Основы телевидения и радиовещания
Рефераты >> Коммуникации и связь >> Основы телевидения и радиовещания

Rи= Ри/Ia2, где Ia-эффективный ток в нагрузке.

Сопротивлением излучения характеризует способность антенны к изручению электромагнитной энергии.

Мощность потерь. Рп- мощность, бесполезно теряемая передатчиком во время прохождения тока по проводам антенны, в земле и предметах, расположенных вблизи антенны. Эта мощность может быть выражена через активное сопротивление, называемое сопротивлением потерь:

Rп= Рп/Ia2

Мощность в антенне. Ра- мощность, подводимая к антенне от передатчика. Определяется как сумма мощности потерь и излучаемой мощности:

Ра =Рп+ Ри

Диаграмма направленности. По ДН судят о способности излучать (принимать) электромагнитные волны в(из) определенные направления. Значение ЭДС, наведенной в антенне электромагнитным полем, зависит от направления прихода радиоволны, что позволяет ослабить помехи, которые приходят с направлений, отличных от направления прихода полезного сигнала. Направленными свойствами обладают в той или иной мере все антенны, включая самые простые. Для оценки направленных свойств приемных антенн производится измерение характеристик направленности, представляющих собой зависимость ЭДС клеммах антенны от угла прихода сигнала. Графическое изображение этой xapактеристики называется диаграммой направленности.

Достаточно полное представление о направлены свойствах антенны дают диаграммы, показывающие, как зависит ЭДС на клеммах антенны от направления прихода сигнала в двух плоскостях — горизонтальной 1 и вертикальной 2. Такие диаграммы называют диаграммами направленности в горизонтальной вертикальной плоскостях.

Для численной оценки направленных свойств антенны пользуются понятиями угла раствора φ основного лепестка диаграммы направленности и уровню задних и боковых лепестков Углом раствора основного лепестка диаграммы направленности называют угол, в пределах которого ЭДС на клеммах антенны спадает до уровня 0,7 от максимальной. (угол раствора по «половинной» мощности). Иногда под углом раствора подразумевают другой угол, а именно тот, в пределах которого основной лепесток диаграммы направленности спадает до нуля (угол раствора по «нулям» основного лепестка).

Уровень задних и боковых лепестков диаграммы направленности по напряжению определяется как отношение ЭДС на клеммах антенны при приеме со стороны максимума заднего или бокового лепестка к ЭДС со стороны максимума основного лепестка. Когда антенна имеет несколько задних и боковых лепестков различной величины, то указывается обычно уровень наибольшего лепестка. Уровень задних и боковых лепестков можно определить также по мощности, возведя в квадрат уровень задних и боковых лепестков по напряжению.

Чем направленнее антенна, т. е. чем меньше угол раствора основного лепестка и меньше уровень задних и боковых лепестков диаграммы направленности, тем больше ЭДС на клеммах антенны.

Коэффициент усиления.

Коэффициент усиления антенны по напряжению или «полю» можно определить как отношение напряжения, развиваемого антенн на согласованной нагрузке, к напряжению, развиваемому на той же нагрузке согласованным с ней полуволновым вибратором. Обе антенны считаются расположенными в той же точке электромагнитного поля и ориентированными на максимум приема. Часто применяется также понятие коэффициента усиления по мощности КР, который равен квадрату коэффициента усиления по- напряжению (КР = КU2).

Значение коэффициента усиления антенны указывают в литературе либо по отношению к полуволновому вибратору, либо по отношению к так называемому изотропному излучателю. Изотропный излучатель представляет собой такую воображаемую антенну, у которой полностью отсутствуют направленные свойства, и пространственная диаграмма направленности имеет соответственно вид сферы. Расчетное значение коэффициента усиления - полуволнового вибратора по напряжению относительно изотропного излучателя составляет 1,28 (2.15 дБ).

В литературе направленные свойства антенн часто оценивают коэффициентом направленного действия КНД, который представляет собой выигрыш в мощности сигнала в нагрузке при условии, что антенна не имеет потерь. Коэффициент направленного действия связан с коэффициентом усиления по мощности Кр соотношением: Кр=КНД* η

где η — коэффициент полезного действия антенны (КПД).

Поскольку любая антенна имеет потери (в проводниках и изоляторах), то ее КПД всегда меньше единицы. На метровых и дециметровых волнах КПД близок к единице и реальный выигрыш в уровне сигнала, даваемый антенной, практически равен теоретическому выигрышу, определяемому формой диаграммы направленности.

Коэффициент усиления по мощности относительно полуволнового вибратора подсчитывается по формуле

Kp=25154/Ψ·φ,

где φ и Ψ —углы раствора диаграммы направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях, град, по уровню 0,7 напряжения. Коэффициент усиления, дБ,

K=10lgKP.

Действующая длина.

Параметр, позволяющий определить ЭДС на зажимах простейших антенн — полуволновых вибраторов и рамок:

е=Е·hд, где Е — напряженность поля.

Действующая длина линейного полуволнового вибратора равна λ/π (λ длина волны, π = 3,14), петлевого полуволнового вибратора — 2l/λ.

Таким образом, действующая длина полуволнового вибратора равна длине такого воображаемого вибратора с равномерным распределением тока, который имеет «площадь тока», равновеликую «площади тока» полуволнового вибратора. Действующая длина полуволнового вибратора, в пределах полосы частот одного телевизионного канала от частоты зависит мало и в расчетах можно считать её постоянной.

Входное сопротивление. Отдача мощности из антенны в нагрузку определяется соотношением между входным сопротивлением антенны, которое может рассматриваться как ее внутреннее сопротивление, и сопротивлением нагрузки. При неизменных размерах антенны входное сопротивление зависит от частоты, а при неизменной частоте — от размеров.

В общем случае входное сопротивление является комплексным, т. е. состоит из активной и реактивной составляющих. Чисто активным сопротивление становится только при определенных соотношениях между размерами антенны и частотой (точки резонанса).

Антенны УКВ диапазона.

В УКВ диапазоне работает большое количество приёмопередающих устройств.

По ширине используемого спектра частот эти устройства можно разделить на широкополосные (телевидение, многоканальная радиосвязь) и узкополосные(радиосвязь, радиовещание)

Приемная телевизионная антенна является широкополосным устройством, которое должно обеспечить неискаженный прием всего спектра частот телевизионного канала. Одноканальные антенны работают в полосе частот 8 МГц. Диапазонные антенны, предназначенные для приема нескольких каналов, работают еще в более широкой полосе частот. Полное представление о свойствах антенны можно получить только в том случае, если известны ее параметры во, всей рабочей полосе частот, т. е. частотные характеристики. Поэтому измерение параметров антенн производится, как правило, на нескольких частотах — не менее чем на трех частотах при испытаниях одноканальных антенн (на средней и крайних частотах рабочего канала) и не менее чем на пяти-шести частотах равномерно распределенных в рабочей полосе частот при испытаниях многоканальных и диапазонных антенн.


Страница: