Пассивные ретрансляторы
Применяются для обхода естественных препятствий рельефа, увеличивая в несколько раз расстояние между активными пунктами радио-релейных пунктов (экономия капитальных вложений на 25~45%) и для увеличения коэффициента усиления (КУ) антенны, при этом рост КУ антенны РРЛ не сопровождается увеличением ее поверхности, требующей высокой точности обработки.
Принцип действия
Разобьем плоскость Q, перпендикулярной к линии, соединяющей пункт передачи A с пунктом приема B на концентрические зоны Френеля S1,S2,S3... Поля излученные в пункт приема B соседними зонами, имеют разные знаки и взаимно ослабляют друг друга. Если устранить излучение одной (например второй четной зоны) или нескольких четных зон с помощью пассивного ретранслятора, выполненного в виде одного или нескольких колец, то напряженность поля в пункте приема может быть значительно увеличена. Такой ретранслятор называется - антенным директором.
Если ретранслятор затеняет N-зон с четными номерами, выигрыш в коэффициенте усиления антенны составляет (2N+1)². Если кольцевой директор выполнить из фазосдвигающей радиопрозрачной среды, то в общем случае выигрыш в коэффициенте усиления составляет (4N+1)². Директор устанавливается на расстоянии равном нескольким сотням метров от основной антенны. Особенно эффективно их применение при частотах 8~11Ггц. Спиральные антенны
Широко применяются в диапазонах сантиметровых, дециметровых и, реже, метровых волн в качестве антенн осевого излучения с вращающейся поляризацией поля.
Цилиндрическая спиральная антенна
Антенна состоит из спирального провода, соединенного с внутренним проводником возбуждающего коаксиального кабеля. Внешний провод (оплетка) кабеля присоединена к металлическому диску (экрану), который препятствует проникновению тока, текущего по внутренней поверхности кабеля на его наружную поверхность. Кроме того диск играет роль рефлектора, уменьшая излучение антенны в заднее пространство. Для обеспечения режима осевого излучения диаметр спирали Dсп выбирают так, что-бы длинна витка L была примерно равна длине волны тока в спирали λсп (при этом Dсп≈λсп/П). Теоретические исследования показывают, что в бесконечной спирали при L=λсп устанавливается режим бегущей волны тока с фазовой скоростью V≈0.8c (c - скорость света) и λсп=λV/c, где λ - длинна волны в свободном пространстве. При укорочении длинны волны λ фазовая скорость повышается, при уменьшении λ фазовая скорость V - уменьшается.
Для обеспечения max КНД необходимо: L=(S+λ+λ/2N)V/c где N - количество витков.
Для достижения максимальной широкополосности угол намотки α выбирается 12...15º [S=(0.15...0.3)λ]. Радиус экрана (сплошного или решетчатого) берется (0.5...0.8)L где L - длинна спирали.
При числе 3<N<11: Θ0≈115º/(L/λ*√(NS/λ)); Θ0.5≈51º/(L/λ*√(NS/λ)); D≈15(L/λ)²(NS/λ); Rвх≈140L/λ
где Θ0 - ширина диаграммы направленности ДН
Θ0.5 - ширина ДН по половине мощности
D - КНД
Для снижения уровня бокового и заднего излучений спирали снабжают конусным рефлектором, с углом при вершине равным 45º, что приводит к некоторому сужению рабочей полосы частот и появляется реактивная составляющая входного сопротивления. Увеличение NL/λ и соответственно размера L приводит к повышению направленности антенны. Рамочная УКВ антенна из фольги
Основной материал для ее изготовления служит бытовая алюминиевая фольга. Рамку из фольги наклеивают на внутреннюю поверхность задней крышки корпуса приемника. Размер соответствует частоте F=88 и 108Мгц. Связь рамочной антенны со входом приемника не полная - напряжение снимается только с части витка рамки. Сделано это для улучшения избирательности. Конденсатор, подключенный к выводам антенны, образован небольшим куском фольги (показано пунктиром), наложенным на поверхность корпуса с противоположной стороны. Для принятого в России (СССР) диапазона размеры надо увеличить до 155x155мм, при ширине полосы 18мм и расстоянии от "З" до "A" 40мм, квадрат фольги (конденсатор) 40x40мм.
Двухдиапазонная антенна
| Вариант | 1 | 2 |
| Номера каналов | 6-12 29-39 | 6-12 21-30 |
| L | 26,4 | 30 |
| L1 | 13,2 | 15 |
| hэ | 39,6 | 45 |
| a | 39,5 | 44,5 |
| b | 76 | 86 |
| A | 70 | 80 |
| B | 78 | 88 |
| C | 5 | 5,5 |
| б | 1,5 | 1,5 |
| Δ | 1,5 | 1,5 |
Размеры антенны указаны в сантиметрах
КНД: 6-12 канал = 7дБ
29-39 канал = 11дБ
Материал: металлические трубки диаметром 15...20мм, металлические полоски 30...40мм, или металлический уголок с шириной полки 15...20мм.
Многоэтажная антенна ДМВ
Элемент антенной решетки на 28TV-канал:
Пассивные вибраторы A,B,C,F изготовлены из медного голого или обмоточного провода (ПЭВ-1, ПЭВ-2, ПЕТ-155) диаметром 2...3мм.
Активный вибратор E сделан из медного провода диаметром 3...3,2мм и длинной 264мм. Вибраторы полируют пастой ГОИ (вдоль провода). Траверса изготовлена из изоляционного материала, что позволяет отказаться от сложных симметрирующих устройств и упрощает конструкцию антенны и ее повторяемость. Сечение траверсы от 8x8 до 12x12мм.
Диаметр провода d выбирается так, чтобы размер D находился в пределах 10...18мм. Для правильной фазировки полотен "волновой канал" воздушную линию правильно поворачивают в пространстве между этажами на 180º, строго выдерживая размер D по всей длине двумя - четырьмя диэлектрическими распорками.
Входные сопротивления Zвх полотен "волновой канал" и волновые сопротивления воздушных линий приняты равными и выбраны такими, чтобы суммарное входное сопротивление Zсумм равнялось 75 или 33,3(Ом). Причем Zсумм=Zвх/n, где n - число этажей.
Для пересчета антенны на другие каналы ДМВ все ее геометрические размеры, кроме диаметров проводов и ширины воздушной линии D, умножают на Kn=530/fср, где fср - средняя частота канала ДМВ в Мгц. Полученной при пересчете длине вибраторов A,B,C,E,F добавляют поправку на укорочение:
21-24 +1мм
25-33 0мм
34-42 -1мм
49-55 -2мм
56-60 -2,5мм
Длинна вибраторов должна быть выдержана с точностью до 0,5мм; другие размеры до 1мм; диаметры проводов ±0,1мм. Расстояние между этажами выбрано половине длинны волны.
