9.9. Антенные переключатели.
Антенные переключатели предназначены для подключения:
- если речь идет о совмещенной на прием и передачу антенне, то нужно сначала переключать на передачу, потом на прием. Если сделать без переключателя, то может перегореть.
Различают 2 схемы антенных переключателей.
Разветвительная:
Передатчик через разрядник Р1 через длинную линию длинной л/2 подключается к сечению антенны.
Приемник через разрядник, который подключен параллельно, подключается через отрезок линии длинной л/4 подключается к тому же самому сечению антенны.
Передатчик излучает – разрядник пробивается. Его сопротивление равно нулю.
Вся энергия пошла к антенне, потому что сопротивление где л/4 будет равно бесконечности.
На прием идет сигнал на Р1 – там разрыв. А на Р2 параллельно стоит разрядник и пропускает его на вход приемного устройства.
Недостаток схемы – часть мощности попадает на приемник.
Балансная схема:
Стоит передатчик. Между передатчиком 4 плеча направленного ответвителя. Направленный ответвитель теряет Э.М. энергию до 3 дБ.
Антенна, 2 разрядника параллельно, согласованная нагрузка и приемник.
Как устраняется часть просочившейся мощности на приемник?
Передатчик излучает Э.М. энергию. По пути 1-3 фаза 0. Отразился, а отраженная волна – меняем фазу на 180 градусов. Проходит из 3-2 – направленный ответвитель – меняется фаза еще на 90 градусов. Таким образом в точке 2 по пути 1-3-2 фаза 270 градусов.
Смотрим 2 путь 1-4 уже 90 градусов, отражается и 4-2 еще 180 градусов.
Следовательно, разность фаз в точке 2 равна нулю и энергия излучается через антенну в пространство.
Но часть мощности просочилось через разрядник за счет переходных процессов. Например, в плечо 5. Фаза 0. В пункт 7 приходит с фазой ноль по нижнему пути.
Еще с 5 плеча проходит в плечо 8 со сдвигом 90 градусов.
С плеча 6 уже 90 градусов. + в точку восемь с фазой 90.
2 сигнала в точке 8 складываются и в согласованной нагрузке гасятся.
В точку 7 приходит по нижнему пути сигнал с фазой 0 градусов, по верхнему с фазой 180 градусов и они гасят друг друга, т.к. находятся в противофазе.
Таким образом на приемник ничего не идет.
Прием осуществляется аналогично в обратном порядке.
Раздел №2. Распространение радиоволн. Тема №1. Область пространства существенная для распространения радиоволн.
Диапазоны радиоволн. Факторы, влияющие на РРВ.
Что влияет на распространение радиоволн в пространстве?
СДВ - используются на дальние расстояния. Используется в основном для передачи среда – ионосфера.
ДВ - используются для связи с удаленными объектами, например, с атомными подводными лодками.
СВ –
КВ – для дальней радиосвязи. Тоже в слое ионосферы. Также актуальны локаторы в гектометровом диапазоне волн.
УКВ – в спутниковых системах связи (исключая метровые). Метровые используются, но реже.
Рассмотрим факторы, которые влияют на распространение радиоволн.
С точки зрения распространения радиоволн окружающее нас пространство мы можем разделить на ряд слоев.
-Тропосфера – все явления тропосферы определяют погоду. (Давление, влажность и т.д.). Среда не ионизированная.
-Стратосфера+озоновый слой – не ионизированный слой.
-Нейтросфера – тропосфера+стратосфера.
-Ионосфера – нестационарная (время стационарности максимум 5 минут), нелинейная, диспергирующая, изотропная среда. Проходит эффект Фарадея. Она оказывает очень сильное влияние начиная с метрового диапазона волн. На см, гм несколько меньше это влияние. Можно образовать электронную дыру, впрыснув воду. Это приводит к нарушению КВ радиосвязи, ослеплению локаторов.
Ионосфера разделяется также на несколько слоев. D, Es(спарадический),E,F(в летнее время разбивается на 2 слоя).
Рассмотрим влияние Земли на распространение радиоволн.
Рассмотрим модель распространения радиоволн излученной антенны.
а)
Рассматриваем на основе простой двухлучевой модели. (Рис.2(а))
Прямой луч в точку наблюдения и переотраженный от земной поверхности.
В точке А два эти сигнала придут уже не с одинаковой фазой. В точке приема сложная картина, связанная со всплесками, затуханиями.
Даже при идеальной плоской поверхности возникают проблемы.
На Рис.2(б) в точке А наблюдается довольно сложная интерференционная картина. (Сложение лучей с различными фазами).
б)
Аналогично и на Рис.2(в). Получается довольно сложная интерференционная картина.
в)
Рис. 2
Если пересчитать интерференционную картину и посмотреть с точки зрения диаграммы направленности, то будет видно, что интерференционная картина ведет к изрезанности диаграммы направленности.
Рис. 3
Таким образом, организуя радиосвязь под углом 10 градусов можно достигнуть максимального радиуса действия. При других углах радиус будет меньше, либо распространения волн вообще не будет.
Рис.4. Если поставить антенну на таком месте, где имеется уклон, то это может привести к ошибке в угле, потому как антенна юстируется над уровнем горизонта, который у нас уходит вниз. И нужно подстраивать диаграмму направленности под уровень горизонта. Фактически получится, что антенна как бы задрана.
Рис. 4
На Рис.5 антенна находится на определенной высоте подвеса. На пути следования Э.М. энергии холм или гора. С точки зрения радиолокации эти углы называют углами закрытия. С точки зрения радиосвязи тоже может быть проблема.
Сотовые вышки, как правило, ставятся в пределах прямой видимости для того, чтобы избежать этих вещей.
Рис. 5
Всякая неоднородность способствует рассеянью энергии. А энергия рассеивается во все стороны => энергия передающего устройства падает, и отношение сигнал/шум уменьшается. (Рис.6).
