Ответы на экзаменационные вопросы № 43-63 по дисциплине "Антенно-фидерные устройства" (Требования, предъявляемые к антеннам метровых и дециметровых волн. Основные типы приемных и передающих антенн СВ, ДВ, СДВ), страница 2

На отечественных телецентрах в основном используются антенны трех типов: турникетные, панельные и радиально-штыревые. Перспективным также является применение щелевых решеток, выполненных на основе коаксиальных линий.

45. Ж-образный вибратор

Ж-образные виб-ры совмещают в себе два плоских вибратора. Такой виб-р крепится к метал. опоре в точках КЗ без изоляторов при общей высоте вибратора порядка 0,65l. Параллельное соединение полуволнового вибратора и короткозамкнутого шлейфа длиной ,  дополнительно расширяет полосу пропускания вибратора. В результате полоса пропускания составляет около 40%. Входное сопротивление вибратора равняется 150 Ом.

Т у р н и к е т н а я   а н т е н н а представляет собой многоэтажную антенную решетку из Ж-образных вибраторов. Каждый этаж решетки содержит два взаимно-ортогональных Ж-образных вибратора, которые образуют турникетный излучатель.

Турникетный излучатель крепится к круглой металлической опоре малого диаметра, установленной на самом верху телевизионной башни. Система распределительных фидеров  и симметрирующих устройств расположена внутри опоры. Вибраторы крепятся к опоре непосредственно в точках нулевого потенциала без изоляторов, что также обеспечивает грозозащиту.

Для получения круговой ДН в горизонтальной плоскости плечи вибраторов в этаже питаются последовательно со сдвигом по фазе на 90° (рис.17.17). Образование круговой ДН объясняется следующим образом. Поле первого вибратора с плечами 1, 3 в произвольной точке пространства А определяется по формуле

,        (17.3)  поле второго с плечами 2, 4 – по формуле       .     (17.4)               

Результирующее поле в точке А равно                    (17.5)

Выражение е^j(wt-kr-j) является фазой результирующего поля, откуда следует, что амплитуда поля не зависит от j. Таким образом, турникетная антенна создает в горизонтальной плоскости равномерное излучение во всех направлениях.

Переменно-фазное питание вибраторов в турникетной антенне одновременно с формированием круговой ДН позволяет расширить полосу пропускания антенны по сравнению с одиночным Ж-образным вибратором. через фазосдвигающий отрезок линии. Реактивная составляющая входного сопротивления левого вибратора в точке а имеет емкостной характер за счет фазосдвигающего отрезка линии. В результате общая величина реактивного сопротивления уменьшается, а полоса пропускания антенны соответственно увеличивается. Повышение требований к коэффициенту усиления антенны вынуждает увеличивать количество этажей. Но для увеличения прочности увелич-ся диаметр круглой опоры, к которой крепятся турникетные излучатели. Как следствие, увеличивается расстояние между плечами вибраторов, из-за чего сужается ДН обоих вибраторов.

46. Панельная антенна

П а н е л ь н а я  а н т е н н а. Элементом панельных антенн является модуль (панель), который представляет собой синфазную решетку из двух или четырех симметричных вибраторов, расположенных в ряд Вибраторы, могут быть полуволновыми или волновыми.

Для получения в горизонтальной плоскости ДН, близкой к круговой, панели в этаже располагают по периметру опоры квадратного сечения

Существует два способа питания панелей – синфазное и переменно-фазное. В первом случае вибраторы в панелях одного этажа питаются синфазно. Во втором случае питание вибр-ров осущ-ся со сдвигом по фазе на 90°. Сначала рассмотрим формирование ДН в гориз-ой пл-ти в случае синфазного питания панелей. В гориз-й пл-ти в формировании ДН участвуют панели только одного этажа. Причем в любом направлении поле создается только двумя панелями, т.к. другие две панели затенены рефлекторами. При синфазном питании поля отличаются по фазе только из-за разности хода лучей до точки.

где ,                         

 .                    

Здесь  r₁ » r₂ » r, d_р – расстояние от вибратора до рефлектора, Ф – сдвиг фаз между полями. В случае волновых вибраторов

Для широкополосности использ. переменнофазное питание.При сдвиге на0,5p разность фаз лучей склад-ся из пространственной разности фаз и разности фаз по питанию:.       (17.12)