его наименьших массогабаритных размеров, однако, отметим, что размеры антенны однозначно связаны с основной длиной волны, на которой работает антенна. Вообще в антенной технике не существует понятия «большая» и «маленькая» антенна. Размеры антенны принято характеризовать в длинах волн. Если а – это диаметр зеркала (например, зеркальной антенны), то ее размер можно записать так: это значит, что в диаметр зеркала укладывается 8 длин волн. Если такое зеркало работает в диапазоне 2.4 ГГц (длина волны 12,5 см), то его диаметр будет составлять 1 метр, а если это диапазон 900 МГц (длина волны 33 см) – то диаметр уже больше 2.5 метров.

Принцип работы передающей антенны

Рассмотрим принцип действия простейшего излучающего устройства. Если взять простую двухпроводную симметричную линию, то излучать в пространство она не будет, несмотря на то, что в ней текут токи высокой частоты, рисунок 2.


Рисунок 2 – Двухпроводная линия

Излучение будет отсутствовать за счет того, что токи I и I’ находятся в противофазе, что приводит их к взаимной компенсации. Для получения излучения можно развести концы двухпроводной линии, чтобы поля от токов I, I’ не могла компенсировать друг друга, рисунок 3.


Рисунок 3 – Разомкнутая двухпроводная линия

Такая антенна получила название симметричного вибратора. Распределение тока в вибраторе остается таким же, каким оно было на соответствующем участке двухпроводной линии. Для исследования поля, излученного антеннами из проводов, удобно представлять такую антенну в виде совокупности элементарных электрических вибраторов (ЭЭВ) малой длины (малой по сравнению с длиной волны). В пределах каждого такого элементарного вибратора амплитуду и фазу тока можно считать неизменными. В конечном итоге общее поле, излученное антенной, можно рассчитать как сумму полей, излученных отдельными элементарными вибраторами (в теории это называется принцип суперпозиции).

На практике ЭЭВ реализуется в виде диполя Герца. Это антенна является первым реализованным излучателем электромагнитных колебаний, рисунок 4.


Рисунок 4 – Диполь герца

Такой излучатель можно сделать, если на концах тонких проводов (длиной L, меньшей длины волны) установить проводящие тела с большой емкостью (например, металлические шары). Заряженные шары создают токи, которые значительно выше емкостных токов между проводами. Так обеспечивается равномерное распределение тока вдоль проводника. Отметим, что на практике диполь Герца практически не используется.

Характеристики антенны на примере симметричного вибратора

Ниже будет рассмотрена антенна (одна из самых простых в реализации) — симметричный вибратор. Назван он так потому, что напряженность поля (питающая проводник) подводится к его центру, а распределение тока по проводнику можно также считать симметричным. Сегодня существует большое количество программных пакетов, позволяющих производить электродинамических анализ различных устройств СВЧ и приборов оптического диапазона, среди них: FEKO, Microwave Studio, Ansys HFSS и др. Внешний вид и модель симметричного вибратора в программном пакете Ansys HFSS показана на рисунке 5.


Рисунок 5 – Симметричный вибратор

Cама антенна представляет собой развернутую двухпроводную линию, рассмотренную выше, в которой устанавливается режим стоячих волн.

В зависимости от того, какое отношение имеет длина вибратора L к длине волны λ, может формироваться различная геометрия диаграммы направленности. Для отношения 4L/λ=1 симметричный вибратор формирует диаграмму, показанную на рисунке 6:


Рисунок 6 – Трехмерная ДН симметричного вибратора длиной 4L/λ=2

Та же самая диаграмма, только нормированная и в вертикальной плоскости полярной системы координат:

Очевидно, что в горизонтальной плоскости диаграмма направленности будет иметь форму шара. Для наглядности вы можете себе представить, что посмотрите на трехмерный вид рисунка 6 сверху (на плоскость Phi).

Если отношение длины вибратора и длины волны 4L/λ=2, что соответствует увеличению частоты колебаний в 2 раза, то диаграмма направленности становится более «плоской» в вертикальной плоскости и как следствие имеет более высокий коэффициент усиления (примерно в 1.5 раза):


Рисунок 6 – Трехмерная ДН симметричного вибратора длиной 4L/λ=1

Дальнейшее увеличение частоты колебаний приводит к расщеплению диаграммы направленности:

Рисунок 7 – Расщепление диаграммы симметричного вибратора при увеличении частоты колебаний в 3 (слева) и 5 (справа) раз

Симметричный вибратор, несмотря на простоту, очень часто присутствует в качестве частей конструкции более сложных антенн. В заключении отметим, что все конструктивные реализации антенн создаются для того, чтобы создать направленность излучения в определенном направлении (или направлениях). Можно выделить два крупных класса способов реализации направленного излучения: это геометрическое воздействие на источник излучения (например, источник помещается в фокус параболоида или перед проводящим экраном) и воздействие токами, когда группа токов, сдвинутых по фазе, образуют суммарную направленную диаграмму (примером могут служить фазированные антенные решетки).

