<<
>>

Антенны ультракоротких волн

Антенны ультракоротких волн (укв) получают всё большее распространение в связи с широким размахом строительства те­левизионных и радиовещательных станций, а также радиорелей­ных линий.

Антенны укв отличаются более высокими требованиями не только к точности их изготовления, но и к опорам, на которых они устанавливаются; последние должны быть не только прочны, но и жёстки, чтобы ограничивать качание (девиацию) луча ан­тенны при ветре.

Это особенно важно для остронаправленных антенн.

Ультракороткие волны распространяются подобно световому лучу, поэтому дальность действия радиостанции будет тем боль­ше, чем выше расположена антенна над окружающей мест­ностью. Для телевидения, например, применяют опоры высотой до 600 м. Антенны устанавливают иногда на высоких зданиях в городах, а также и на горах, например на горе Машук в Пяти­горске, на Ай-Петри — в Крыму. Увеличение первоначальных затрат на строительство радиостанций в горных условиях или высоких мачт для них окупается снижением установленной мощ­ности передатчиков и уменьшением эксплуатационных расходов.

Высокое расположение антенны позволяет ограничиваться од­ной радиостанцией, обслуживающей большую территорию вместо нескольких меньшей высоты, строительство которых всегда об­ходится дороже.

В телевидении и радиовещании часто применяют передающие антенны с ненаправленным излучением в горизонтальной пло­скости.

Исключение делают при расположении радиостанции вблизи государственной границы или на берегу моря, когда имеет смысл применять антенны с диаграммой направленности, соответст­вующей конфигурации обслуживаемой территории. Сжатие диа­граммы антенны производят только в вертикальной плоскости. По этой причине в телевидении и радиовещании на укв приме­няются антенны со многими вибраторами по вертикали, т.

е. многоэтажные, позволяющие сжать луч в вертикальной пло­скости.

Вибраторами антенн служат жёсткие цилиндрические стерж­ни, чаще всего трубы из стали. Преимущественное распростра­нение имеют полуволновые, волновые и петлевые вибраторы, впервые предложенные А. А. Пистолькорсом. Полуволновые сим­метричные вибраторы выполняют в виде двух круглых стальных или медных цилиндров — труб с коническими, обращёнными друг к другу вершинами (биконический вибратор) — и комбини­рованными, т. е. составленными из цилиндров с коническими кон­цами со стороны питания. В телевидении применяют вибраторы и более сложной конструкции: плоскостные решётчатые прямо­угольной формы, предложенные Б. В. Брауде (турникетная ан­тенна с такими вибраторами установлена на башне Шухова в Москве), в виде крыла бабочки, кольцевые, в виде листка кле­вера и других форм.

Изоляцией вибратора от поддерживающей его конструкции служит металлический стержень длиной, равной четверти длины волны антенны, представляющий собой бесконечно большое со­противление токам сверхвысокой частоты. Реже употребляют для этой цели изоляторы из высокочастотной керамики.

В телевидении на метровых и дециметровых волнах распро­странены турникетные многоэтажные антенны (см. рис. В.6) и более сложные, образованные несколькими решётчатыми виб­раторами в виде крыла бабочки; они устанавливаются на цен­тральной, чаше всего трубчатой, опоре (рис. 2.32); число этажей в таком типе антенны ограничивается размерами и жёсткостью несущей конструкции, поперечные размеры которой должны быть значительно меньше длины волны антенны. При большом попе­речном сечении трудно осуществить круговую диаграмму на­правленности в горизонтальной плоскости. На метровых волнах число этажей в антенне принимают не более 6, на дециметро­вых — 12 и более.

Вибраторы, выполняемые из стальных труб и круглой стали, покрытых защитным слоем цинка или просто окрашенных, снаб- 92

коаксиальному кабелю типа ТКМ-50 и ТКМ-70, если мощность передатчика не превышает 3 кет.

В случае большой излучаемой мощности применяют специальные кабели и трубчатые коакси­альные фидеры, выполненные, по преимуществу, из медных труб.

Рис. 2.33. Антенна укв с волновыми вибраторами

Турникетную анте'н- ну, обладающую многи­ми положительными ка­чествами, нельзя выпол­нять с большим числом этажей без существенного ухудшения (провалов) диаграммы излучения в горизонтальной плоско­сти. Это особенно сказы­вается в области более

длинных волн метрового диапазона, потому что при большой высоте опо­ры необходимо, чтобы её поперечные размеры бы­ли не менее определённой величины, диктуемой жёсткостью конструкции.

Чтобы снизить мощ­ность передатчика, при­меняют (многоэтажные те­левизионные антенны, со­стоящие из полуволновых или волновых вибраторов и отражателя в виде вер­тикальной сплошной ли­стовой, а чаще решётча­той поверхности, образо­ванной тонкими горизон­тальными стальными стержнями. Число этажей в таких антеннах дости­гает 64.

