Эта тема создаётся для отдельного обсуждения вопросов многоэтажных синфазных решёток - эффективные антенны,используемые в профессиональном радиовещании.
Сейчас я простым языком объясню что к чему для начинающих.
Антенна представляет собой сложную конструкцию из нескольких антенн,поэтажно сложенных в одну - синфазную решётку. Параметры антенны как раз удовлетворяют потребностям радиовещателей: вертикальная поляризация(в нашем случае), круговая диаграмма направленности, БОЛЬШОЙ коэфициент усиления. К основным недостаткам можно отнести: конструктивную сложность изготовления, относительно большие габариты.
Обязательным условием является синфазность запитки элементов(этажей),при этом происходит известное в физике явление - ИТЕРФЕРЕНЦИЯ - если взять два(несколько) источников сигнала одинаковой частоты и фазы,то в пространстве в некоторых точках сигналы ослабляют друг друга(противофаза),а в некоторых усиливают(синфазно). Поэтому необходимо добиться подачи сигналов к каждому этажу одинаковой частоты и фазы. С частотой проблем нет,а вот с фазой...
Рассмотрим принцип работы. Сигнал от передатчика передается к антенне с помощью фидера. Чаще всего сопротивление фидера 50 или 75 Ом. От антенн(этажей) отходят(точнее к ним подходят) кабельные линии сопротивлением тоже 50 или 75 ом,затем кабели параллельно соединяются в одной точке и вместе образуют сопротивление Zэтажей суммарное(Zсумм.). Zсумм.= Z одного этажа / количество этажей. Например сопротивление каждого этажа 75 Ом,всего 4 этажа,следовательно при параллельном соединении этажей получаем сопротивление 75/4=18,5 ом.
Теперь нужно трансформировать сопротивление фидера в Z суммарное. Это достигают разными способами: контурами,коаксиальными линиями: жёсткими(остановимся на ней) и кабелями. Жёсткая коаксиальная линия (ДЕЛИТЕЛЬ МОЩНОСТИ представляет собой две трубки: одна большего диаметра,вторая меньшего находится внутри первой. Длина линии как правило составляет четверть длины волны,т.е. около 75 см. Делитель имеет собственное сопротивление,которое определяется отношением диаметров внутренней и наружной труб. Чтобы трансформировать сопротивление фидера в суммарное сопротивление этажей необходимо между ними включить жёсткую коаксиальную линию определённого сопротивления,которое можно найти по формуле: Z делителя=корень из(Zфидера*Zсуммарное). В нашем случае Z делителя=корень из(50*18,5)=30 ом. Конструктивно сопротивление определяется диаметрами трубок: Zделителя= 60 * ln(D/d), где ln - логарифм натуральный(есть в виндовзском калькуляторе,если переключить вид на инженерный), D - внутренний диаметр внешней трубки, d - внешний диаметр внутренней трубки. Например имеем две трубки: D=30 мм, d=18 мм. Следовательно Zделителя=60 * ln(30/18)=60 * ln 1,66= 60 * 0,5 = 30 ом.
Расстояние между траверсами (центрами) этажей выбирается равным около 3/4 длины волны. Экспериментально определено наиболее эффективное расстояние: 2м 40 см. Расстояние от антенны до мачты составляет 0,2-0,3 длины волны,т.е. 60-90 см.
Вернемся к равенству фаз. Чтобы после делителя мощности фаза сигнала на каждом этаже была одинаковой необходимо использовать отрезки кабеля от делителя к этажам одинаковой длины!!! Это самый оптимальный вариант! Другие варианты рассматривать не будем,ибо антенна станет узкополосной...
Предлагаю ознакомиться с программой для расчёта сопротивления делителя мощности,в котором внешняя труба имеет квадратное сечение:
У вас нет доступа для просмотра вложений в этом сообщении.
|