В дальнейшем будут рассмотрены различные модели антенн, перечисленных в аннотации.

Теория радиоволн: антенны


Помимо свойств радиоволн, необходимо тщательно подбирать антенны, для достижения максимальных показателей при приеме/передаче сигнала.
Давайте ближе познакомимся с различными типами антенн и их предназначением.
Антенны — преобразуют энергию высокочастотного колебания от передатчика в электромагнитную волну, способную распространяться в пространстве. Или в случае приема, производит обратное преобразование — электромагнитную волну, в ВЧ колебания.
Диаграмма направленности — графическое представление коэффициента усиления антенны, в зависимости от ориентации антенны в пространстве.

Антенны

Симметричный вибратор


В простейшем случае состоит из двух токопроводящих отрезков, каждый из которых равен 1/4 длины волны.
Широко применяется для приема телевизионных передач, как самостоятельно, так и в составе комбинированных антенн.
Так, к примеру, если диапазон метровых волн телепередач проходит через отметку 200 МГц, то длина волны будет равна 1,5 м.

Каждый отрезок симметричного вибратора будет равен 0,375 метра.
Диаграмма направленности симметричного вибратора

В идеальных условиях, диаграмма направленности горизонтальной плоскости, представляет собой вытянутую восьмерку, расположенную перпендикулярно антенне. В вертикальной плоскости, диаграмма представляет собой окружность.
В реальных условиях, на горизонтальной диаграмме присутствуют четыре небольших лепестка, расположенных под углом 90 градусов друг к другу.
Из диаграммы можем сделать вывод о том, как располагать антенну, для достижения максимального усиления.
В случае не правильно подобранной длины вибратора, диаграмма направленности примет следующий вид:

Основное применение, в диапазонах коротких, метровых и дециметровых волн.

Несимметричный вибратор


Или попросту штыревая антенна, представляет из себя «половину» симметричного вибратора, установленного вертикально.
В качестве длины вибратора, применяют 1, 1/2 или 1/4 длины волны.
Диаграмма направленности следующая:

Представляет собой рассеченную вдоль «восьмерку». За счет того, что вторая половина «восьмерки» поглощается землей, коэффициент направленного действия у несимметричного вибратора в два раза больше, чем у симметричного, за счет того, что вся мощность излучается в более узком направлении.
Основное применение, в диапазонах ДВ, КВ, СВ, активно устанавливаются в качестве антенн на транспорте.

Наклонная V-образная


Конструкция не жесткая, собирается путем растягивания токопроводящих элемементов на кольях.
Имеет смещение диаграммы направленности в стороны противоположную острию буквы V

Применяется для связи в КВ диапазоне. Является штатной антенной военных радиостанций.

Антенна бегущей волны

Также имеет название — антенна наклонный луч.
Представляет из себя наклонную растяжку, длина которой в несколько раз больше длины волны. Высота подвеса антенны от 1 до 5 метров, в зависимости от диапазона работы.
Диаграмма направленности имеет ярко выраженный направленный лепесток, что говорит о хорошем усилении антенны.
Широко применяется в военных радиостанциях в КВ диапазоне.
В развернутом и свернутом состоянии выглядит так:

Антенна волновой канал

Здесь: 1 — фидер, 2 — рефлектор, 3 — директоры, 4 — активный вибратор.
Антенна с параллельными вибраторами и директорами, близкими к 0,5 длины волны, расположенными вдоль линии максимального излучения. Вибратор — активный, к нему подводятся ВЧ колебания, в директорах, наводятся ВЧ токи за счет поглощения ЭМ волны. Расстояние между рифлектором и директорами подпирается таким образом, чтобы при совпадении фаз ВЧ токов образовывался эффект бегущей волны.
За счет такой конструкции, антенна имеет явную направленность:

Рамочная антенна

Направленность — двулепестковая
Применяется для приема ТВ программ дециметрового диапазона.
Как разновидность — рамочная антенна с рефлектором:

Логопериодическая антенна

Свойства усиления большинства антенн сильно меняются в зависимости от длины волны. Одной из антенн, с постоянной диаграммой направленности на разных частотах, является ЛПА.
Отношение максимальной к минимальной длине волн для таких антенн превышает 10 — это довольно высокий коэффициент.

Такой эффект достигается применением разных по длине вибраторов, закрепленных на параллельных несущих.
Диаграмма направленности следующая:
Активно применяется в сотовой связи при строительстве репитеров, используя способность антенн, принимать сигналы сразу в нескольких частотных диапазонах: 900, 1800 и 2100 МГц.