Антенна образуется из большого числа секций вибраторов (рис. 2.33), расположенных по четы­рём граням, что даёт круговую диаграмму из­лучения. Для защиты ви­браторов от непосредст­венного обледенения при­меняют цилиндрические кожухи из материалов с диэлектриче­ской проницаемостью, близкой к единице (проницаемость воз­духа) и малыми потерями при высокой частоте, например, из пенистого полистирола. Заданную с учётом особенностей мест­ности диаграмму направленности в горизонтальной плоскости получают в таких антеннах выбором числа секций в этаже и установкой их под разными углами друг к другу.

В радиовещании на метровых волнах с частотной модуля­цией (ЧМ вещание) большое распространение получили шести­этажные антенны из парных трубчатых уголковых вибраторов, закреплённых на решётчатой стальной четырёхгранной призме — опоре (рис. 2.34а и б). Дополнительно к решётке опоры ставят горизонтальные стальные стержни диаметром 10 мм с расстоя­нием между ними до 400 мм по.вертикали.

Такая сетка из стерж­ней действует как отражатель.

Рис. 2.34а. Схема антенны ЧМ вещами я

Уголковые вибраторы антенны, соединённые по три откры­тыми симметричными линиями из медного стержня диаметром 9 мм, питаются параллельно. От третьего и пятого этажей виб­раторов идут симметрирующие устройства, снабжённые под­вижными мостиками, с помощью которых осуществляют на­стройку антенны. Трубы этого устройства являются од­новременно дополнительной опорой вибраторам. В одной из труб про­кладывают коаксиальный фидер, внутренний провод которого присое­динён к другой трубе. Внутри холо­стой трубы (без коаксиального фи­дера) симметрирующего устройства помещают нагревательные элемен­ты, соединённые последовательно и питаемые от сети переменного тока напряжением 127 в.

Антенна питается по коаксиаль­ному фидеру, изготовленному из медных труб диаметром 75/71 мм или по радиочастотному кабелю ти­па РКС, РКГ, ТКМ-50 и ТКМ-70.

Этот тип антенны позволяет пе­редавать одновременно до трёх про­грамм вещания.

На призматической конструкции, являющейся опорой антенны ЧМ ве-. щания, устанавливаемой на верху мачты на оттяжках или свободно стоящей башни, предусматривают площадку, на которой закрепляют турникетную антенну для телевидения.

Распределил ЪельныйфиК дер трубчат

Рис. 2.346. Деталь антенны ЧМ вещания

На одной опоре или на высоком здании в большом городе может быть установлен ряд антенн для нескольких программ телевидения и радиовещания. Например, на строящейся новой опоре Московского телевизионного центра намечено разместить антенны на одновременную передачу 11 программ, не считая многих антенн радиооелейных линий.
Рис.
2.35. Приёмная ан­тенна коллективного •пользования:

/ — директор, 2 — вибраторы

антенны, 3 — рефлектор, 4 мачта

Для охвата радиовещанием и телевидением большинства на­селения Советского Союза наряду с существующими телецент­рами получают всё большее распространение ретрансляционные станции па укв. Для приёма по эфиру на опоре устанавливают несложную приёмную антенну, а под ней передающую в виде двухэтажной турникетной антенны. Кабель приёмной антенны прокладывают внутри центральной несущей трубы, служащей опорой турникетной антенны. Такие антенны устанавливают на лёгкой мачте или башне высотой до 75 м или на высоком здании в городе.

Для приёма программ телевидения и радиовещания на укв в городах на крышах зданий устанавливают антенны коллектив­ного пользования типа «волновой канал» (рис. 2.35), обеспечи­вающие более высокое качество приёма и заменяющие индиви­дуальные антенны, портящие часто крыши зданий и вид города. Антенна типа волновой канал состоит из одного или нескольких директоров, одного или двух (по числу программ вещания) пет­левых или полуволновых вибраторов и одного рефлектора. Виб-

7— 173 97

раторами служат стальные трубы небольшого диаметра, за­креплённые на горизонтальной трубе большего диаметра, ось которой направлена на телевизионный центр. Антенну устанав­ливают на невысокой мачте, возвышающейся над крышей здания, на оттяжках. Снижение антенны до разветвительных коробок, установленных обычно на лестничной клетке жилого здания, вы­полняют общим для приёма двух программ радиочастотным ка­белем марки РК-1 или РК-3.

<< | >>
Источник: Савицкий Г А. АНТЕННО-МАЧТОВЫЕ СООРУЖЕНИЯ. 1962

Еще по теме Антенны ультракоротких волн:

  1. Антенны длинных и средних ВОЛН
  2. Приёмные антенны длинных и средних волн
  3. Заземление антенн длинных и средних волн
  4. 2.6. Антенные переключатели
  5. Антенны с жёсткими вибраторами
  6. АНТЕННЫ
  7. Проволочные типы антенн
  8. Антенна ДЦМК
  9. Антенны коротких ВОАН
  10. Антенны-мачты
  11. ЭКСПЛУАТАЦИЯ АНТЕННО-МАЧТОВЫХ СООРУЖЕНИЙ
  12. Монтаж антенн
  13. Савицкий Г А. АНТЕННО-МАЧТОВЫЕ СООРУЖЕНИЯ, 1962
  14. Проволочные типы антенн
  15. Общие сведения об антеннах
  16. Провода и проволока