3. Антени. Класифікація та вимоги до антен військових радіостанцій.

Антени призначені для ефективного випромінювання або прийому електромагнітних хвиль.

Для утворення радіохвиль в просторі неможливо використовувати звичайний коливальний контур з зосередженими параметрами LC. Магнітне поле такого контуру зосереджено поблизу витків катушки, охоплюючи невеликий простір. Ще менший простір займає електричне поле, зосереджене між обкладинами конденсатора. Для утворення радіохвиль, здатних розповсюджуватись на великі відстані, необхідно розширити простір, який займають магнітне та електричне поле. Це завдання і вирішується за допомогою антен, які представляють собою відкритий коливальний контур.

Антени, подібно багатьом іншим радіотехнічним пристроям, мають електричні характеристики, які визначають їх властивості стосовно перетворення енергії струму ВЧ в електромагнітну та навпаки.

Для передавача антена є споживачем енергії або навантаженням і характеризується величиною вхідного опору (Rвх А), який прийнято вимірювати біля її вхідних затискачів.

За допомогою органів настройки передавача створюють такі умови, при яких Rвих передавача буде приблизно дорівнювати Rвх антени, що дає можливість найбільш ефективно випромінювати радіохвилі.

Підведена від передавача до антени ВЧ енергія частково витрачається на випромінювання, а частково втрачається в проводах, фідерах, в землі. Відношення потужності, яку випромінює антена до підведеної від передавача потужності, виражене в % називають коефіцієнтом корисної дії (Н) антени.

Н = Р випр. / Р заг. х 100%, Р заг. = Р випр. + Р втрат,

тобто чим більше Р випр. і чим менше Р втрат – тим вище ККД антени.

Уяву про розподіл випромінюваної енергії в середовище дає діаграма спрямованості антени, яка показує, в яких напрямках забезпечується більш потужне випромінювання або прийом, а в яких послаблене. Як правило, діаграма спрямованості складається з горизантальної та вертикальної площин.

Діаграма спрямованості антени – це графік залежності рівня сигналу (ПРМ-го або ПРД-го) від кута повороту даної антени у відповідній площині, має характерну „лепесткову” форму, максимум сигналу припадає на „головний лепесток”, інші рівні – на „бічні лепестки”.

Антени, які забезпечують випромінювання або прийом лише в одному секторі є направлені.

Антени, діаграми спрямованості яких мають форму кола є ненаправлені.

Напрямки, в яких антена не приймає і не випромінює називаються нулями діаграми спрямованості.

Гостроту діаграми спрямованості характеризують кутом сектора, тобто кутом „головного лепестка”.

Д іаграми спрямованості антен

Вимоги до антен військових радіостанцій:

• зручність в транспортуванні, експлуатації;

• забезпечення надійного радіозв’язку;

• можливість маскування від наземного та повітряного спостереження противником.

Класифікація антен військових радіостанцій:

• ступінь мобільності (стаціонарні, возимі, переносні);

• призначення (ПРМ, ПРД, ПРМ/ПРД);

• направлені або ненаправлені;

• по діапазону частот;

• по дальності дії.

ОСНОВНІ ТИПИ НЕНАПРАВЛЕНИХ АНТЕН (використовують земну хвилю):

Антена штир АШ – висотою від 0,5 до 10 м, складається з окремих колін, для невеликих АШ окремих опор та відтяжек не треба, для збільшення дальності зв’язку АШ споряджують противагами (провід противаги разом з проводом антени утворюють конденсатор, при цьому зменшуються втрати електромагнітних хвиль в землі). Подібну АШ мають діаграми спрямованості також Т-подібна (утворюється з симетричних вібраторів Д 2 х 40 і Д 2 х 13 шляхом перемикання фідера на виході передавального пристрою), і Г-подібна антени.

Антена похилий промінь – має комбіноване випромінювання (земні та іоносферні хвилі).

Широкодіапазонна антена ШДА (об’ємний вібратор).

Феритова антена прийому ФАП – приймальна антена, використовується як правило, разом з АЗВ в режимі дуплекс.

ОСНОВНІ ТИПИ НАПРАВЛЕНИХ АНТЕН (використовують іоносферну хвилю):

Симетричний вібратор (диполь) буває горизонтальний або похилий, має 2 однакових симетрично розташованих променя різної довжини та відповідну висоту підвісу: ВП 2х13/9 (вібратор похилий, 13 м – довжина променя, 9 м – висота підвісу променів); ВГ 2х13/9; Д 2х13/9.

V-подібна антена має 2 променя різної довжини, розміщених в одній площині: V-подібна 2х46 м, відстань між променями 37 м.

Лямбда-подібна антена – подібна симетричним похилим вібраторам, але промені мають різну довжину.

Однопроводна антена бігучої хвилі АБХ – мають різну довжину і різну висоту підвісу. АБХ 150/2,7 – довжиною 150 м розміщується на семи опорах висотою по 2,7 м. На кінці полотнини є активне навантаження і противага.

Антена зенітного випромінювання АЗВ – дахова, рамочного типу П-подібна (використовується в КШМ); дахова, складається з двох 4-х метрових з’йомних АШ, розташованих у робочому положенні під кутом 30градусів до обрію і винесених за габарити транспортної бази.

Z-подібна антена буває 2-х або 4-х елементна, використовується в радіорелейних станціях.