Поляризация

Поляризация — это направленность вектора электрической составляющей электромагнитной волны в пространстве.
Различают: вертикальную, горизонтальную и круговую поляризацию.
Поляризация зависит от типа антенны и ее расположения.
К примеру, вертикально расположенный несимметричный вибратор, дает вертикальную поляризацию, а горизонтально расположенный — горизонтальную.
Антенны горизонтальной поляризации дают больший эффект, т.к. природные и индустриальные помехи, имеют в основном вертикальную поляризацию.
Горизонтально поляризованные волны, отражаются от препятствий менее интенсивно, чем вертикально.
При распространении вертикально поляризованных волн, земная поверхность поглощает на 25% меньше их энергии.
При прохождении ионосферы, происходит вращение плоскости поляризации, как следствие, на приемной стороне не совпадает вектор поляризации и КПД приемной части падает. Для решения проблемы, применяют круговую поляризацию.
Все эти факторы факторы следует учитывать при расчете радиолиний с максимальной эффективностью.

Конструкция спутниковой антенны

Принцип действия спутниковых антенн ограничивается преобразованием эфирных волн в электрические колебания приемных щупов конвертера. Сигнал усиливается, снимается с несущей, передается приемнику, телевизионному аппарата. Спутник находится далеко. Летит по орбите, расположенной точно над экватором со скоростью, позволяющей оставаться неподвижным на небосводе. Ежесуточно совершает полный виток вокруг Земли. Один спутник покрывает большую площадь. Тысячи, миллионы квадратных километров. Понятно, площадь не оставляет выбора: уровень сигнала пренебрежительно мал, иначе расходуемая на орбите мощность возросла, стало бы невозможным вещание.

Типичные антенны неспособны принять столь малый уровень сигнала. Используются тарелки. Научное название конструкций – параболические антенны. Форма тарелки повторяет параболоид, ключевой особенностью которого является оптический закон: лучи одного направления собираются фокальной плоскостью. Каждый знает линзу, которая построена на этой основе, способна собирать солнечные лучи. Тарелка аналогично концентрирует сигнал спутника одной точкой, где сила намного больше среднестатистического эфира.

Усиление параболических антенн редко ниже 20 дБ. Встретите экземпляры, обеспечивающие 40 дБ и более. Одновременно отсекаются помехи, потому что прием ведется с узкого направления.

Обсудим действия мастера на ютубовском видео. Брал не обычную крышку ведра! – нашел изогнутую, формой близкую параболоиду. Что осталось сделать дальше. Найти фокальную плоскость, нужным образом расположить конвертер, чтобы встал в место, лучи собирающее точкой. Неизвестно, сколько времени потрачено предварительной наладкой, опишем эксперимент, чтобы читатели поняли:

  1. Мороз, сугробами лежал снег. Мастер нашел палку в рост, залежи искрящегося небесного дара, где горизонт в направлении на спутник чистый. Понятно, местоположение космического аппарата было заранее просчитано, быть может, онлайн-калькулятором, либо известно, сообщенное опытом предыдущих установок.
  2. Конвертер обмотали проволокой, выгнули по форме держателя офсетной спутниковой тарелки. Чтобы раскрыв нашел фокальную плоскость. Как сделано, одному Богу ведомо, полагаем, проводилось множество опытов. По-другому называется методом научного тыка.
  3. Палка воткнута в снег, строго вертикальна, после на нее одели проволоку с конвертером на конце. Мастер водрузил сверху крышку ведра — импровизированный рефлектор — за ушко, которое хватаем рукой, открывая емкость.
  4. В результате все нацелено, мастер пошевелил конвертер, начал по оси вращать палку с рефлектором, ловя сигнал. Профессиональный прибор просто позволил сделать задуманное, показав картинку одной передачи Триколор ТВ. Нехитрое устройство спутниковой антенны дало прекрасный результат.

Опыта разъясняет две вещи:

  1. Сконструировать своими руками можно только тарелку. Не конвертер. Смысл в том, чтобы найти положение, когда сигнал будет устойчивым, проблема: при малейшем отклонении формы антенны от параболоида усиление резко падает.
  2. Настройка самодельной спутниковой антенны производится в естественной манере. Необходимо найти правильные углы азимута, места. В случае Триколор ТВ вертеть конвертер не придется, поляризация круговая. Прием ведется иностранных каналов — удостоверьтесь, что выбран конвертер с линейной поляризацией. Угол наклона узнаем, используя онлайн-калькулятор провайдера, владельца космического аппарата.

Известен случай, с военного конвейера спутниковые тарелки попали на прилавки… детского магазина. Вышел брак, отклонения были мизерными, воротилы тогдашнего прогресса не придумали ничего другого, как сдать обывателям лучшие тарелки в виде детских санок. Понятно, факт сбыта стал известен меж местными радиолюбителями, продукцию размели. Полагаем, сегодня те тарелки дадут сто очков форы любым китайским параболоидам. Вместо ведра целесообразнее приделать такие «санки», прием гарантирован в непогоду и штиль.

При конструировании самодельной спутниковой антенны сразу узнавайте, какой понадобится тип конвертера. Важны две особенности:

  • тип поляризации;
  • диапазоны С, Ku.

