Электрическая схема Синфазные решетки из рамочных антенн

     
Принципиальные и электрические схемы подключения, цепи, управления...
  << На главную страницу | В начало раздела >>  

СИНФАЗНЫЕ РЕШЕТКИ ИЗ РАМОЧНЫХ АНТЕНН

Рамочные антенны отличаются простотой изготовления, высокой избирательностью, хорошим коэффициентом усиления. Однако при приеме слабых сигналов в ДМВ - диапазоне коэффициент усиления антенны должен быть на порядок выше. Хорошие результаты дают синфазные решетки, собранные из рамочных антенн. На рис. 1 изображены двухэтажная синфазная решетка и симметрирующе-согласующее устройство к ней.
Обе антенны этой решетки выполняют согласно таблиц, опубликованных в статье
Рамочные антенны ( см. табл. 1 (для MB) и табл. 2 (для ДМВ)). Симметрирование антенн осуществляется четвертьволновыми симметрирующими короткозам-кнутыми шлейфами, не изменяющими входного сопротивления антенн. Поэтому линии, выполненные, как и шлейфы, из 75-омного кабеля, хорошо согласуются с антеннами. Линии берутся произвольной, но одинаковой длины. В точке соединения линий два сопротивления по 75 Ом соединены параллельно, результирующее равно 37,5 Ом.

Двухэтажная синфазная рамочная антенна.

Рис. 1. Двухэтажная синфазная рамочная антенна.

Для согласования такого сопротивления с волновым сопротивлением кабеля, которое составляет 75 Ом, используется трансформатор в виде отрезка кабеля, длиной L / 4 (где L - средняя длина волны в кабеле). Волновое сопротивление кабеля, из которого выполняется трансформатор, определяется как корень квадратный из произведения сопротивлений на входе и выходе трансформатора, что составляет 53 Ома. Следовательно, трансформатор должен быть изготовлен из кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом.
Размеры шлейфа Ш, трансформатора Т, а также расстояние между антеннами Н для метровых волн приведены в таблице 1, а для антенн дециметрового диапазона - в таблице 2.

Таблица 1. Размеры шлейфа, трансформатора и расстояние между антеннами для метровых волн, мм

Номер канала

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Ш

1500

1260

970

880

800

430

410

390

375

360

350

335

Т

1000

840

640

580

530

280

270

260

250

240

230

220

Н

4500

3800

2900

2600

2400

1280

1230

1180

1130

1090

1050

1000

Таблица 2. Размеры шлейфа, трансформатора и расстояние между антеннами для дециметровых волн, мм

Номера

каналов

21-26

27-32

33-40

41-49

50-58

Ш

152

139

126

112

102

Т

300

274

248

220

200

Н

580

530

475

430

390

При изготовлении рамочных антенн для дециметрового диапазона расстояние между концами вибраторной рамки (см. рис 3 здесь) берется равным 15 мм.
Если необходимо увеличить коэффициент защитного действия двухэтажной рамочной синфазной решетки, верхняя антенна выдвигается в направлении телецентра на расстояние, равное Ш, а верхняя линия удлиняется относительно нижней на длину Т.
Двухэтажная решетка из рамочных антенн имеет узкую диаграмму направленности в вертикальной плоскости и более широкую в горизонтальной. Это представляет большое удобство, поскольку такая антенная система не нуждается в тщательном ориентировании по азимуту, а узкий лепесток диаграммы направленности в вертикальной плоскости, прижатый к линии горизонта, благоприятствует дальнему приему телевизионных передач.
Если коэффициент усиления двухэтажной синфазной решетки из рамочных антенн недостаточен, то можно изготовить еще две рамочные антенны и собрать решетку из четырех антенн, расположенных в два ряда и в два этажа. Такая антенная решетка со схемой согласования изображена на рис. 2.
Все ее размеры берутся из вышеупомянутых таблиц. За счет удвоения рядов сужается диаграмма направленности решетки в горизонтальной плоскости, что приводит к возрастанию коэффициента усиления антенны.
Все элементы симметрирующе-согласующего устройства выполняют из отрезков 75-омного кабеля. Входное сопротивление двух верхних антенн в точке соединения верхних линий со ставляет 37,5 Ом. Верхний трансформатор увеличивает его до 150 Ом. Такое же входное сопротивление имеют две нижние антенны. В точке соединения трансформаторов два сопротивления по 150 Ом соединены параллельно, образуя 75 Ом. Сюда и подключается кабель.

Двухэтажная двухрядная синфазная рамочная антенна.

Рис. 2. Двухэтажная двухрядная синфазная рамочная антенна.

Согласование получается достаточно хорошим. Синфазность обеспечивается одинаковыми антеннами и одинаковой длиной всех четырех линий, которая может выбираться произвольно. Для соблюдения синфазности нужно обратить особое внимание на правильность подключения линий к антеннам: центральные жилы всех четырех линий подключают к левым концам вибраторных рамок, а оплетки - к правым. В противном случае произойдет расфазирование.
При необходимости увеличения коэффициента защитного действия две верхние антенны выдвигают вперед на расстояние Ш, а обе верхние линии удлиняют относительно нижних на длину Т.
В этой конструкции антенной решетки перекладины обязательно должны быть выполнены из изоляционного материала.
Весьма привлекательны синфазные решетки, собранные из трехэлементных рамочных антенн. Они должны иметь еще более высокий коэффициент усиления. Размеры трехэлементных рамочных антенн можно взять
здесь из таблиц 3 (для MB) и 4 (для ДМВ). Расстояние между антеннами и размеры трансформаторов такие же, как и для решеток из двухэлементных рамочных антенн. Изготовление и согласование их осуществляется как показано на рис. 1 для двухэтажной решетки из двух антенн или рис. 2 - для двухэтажной двухрядной решетки из четырех антенн.

 
     

     
В НАЧАЛО

Обратная связь



© Личный авторский проект Андрея Самойлова | "Радиоэлектроника для всех"
При полной или частичной перепечатке схем с нашего сайта, гиперссылка на эту страницу « Электрическая схема Синфазные решетки из рамочных антенн » обязательна.