Interested Article - Антенна бегущей волны

jan
  • 2021-02-15
  • 1

Антенна бегущей волны (сокр. АБВ ) — направленная антенна , по геометрической оси которой распространяется бегущая волна электромагнитных колебаний.

Определение АБВ

Антенна, содержащая прямолинейный отрезок линии передачи с потерями, которые обусловлены непрерывно происходящим вдоль его длины излучением радиоволн , причём направление преимущественного излучения или приема близко к направлению продольной оси этого отрезка линии передачи.

В зависимости от диапазона рабочих частот тип линии передачи может быть различным (одно- или многопроводная, диэлектрический или металлический волновод и др.), а радиоволны могут излучаться как самой линией передачи (линией передачи открытого типа или с неполным экранированием, например, с щелью во внешнем экране), так и с помощью неоднородностей в линии передачи или излучающих элементов ( вибраторов и др.), подключенных к линии передачи.

Отрезок линии передачи целиком используется в режиме, близком к режиму бегущей волны . Для достижения этого отрезок линии передачи может оканчиваться поглощающей нагрузкой , линия передачи может выполняться неоднородной, связь с излучающими элементами выполняется слабой и (или) переменной по длине отрезка. Этим обусловлена характерная для АБВ широкополосность (диапазонность, широкополосность и даже сверхширокополосность). При проектировании АБВ заданной длины важен выбор значения коэффициента замедления — отношения фазовой скорости электромагнитной волны в линии передачи и в окружающем пространстве .

Поскольку применение АБВ оправдано при умеренных тепловых потерях в этой нагрузке, то длина отрезка линии передачи, являющегося необходимой и характерной частью АБВ, как правило, превышает рабочую длину волны (1…10 λ max и более). Ввиду большого продольного размера АБВ обладает узкой диаграммой направленности и является антенной направленного действия .

Некоторые наиболее известные разновидности антенны бегущей волны:

  • проволочные :
    • однопроводная ("длинный провод", от англ. Long Wire ) или антенна Бевереджа
    • двухпроводная V-образная (англ. V-Beam )
    • ромбическая
    • антенна БС (англ. Fish Bone — рыбья кость)
  • диэлектрическая стержневая
  • спиральная продольного излучения
  • волноводно-щелевая продольного излучения
  • импедансная
  • вытекающей волны
  • Т-рупор

По устройству или принципу действия к АБВ близки антенны:

Свойства

АБВ имеет максимальное излучение (приём) в направлении её оси. Для связи между двумя объектами на земле - ось излучателя обычно направлена параллельно поверхности земли на прямой, соединяющей два объекта.

Коэффициент направленного действия АБВ D = kL/λ, где L - длина антенны, λ - длина волны, k - коэффициент, зависящий от направленности действия отдельного излучающего элемента, значения бегущей волны, соотношения амплитуд токов излучающих элементов и др. Значение k обычно лежит в пределах 4-8. Коэффициент направленного действия получается максимальным при фазовой скорости v бегущей волны, несколько меньшей скорости света с и равной

v = с-2λ (2L + λ).

Первое характерное свойство АБВ - это форма пространственной диаграммы направленности обладающей осевой симметрией. То есть независимо от плоскости, проходящей через ось излучателя - форма диаграммы одинакова.

Второе характерное свойство - удовлетворительная направленность действия (у большинства АБВ ), сохраняющаяся в широком диапазоне волн. Первое свойство проявляется тем больше, чем больше соотношение L/λ и чем выше осевая симметрия диаграммы направленности каждого излучающего элемента.

Разновидности

Схема антенны Бевереджа
Типовая винтообразная антенна.
B: центральная опора,
C: коаксиальный кабель,
E: подпорка для спирали,
R: отражатель,
S: спираль
Схема антенны «волновой канал».
R - Рефлектор.
A - Активный вибратор.
D - Директор.

АБВ может выполняться двух типов: из дискретных (раздельных) излучателей, расположенных вдоль оси на некотором расстоянии друг от друга, либо в виде одного сплошного излучателя, который располагается в направлении оси излучения/приёма. Во втором случае рассматривают сплошной излучатель как сумму дискретных излучателей, примыкающих один к другому.
К антеннам первого типа относятся:

К антеннам второго типа относятся:

  • Антенна Бевереджа ,
  • Диэлектрическая стержневая антенна,
  • V-образная антенна,
  • Ромбическая антенна.

Применение

На практике АБВ используется в приёмных и передающих радиоустройствах на всех длинах волн радиодиапазона.

К примеру, спиральные антенны используются для приёма/передачи высокочастотных сигналов в таких устройствах как сотовые телефоны .

Антенны типа волновой канал используются для приёма сигналов телевидения , радиолокации и в любительской радиосвязи .

Антенны Бевереджа применяются для обеспечения связи в вооружённых силах , так как, в отличие от простых штыревых антенн на переносных радиостанциях, могут существенно увеличить дальность приёма/передачи сигнала .

См. также

Примечания

  1. Отсюда происходит название АБВ. Эти антенны относят к апериодическим в противоположность гармониковым (например, вибраторным) антеннам, то есть таким, в которых вдоль антенны устанавливается режим, близкий к стоячей волне, а работа ведется на частотах резонансов.
  2. Г. З. Айзенберг, С. П. Белоусов, Э.М. Жубенко и др. Коротковолновые антенны / Под ред. Г. З. Айзенберга. М: Радио и связь, 1985. С. 277-400.
  3. Отличие логопериодической антенны от АБВ — используемый принцип отсечки тока, ввиду которого: часть антенны, прилегающая к точке питания, не излучает; внутри излучающей части режим, далекий от режима бегущей волны, волна интенсивно поглощается; за излучающей частью волна ослаблена; увеличение длины антенны обеспечивает большую широкополосность, но не приводит к росту КНД .
  4. Отличие антенны "волновой канал" от АБВ в том, что отрезок линии передачи в явном виде отсутствует, принципиально выражены резонансные свойства и важно соблюдение резонансных размеров.
  5. . Дата обращения: 1 июля 2015. 23 сентября 2015 года.

Литература

  • «Антенны». Автор - Карл Ротхаммель. В 2-х томах. ISBN 3-440-07018-2 ISBN 985-6487-15-3 . Издательство: «Наш Город». 2001 год.
  • «Коротковолновые антенны». Глава 15: «Антенны бегущей волны». Страницы 312-342. Автор: Айзенберг Г.З. Издательство: «Радио и связь». 536 стр. Москва 1985 год.
Источник —

jan
  • 2021-02-15
  • 1
  • Tags:

Same as Антенна бегущей волны

The title for the last searches