Используются параметры в разных сочетаниях. Один спутник имеет несколько диапазонов, поляризация различается. Используется мультифид. Направляющая, на которой устанавливается несколько конвертеров, каждый своему спутнику. Нацелить два-три на один космический аппарат сложно. Качество сигнала непременно падает. Важно знать: в магазине найдутся гибридные конвертеры, ни один не обеспечит уверенный прием во всех случаях. Обязательно один диапазон страдает. Избегайте удивляться тому факту, лучше почитайте форумы, где проблема полно — простецкими выражениями — раскрывается.

Сконструировать собственную тарелку для спутниковой антенны

Говорили ранее, при малейших отклонениях фактора формы параболоида от заданного прием падает. Как сделать спутниковую антенну максимально близкой к правильной форме. Ответим вопрос. Никогда не доводилось видеть, как строят корабли? Собираются секциями. Чаще параллелепипеды различного размера, краном устанавливаются по месту, привариваются. Отдельные секции днища вычурной формы, создается любопытное приспособление, полезное при конструировании параболической антенны.

Во-первых, рекомендуем изучить рынок. Избегайте выбиваться из ряда заводских спутниковых антенн. Страна не любят необычное местного происхождения, зато зарубежных клоунов носят на руках — традиция. Самодельная спутниковая антенна не должна отличаться от покупных при взгляде издалека. Поможет избежать проблем. Устанавливать самовольно покупной комплект, лишенный проекта, нельзя, чего говорить о самодельной спутниковой антенне.

Итак, приспособление. Представьте раму крест-накрест сваренных направляющих, на которых вертикально приварены профили, образуя нужную часть днища. Знаем формулу параболоида (исследованиями в магазине несложно подогнать размеры), следовательно, расчертим лист бумаги сечением. Руководствуясь бумажным шаблоном, из фанеры выпиливаем ряд профилей, ставим по уголку, линейке, формируя часть параболоида.

Ничего сложного, чтобы аккуратно сделать параболоид из ткани, клея. Когда конструкция засохнет намертво, необходимо обклеить внутреннюю поверхность гладкой алюминиевой фольгой. Получится зеркало, в котором увидите себя. Стоит помнить, матовая фольга подходит, мельчайшие шероховатости, рассеивающие свет, меньше влияют на отражение радиоволн. Постарайтесь пригладить.

Стойку конвертера стоит выгнуть по образу и подобию магазинной. Поскольку владеем формулой полученной поверхности, можем без труда указать местоположение фокуса, где расположим облучатель, способствуя уверенному приему. Из чего сделать спутниковую антенну, решайте сами, уверены, найдется немало любителей авиамоделей, пускающих в ход солому. Тарелка должна быть жесткой и прочной, противостоя ветрам, морозам, снегопадам. Спутниковая антенна, своими руками сделанная из подручного материала, наверняка будет дешевле покупной, направляющие из фанеры можно использовать снова. Конструируйте ячеями крест-накрест, успех придет. Главное – выдержать фактор формы, поверхность должна быть гладкая.

Легче, не торопясь, собрать фанерный каркас, склеить конструкцию, нежели везти комплект спутникового телевидения. Кстати, необязательно брать крышку ведра. Любая металлическая поверхность, напоминающая основание параболоида. Выгните по указанной выше технологии (сложный путь). Лучше металл проводит электрический ток, лучше собирает волны, переправляя конвертеру.

Спутниковые антенны своими руками


Издатель: Частная сборка
Размер: 7.94 Mb
Формат: pdf
Страниц: 29 шт
Год: 2009
Описание: В этом пособии подробно описан способ сборки спутниковых антенн своими руками, от самих параболических «тарелок» до спутниковых приемников сигнала. Книга будет полезна всем радиолюбителям и всем тем, кто хочет смотреть много бесплатных спутниковых каналов.

Содержание книги «Спутниковые антенны своими руками»:
1. Технология производства параболических антенн для Спутникового TV — подробно, и со всеми необходимыми схемами и формулами для расчета, показано как сделать своими руками параболический облучатель (тарелка) спутниковой антенны.
2. Индикатор наведения антенны на спутник. — простой прибор наведения на спутник антенны, питающийся по кабелю, соединяющий конвертер СВЧ с тюнером своими руками.
3. Самодельная спутниковая тарелка 0,6 мтр. — технология изготовления руками радиолюбителя, тарелки спутниковой антенны.
4. Спутниковая антенна из пивных банок. — простейшая антенна для приема телевизионного сигнала своими руками.
5. Схема дискремблера (декодера) кодированных спутниковых телеканалов. — соберите своими руками данный прибор (схему) и наслаждайтесь кодированными спутниковыми каналами.
6. Микрокалькулятор для спутниковой ТВ-антенны.
7. Самодельный спутниковый приемник — сборка самой главной части спутниковой антенны. Приведены точные электрические схемы прибора, а так же конструкции плат и корпусов.
Скачать книгу «Спутниковые антенны своими руками»: Depositfiles
С сервера сайта: sputnikovie-antenni.pdf (скачиваний: 7866)
Посмотреть онлайн файл: sputnikovie-antenni.pdf


Скачать или читать онлайн
Доставка новых самоделок на почту

Получайте на почту подборку новых самоделок. Никакого спама, только полезные идеи!

*Заполняя форму вы соглашаетесь на обработку персональных данных

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. .

Антенна

  1. Устройство — совокупность элементов, то есть составных частей, представляющая единую конструкцию. ГОСТ 2.701-84. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению.
  2. ГОСТ 24375-80. Радиосвязь. Термины и определения. ГОСТ даёт определение: «Антенна — устройство для излучения и приёма радиоволн»
  3. Традиционно при определении термина «антенна» используют термин «радиоволны» (ГОСТ 24375-80 и др.), подчеркивая тем самым, что антенны применяются в радиочастотном диапазоне. Однако с появлением опытных образцов наноантенн, способных принимать электромагнитное излучение оптического диапазона (инфракрасного и видимого участков спектра), традиционное определение термина «антенна» нуждается в корректировке.
  4. Антенна — статья из Физической энциклопедии
  5. Дискриминатор — функциональный узел, выполняющий сравнение двух входных сигналов, выходной сигнал которого пропорционален разности этих сигналов
  6. Характеристика направленности антенны — зависимость создаваемой ею напряженности поля от направления (то есть от радиус-вектора точки наблюдения, при фиксированном расстоянии r от антенны). Как правило, используется сферическая система координат (направление задается угломестным и азимутальным углами θ и φ), и характеристика направленности определяется в дальней зоне антенны. Полагая один из углов, задающих направление, постоянным, получают характеристику направленности антенны в той или иной плоскости, например, в азимутальной, горизонтальной или вертикальной. Характеристика направленности антенны — векторная комплексная величина, параметрами которой также являются частота f и расположение антенны относительно системы координат (координаты фазового центра и ориентация антенны). Графическое представление характеристики направленности антенны называют диаграммой направленности антенны: амплитудной или «по мощности», которые могут определяться по модулю или по той или иной компоненте вектора напряженности поля — θ-, φ-, указанной основной или паразитной (кроссполяризационной) компоненте и др.; фазовой; поляризационной. Таким образом, следует различать характеристику направленности и диаграмму направленности антенны.
  7. слабонаправленная, карандашная, суммарно-разностная, специальной формы и др.
  8. фиксированная в пространстве или сканирующая (по способу: с механическим, электрическим, частотным и др. сканированием); с постоянной или изменяемой формой (например, адаптируемая).
  9. Зондирующая электромагнитная волна, встречающая на своем пути антенну, возбуждает в ней переменные токи. Наводимые в антенне переменные токи, в свою очередь, сами создают электромагнитное поле. Иными словами, энергия зондирующей волны не только поглощается в антенне и подключенной к ней нагрузке и переходит в тепло, но и частично переизлучается обратно в пространство, то есть антенна обладает способностью отражать электромагнитные волны и характеризуется ЭПР.
  10. Действующая высота антенны — коэффициент, равный отношению амплитуд ЭДС на клеммах антенны и напряженности электрического поля в месте расположения антенны. Действующая высота антенны — электрический параметр, применяемый для проволочных антенн и аналогичный эффективной площади антенны, применяемой для апертурных антенн. Действующая высота антенны не тождественна ни длине антенны, ни высоте расположения антенны над поверхностью грунта, название обусловлено размерностью (м).
  11. Векторная импульсная характеристика (ВИХ) антенны (от англ. Vector Effective Height — векторная эффективная высота) — обобщение параметра действующая высота антенны на случай нестационарного электромагнитного поля и произвольной ориентации антенны относительно вектора напряженности электрического поля. ВИХ позволяет рассчитать отклик антенны на электромагнитный импульс с произвольной пространственно-временной зависимостью.
  12. Векторная передаточная характеристика — фурье-пара векторной импульсной характеристики антенны.
  13. В некоторых источниках используется термин энергетический потенциал; в радиолокации и радиосвязи энергетический потенциал имеет другое значение и определяется как отношение мощности радиопередатчика к пороговой чувствительности радиоприемника, выраженное в децибелах.
  14. Г. Т. Марков, Д. М. Сазонов. Антенны. М.: Энергия, 1975. С. 497.
  15. Симметричный вибратор — проволочная (то есть состоящая из проводника, размеры поперечного сечения которого много меньше длины проводника) антенна, состоящая из двух проводников (плеч) одинаково длины, расположенных симметрично относительно некоторой плоскости.
  16. Разрезной вибратор — вибраторная антенна, в которой плечи являются отдельными проводниками и в которой возбуждение осуществляется путём создания ЭДС между ближайшими концами плеч.
