Лекция 5. Просты вибраторные и щелевые антенны диапазона УКВ

ТРЕБОВАНИЯ, ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К АНТЕННАМ

Диапазоны дециметровых и метровых волн используют для пере­дачи телевидение, радиовещания, связи с подвижными объектами, навигации, радиолокации и радиоастрономии. Антенны для связи с наземными подвижными объектами должны преимущест­венно обладать ненаправленными характеристиками излучения в горизонтальной плоскости и иметь максимум, направленный вдоль земной поверхности, в вертикальной плоскостях. Этим требованиям удовлетворяют антенны с вертикальными вибраторами. При установке на одной опоре нескольких антенн их необходимо располагать так, чтобы ослабить взаимное влияние. Для этого антенны располагают так, чтобы оси их вибраторов совпадали или вибраторы находились с разных сторон металлической опоры. Для уменьшения числа выпускаемых промышленностью типоразмеров антенн их выполняют широкополосными, позволяющими работать на любом канале одного диапазона. Для увеличения зоны действия передающие телевизионные антенны устанавливают на башнях или мачтах с оттяжками высотой 180...350 м и более. Для уменьше­ния взаимных помех между передатчиками, работающими в од­ном частотном канале, применяют антенны с взаимно перпендику­лярными вибраторами, т. е. используют волны как с горизонталь­ной, так и с вертикальной поляризациями.

Характеристики направленности передающих телевизионных антенн в горизонтальной плоскости в большинстве случаев долж­ны быть ненаправленными. В вертикальной плоскости антенна должна создавать равномерную напряженность поля как на ма­лых, так и на больших расстояниях, т. е. иметь ДН, описываемую функцией (рис. 11.1,а). Построение антенны с такой ДН представляет некоторые трудности. На практике применяют многоэтажные антенны с узкими ДН в вертикальной плоскости, сужая главный лепесток до 2. .. 4° с одновременным наклоном на­правления максимального излучения на 1...20 от горизонтальной плоскости к поверхности Земли. Антенны с узкими ДН являются многолепестковыми с несколькими направлениями глубоких минимумов, за счет которых образуются зоны плохого приема (рис. 11.1,6). Для исключения таких зон напряженность поля в минимумах не должна быть меньше 0,1 от напряженности поля главного максимума (рис. 11.1 в). Для устранения вредного влияния фидерного эха на работу телевизионного и звукового стереофонического вещания КБВ в фидере должен быть достаточно большим — не менее 0,85. Высоко расположенные антенны подвержены большим ветровым и гололедным нагрузкам, а так же воздействию грозовых разрядов. Для повышения надежности и молниезащиты вибраторы антенн должны выполняться жесткими с непосредственным заземлением, снабжаться устройством прогрева для устранения гололеда или обтекателями, закрывающими вибраторы от внешних воздействий.

Рис. 11.1. Диаграммы направленности в вертикальной плоскости передающих телевизионных антенн:

а - косекансного вида, б —с глубокими минимумами, в - с размытыми минимумами