  17. Шунтовой вибратор — вибраторная антенна, в которой плечи являются единым проводником, а возбуждение осуществляется с помощью шунта или двух шунтов — проводников, расположенных параллельно плечам и подключенных к ним на некотором расстоянии от центра симметрии. Шунтовое питание позволяет увеличить входное сопротивление вибратора, выполнить вибратор в виде единого проводника (например, металлической трубки) и тем самым повысить его механическую прочность, а также заземлить точку нулевого потенциала вибратора и тем самым исключить необходимость в разделительном изоляторе в точке питания и обеспечить молниезащиту.
  18. Петлевой вибратор — предельный случай шунтового вибратора, в котором длина шунта совпадает с длиной вибратора. Входное сопротивление петлевого вибратора, состоящего из разрезного вибратора и подключённого к его дальним концам шунта такой же длины и диаметра, в 4 раза больше, чем собственно у разрезного вибратора в таких же условиях; если используется два шунта — то сопротивление будет больше в 9 раз. Петлевой вибратор удобно возбуждать двухпроводным фидером, коаксиальной линией передачи с симметрирующим U-коленом, а также использовать как активный элемент антенн «волновой канал» (где он позволяет увеличить полное, то есть собственное + вносимое, входное сопротивление, которое часто оказывается слишком низким, а также заземлить активный элемент и тем самым обеспечить молниезащиту). Вариант исполнения шунтового вибратора в виде вибратора Надененко — антенна ВГДШ (вибраторная горизонтальная диапазонная шунтовая).
  19. Диполь Надененко, антенна ВГД (вибраторная горизонтальная диапазонная) — проволочная вибраторная антенна декаметрового диапазона с увеличенным диаметром плеч (до нескольких метров) для расширения рабочей полосы частот. Плечи выполнены из набора параллельных проводников, разделённых металлическими обручами и имитирующих цилиндрический проводник большого диаметра. На концах плеч проводники образуют конус — сходятся в одну точку и соединяются концевым изолятором и изолятором точки питания. Возбуждение — двухпроводной линией. Применяются варианты в виде петлевого вибратора Пистолькорса (антенна ВГДШ — вибраторная горизонтальная диапазонная шунтовая) и несимметричного вибратора (штырь). Широко используются на передающих радиоцентрах
  20. Уголковая вибраторная антенна — симметричная вибраторная антенна, плечи которой располагаются в горизонтальной плоскости под углом друг к другу. Антенна обеспечивает близкую к равномерной диаграмму направленности в горизонтальной плоскости.
  21. от англ. Inverted «V» — перевернутая «V», симметричный вибратор с наклоненными к плоскости симметрии плечами
  22. «Коаксиальная» антенна — вертикальный симметричный трубчатый полуволновый вибратор, возбуждаемый в зазоре коаксиальным фидером, проходящим внутри одного из трубчатых плеч. Это плечо выполняет функцию симметрирующего устройства типа четвертьволновый стакан. По принципу действия эта антенна близка к антенне CFR. Антенна используется для радиосвязи в диапазонах ОВЧ и УВЧ при невысокой мощности радиопередатчика.
  23. CFR (от англ. Controlled Fider Radiation, антенна с управляемым излучением фидера) — вибраторная горизонтальная антенна диапазона ВЧ, в которой одним из плеч (четвертьволновым противовесом) служит внешняя поверхность экрана коаксиального кабеля (фидера). Электрическую длину этого плеча ограничивают, создавая в требуемом месте большое реактивное сопротивление (индуктивная катушка из фидера, феррит, фильтр-пробка). По принципу действия эта антенна близка к «коаксиальной» антенне.
  24. Несимметричный вибратор — вибраторная антенна, не имеющая плоскости симметрии. Под несимметричным вибратором понимают вибраторную антенну с разной длиной или формой плеч, с различным числом проводников, образующих плечи, с другой асимметрией. К несимметричным вибраторам относят штыревые антенны, в которых одним из плеч служит реальный прямолинейный проводник, расположенный перпендикулярно проводящей поверхности (металлическому диску, поверхности грунта и др.), причем эта поверхность используется в качестве второго проводника.
  25. от англ. Ground Plane — земляная плоскость, штыревая антенна с проволочными противовесами
  26. Укороченная штыревая антенна — штыревая антенна, физическая длина излучающей части которой меньше электрической (резонансной) длины.
  27. Коллинеарная антенна (от англ. colliear — на одной прямой) — многоэлементая штыревая антенна диапазона УВЧ, в которой трубчатые вибраторы расположены вдоль одной прямой и соединены через LC-цепи или шлейфы, обеспечивающие синфазное возбуждение токов в вибраторах.
  28. J-образная антенна — несимметричный вариант шунтового вибратора для диапазонов ВЧ и УВЧ. Штырь с шунтовым питанием и проволочными противовесами, по форме напоминающий букву «J», с заземленным (не требующим изолятора) «длинным» элементом.
  29. Расчет элементов J-образной антенны
  30. Антенна Александерсена — несимметричный вариант шлейф-вибратора Пистолькорса с несколькими шлейфами и удлинением индуктивностями в местах соединения с заземлением. Антенна предназначена для диапазонов ДВ и СДВ. Шлейфы позволяют поднять сопротивление излучения в точке питания. Марков Г. Т., Сазонов Д. М. Антенны. М.: Энергия, 1975. С. 511—512.
  31. Директорная антенна — многоэлементная антенна продольного излучения, содержащая один или несколько активных (то есть электрически соединенных с источником возбуждения) элементов и один или несколько пассивных (возбуждаемых за счет электродинамической связи с другими элементами) элементов-директоров, определяющих форму диаграммы направленности и размещенных в направлении её максимума относительно активных элементов.
  32. Г. З. Айзенберг, С. П. Белоусов, Э. М. Жубенко и др. Коротковолновые антенны / Под ред. Г. З. Айзенберга. М: Радио и связь, 1985. С. 312—343. С. 224—263
  33. Щелевой вибратор — антенна в форме тонкой щели, прорезанной в металлической поверхности.
  34. Пазовая антенна — несимметричный вариант щелевой антенны, то есть щель, прорезанная в кромке металлической поверхности и возбуждаемая в зазоре щели вблизи кромки.
  35. Класс антенн, у которых излучение происходит через раскрыв (плоское отверстие — апертуру). Наибольшее распространение получили в СВЧ-диапазоне
  36. Зеркальная антенна с вынесенным (от англ. offset — смещение) из фокуса параболического рефлектора облучателем. Рефлектор практически не затеняется облучателем, и негативное влияние рассеяния на облучателе на характеристики антенны снижено
  37. Двухзеркальная антенна, оснащённая вспомогательным рефлектором выпуклой формы
  38. Двухзеркальная антенна, оснащённая вспомогательным рефлектором вогнутой формы
  39. Антенна, применяемая в радиолокации воздушных целей, с диаграммой направленности специальной формы, позволяющей скомпенсировать зависимость мощности радиолокационного отклика от дальности до цели. Выполняется как зеркальная антенна с рефлектором сложной формы либо как антенная решетка со специально подобранным амплитудно-фазовым распределением. Косекансная диаграмма направленности выгодна и для передающих радио- и телевещательных антенн, чтобы уменьшить ненужную высокую напряженность электромагнитного поля на территории вблизи передающей антенны и сосредоточить её на более отдалённых территориях.
  40. Диаграммообразующее устройство для антенной решётки (АР), содержащее набор облучателей, вспомогательную антенную решётку и систему фидеров (на основе коаксиальных кабелей, металлических волноводов) различной длины, соединяющую вспомогательную АР с основной АР и выполняющую функцию линзы (преобразующую сферический фронт волны облучателя в плоский фронт волн на входах излучающих элементов основной АР, причём наклон плоского фронта определяется местоположением облучателя относительно вспомогательной АР).
  41. Позволяет излучать электромагнитную волну с круговой поляризацией. Наибольшее распространение получили в дециметровом диапазоне. Часто применяется на борту космических аппаратов, размещённых не на геостационарной орбите, и в облучателях зеркальных антенн наземных станций спутниковой связи
  42. V-образная антенна (англ. V-beam) — симметричная проволочная антенна направленного действия декаметрового диапазона, состоящая из двух прямолинейных проводников, сходящихся в точке питания и подключенных на дальних концах к заземленным поглощающим нагрузкам. В плане напоминает букву V, оптимальное по КНД значение угла между проводниками связано с длиной проводников, направление максимума диаграммы направленности совпадает с гипотенузой угла. Является симметричным аналогом нагруженной антенны «длинный провод».
  43. В плане имеет форму ромба. Симметричная проволочная антенна направленного действия, модификация V-образной антенны с одной поглощающей нагрузкой, включенной между плечами на противоположном точке питания конце. Применяется в декаметровом диапазоне.
  44. Приёмная антенна направленного действия в виде прямолинейного проводника, расположенного на небольшой высоте над поверхностью грунта. Применяется в диапазонах средних и коротких волн
  45. По форме напоминает букву V. Образуется при подвесе средней точки провода антенны Бевереджа на большой высоте с образованием равнобедренного треугольника (полуромба) в вертикальной плоскости;
  46. Вариант полученный преобразованием V-образной антенны в вертикальной плоскости, при которой точка подвеса смещается ближе к радиостанции и образуются плечи антенны разной длины
  47. Антенны БС, БЕ, БИ — антенны бегущей волны с излучающими элементами-вибраторами, подключенными к собирающей двухпроводной линии передачи через сопротивления, емкости или индуктивности. Англ. название — Fish Bone («рыбья кость»). Г. З. Айзенберг, С. П. Белоусов, Э. М. Жубенко и др. Коротковолновые антенны / Под ред. Г. З. Айзенберга. М: Радио и связь, 1985. С. 312—343.
  48. Разновидность полосковой антенны, изготавливаемая по печатной технологии на диэлектрическом основании, что позволяет снизить её стоимость и сократить габаритные размеры.
  49. от англ. Planar inverted «F» — планарная перевернутая «F»
  50. Тип антенн с сингулярными функциями, описывающими их характеристики
  51. Антенна, монтируемая по технологии SMD
  52. Сокращение от «логарифмическая периодическая антенна» — класс антенн с периодической зависимостью геометрических параметров и электрических характеристик от логарифма частоты
  53. Антенная решетка — совокупность излучающих элементов, расположенных в определённом порядке, ориентированных и возбуждаемых так, чтобы получить заданную диаграмму направленности.
  54. Пассивная или активная антенная система, представляющая собой совокупность аналого-цифровых (цифро-аналоговых) каналов с общим фазовым центром, в которой формирование диаграммы направленности осуществляется в цифровом виде, без использования фазовращателей
  55. CTS —- Continuous Transverse Stub
  56. Рамка с периметром λmin и диаграммой направленности типа восьмерка. Пеленгация осуществляется вращением антенны. Для устранения неоднозначности пеленга и формирования диаграммы направленности типа кардиоида антенна дополняется ненаправленным штыревым элементом и схемой сложения сигналов.
  57. Модификация рамочной пеленгаторной антенны для автоматизации пеленгации, содержащая две рамочные антенны, плоскости которых взаимно перпендикулярны. Выходы рамочных антенн подключаются к гониометру.
  58. Антенна Эдкока (по фамилии изобретателя, 1919 г.) — четырёхэлементная пеленгаторная антенная решетка диапазонов КВ и УКВ. Вертикальные ненаправленные элементы антенны расположены на плоскости в углах квадрата с длиной диагонали λmin, причем диагонально-противоположные элементы соединены линией передачи параллельно-встречно. Выходами каждой из двух пар элементов являются средние точки соединяющей линии передачи. Таким образом, антенна имеет две пары клемм и действует аналогично пеленгаторной антенне в виде пары перпендикулярных друг другу рамочных антенн с периметром λmin: если диагональ квадрата параллельна фронту падающей волны (направление минимума диаграммы направленности), то расположенные на этой диагонали вибраторы возбуждаются синфазно, и на выходе этой пары напряжение равно нулю; если фронт набегает вдоль диагонали (направление максимума диаграммы направленности), то фазы токов вибраторов различны, и полной компенсации напряжений на выходе этой пары не происходит. В качестве элементов антенны используются несимметричные (штыри) или симметричные вибраторы. Выходы антенны подключается к гониометру, XY-каналам осциллографа или иному средству определения пеленга. Для устранения неоднозначности пеленга антенна снабжается пятым элементом.
  59. Антенна Вулленвебера (от нем. Wullenweber) — пеленгаторная кольцевая фазированная антенная решетка декаметрового диапазона дальнего действия, состоящая из цилиндрического экрана-сетки, расположенных с внешней стороны нескольких десятков-сотен вертикальных вибраторных элементов (два концентрических кольца — два диапазона), системы фидеров и аппаратного центра. Антенна и принципы её использования разработаны в конце 1930-х годов в Германии, с 1950-х десятки антенн по всему миру использовались США и СССР.
  60. Антенны с синтезированной апертурой
  61. Антенная решетка, излучающие элементы которой подключены к многоканальному гибридному оптоэлектронному процессору, осуществляющему формирование характеристики направленности
  62. Антенна, размеры которой меньше половины длины волны принимаемых электромагнитных колебаний
  63. Tianxiang Nan, Hwaider Lin, Yuan Gao, Alexei Matyushov, Guoliang Yu, Huaihao Chen, Neville Sun, Shengjun Wei, Zhiguang Wang, Menghui Li, Xinjun Wang, Amine Belkessam, Rongdi Guo, Brian Chen, James Zhou, Zhenyun Qian, Yu Hui, Matteo Rinaldi, Michael E. McConney, Brandon M. Howe, Zhongqiang Hu, John G. Jones, Gail J. Brown & Nian Xiang Sun, «Acoustically actuated ultra-compact NEMS magnetoelectric antennas», Nature Communications, 8, 296, pp. 1 — 8, 22 August 2017.
  64. Коаксиальный кабель с намеренно ухудшенной экранировкой. Используется для организации радиосвязи в тоннелях, шахтах
  65. Дмитрий Сафин. Реализована оптическая «наноантенна» (21 августа 2010). — Компьюлента. Дата обращения 27 ноября 2012.
  66. И. Гончаренко. EH-антенна / В кн.: Антенны КВ и УКВ. Часть 2. Основы и практика (недоступная ссылка)
  67. Васильков В. Н., Виноградов А. Д., Мозговой П. А., Николаев В. И. EH-антенна. Мнение по статье М. М. Башкирова и др. «Результаты экспериментальных исследований ЕН-антенны» // Антенны, 2013, № 4 (191), с. 71—75. (недоступная ссылка). Дата обращения 6 июля 2013. Архивировано 21 июня 2015 года.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *