Антенна ргд 65 4х1

Расчет ромбической антенны. Расчет оптимальных размеров антенны. Расчет нагрузочного сопротивления. Расчет КПД антенны , страница 3

Рис.2

Уровень боковых лепестков диаграммы направленности антенны РГД в горизонтальной плоскости значительно ниже, чем у антенны РГ таких же размеров. Так как оба ромба, входящие в антенну РГД, включаются параллельно, то волновое и входное сопротивления антенны РГД оказываются в два раза меньше, что приводит к увеличению ее КПД (до 65 -85%). Коэффициент усиления антенны РГД увеличивается по сравнению с антенной РГ примерно в 1,5 — 2 раза вследствие снижения уровня боковых лепестков и повышения КПД.

Антенна РГД питается двухпроводным фидером c волновым сопротивлением W=600 Ом, который присоединяется к антенне при помощи четырехпроводного фидерного трансформатора, понижающего волновое сопротивление от 600 до 300 Ом.

Коэффициент усиления ромбической антенны может быть еще больше увеличен параллельным соединением двух двойных ромбических антенн Такая антенна имеет обозначение РГД2. Коэффициент усиления и коэффициент направленного действия антенны РГД2 примерно в l,7 — 2 раза больше, чем у антенны РГД, и в 2,6 — 4 раза больше, чем у антенны РГ. Антенна РГД2 весьма громоздка и занимает большую площадь, что ограничивает ее применение. Ромбические антенны с некоторыми конструктивными различиями в выполнении используют как в качестве передающих, так и в качестве приемных.

В работе рассматривается передающая антенна. В этом случае в нагрузочном сопротивлении выделяется 20 — 50 % подводимой мощности. Поэтому при больших мощностях передатчиков нагрузочное сопротивление выполняется в виде длинной двухпроводной линии из стального или фехралевого провода с большим затуханием. Если выбрать длину стальной линии 300 — 5О0 м или длину фехралевой линии 30 — 40 м, то амплитуда отраженной от конца линии волны невелика и входное сопротивление линии близко к ее волновому сопротивлению, которое обычно делается равным 600 Ом (антенна РГ) или 300 Ом (антенна РГД). Поглощающая линия (в виде нескольких петель) подвешивается на общих деревянных столбах под ромбом вдоль его большой диагонали.

=20м — основная длина волны

=1,5:1 — диапазон волн

=18 град — угол наклона траектории луча

Р=20 кВт — подводимая к антенне мощность

d=0.005 м — диаметр провода

2.1 Расчет оптимальных размеров антенны.

Ромбическая антенна выполняется из проводов, натянутых на оттяжках между мачтами, которые установлены в виде ромба. Со стороны острого угла к антенне присоединяется питающий фидер. С другой стороны присоединяется согласованная нагрузка. С целью уменьшения влияния обратной волны, наличие которой приводит к увеличению заднего излучения и зависимости значения входного сопротивления антенны от длины волны, а также для повышения КПД, боковые стороны ромба выполнены из двух расходящихся проводов диаметром 5 мм, расстояние между которыми максимально у вершины тупого угла. Расчет выполнен на рабочей длине волны в соответствии с заданием.

Найдем границы рабочего диапазона:

Найдем высоту подвеса антенны:

Найдем половину тупого угла ромба:

Найдем острый угол ромба:

Найдем оптимальную сторону ромба:

Найдем допустимое провисание проводов:

Найдем расстояние между проводами на вершинах тупого угла ромба:

2.2 Расчет нагрузочного сопротивления

Источник

Характеристики передающих антенн РГД и ЛПА

Характеристики	Ромбические антенны	Логопериодические антенны
РГД 65/4-1	РГД 70/6-1,25	Наклонная ЛПА	Поворотная ЛПА
Диапазон частот, МГц	4…15 7…24	4…9 9…17	2…30	8…32
Коэффициент усиления, дБ	14…20	16…22	9…14	4…10
Рекомендуемая дальность связи, км	2000…4000	Более 4000	До 2000…3000	До 2000…3000
Допустимая мощность, кВт
Поляризация	Горизонт.	Горизонт.	Горизонт.	Горизонт.
Ширина луча в азим. плоскости, град	8…40	6…26	70…80
КСВ	3,5
Входное сопротивление, Ом
Ветровая нагр., м/с	До 50	До 50	До 50	До 50
Занимаемая площадь, м×м	148×253	127×287	75×75	12×12
Высота мачт, м	35(15)

На рис. 7.41 приведена поворотная система логопериодических антенн немецкой фирмы “Rohde & Schwarz” (R&S) АК471, которая используется для передачи и приема сигналов с горизонтальной поляризацией.

Рис. 7.41. Поворотная система логопериодических антенн R&S® АК471

Антенная система используется специально для работы на больших расстояниях, благодаря диапазону передаваемых сигналов (от 7 МГц до 30 МГц). Прием возможен, начиная с частоты 3 МГц, что позволяет перекрывать почти любые расстояния. Малый вес и небольшие размеры позволяют устанавливать ее на крышах.

Технические характеристики антенны R&S® АК471:

§ Диапазон частот от 7 МГц до 30 МГц

§ Номинальное сопротивление 50 Ом

§ Максимальная входная мощность 1кВт

§ Коэффициент усиления (с 15м мачтой)

— от 1 МГц до 8 МГц от 0 дБи до 6дБи

— от 8 МГц до 30 МГц от 6 дБи до 12,5 дБи

§ Диапазон поворота ±(пх360′)

§ Радиус поворота 5м

§ Рабочая температура от -40’С до +55’C

§ Длина антенны 8,8м

§ Ширина антенны 11м

§ Масса антенны 100кг

Одновременно с немецкими аналогами, Российским институтом мощного радиостроения (РИМР), разработаны поворотные логопериодические антенны (ЛПАП). Которые, предназначены для излучения и приёма горизонтально поляризованных ионосферных радиоволн, в секторной зоне обслуживания профессиональной ВЧ-радиосвязи на трассах широкого интервала дальностей, от средней до большой протяженности, с ручным или автоматическим изменением азимутальной ориентации.

Основные технические характеристики базовой модели ЛПАП:

· Диапазон рабочих частот: на передачу 7. 30 МГц.

· Максимальная подводимая мощность: 1. 2 кВт.

· Коэффициент усиления: 4. 10дБ

· Поляризация излучения: горизонтальная.

· Основные параметры ДН:

азимутальная ширина не менее 60град,

угломестная адаптирована к условиям распространения ВЧ ионосферных радиоволн для моды 1x F2.

· КБВ на входе антенны: не менее 0.25

· Габариты излучателя: 10х10х3м.

· Высота мачтовой опоры: 10м для установки на кровле здания;

· Угол поворота по азимуту: 360 градусов.

· Срок службы: 15(20) лет.

· Входное сопротивление: 75 Ом (50 Ом).

Приемные антенны

В настоящее время на приемных радиостанциях в качестве слабонаправленных ан­тенн применяют те же типы антенн, что и на передающих радиостанциях: ВГД, ВГДШ, УГД, но отлича­ющиеся от них исполнением, рассчитанным на низкий уровень мощности. Основным типом направленных приемных ан­тенн для стационарных радиостанций и радиоцентров остаются пока антенны типа БС (БС, БС-2 и 3БС-2), а также антенны типа РГ (РГ и РГД) [1,3]. Все эти антенны относятся к классу антенн бегущей волны и представляют собой антенные решетки [1,2].

Общими недостатками антенн типа БС и РГ являются их высокая стоимость и сложность эксплуатации, а антенн типа БС, кроме того – низкая эксплуатационная надежность.

С целью снижения стоимости и повышения эксплуатационной надежности приемных антенн было предложено применять на радиоцентрах антенные решетки ОБ-2 и ОБ-4, элементами которых являются антенны типа ОБ (антенна Бевереджа) [1].

Антенна БС-21/8.180/4,4.17 (рис. 7.42) является направленной широкодиапазонной симметричной приёмной антенной декаметровых волн. Антенна предназначена для использования на линиях магистральной радиосвязи протяжённостью от 1000 км и более. Основной диапазон частот от 3 до 24 МГц. Полотно антенны состоит из 21 однопроводного симметричного вибратора, которые присоединяются четырёхпроводному перекрещенному собирательному фидеру с волновым сопротивлением 180 Ом через сопротивления связи ТВО-10-180 ± 5%. Расстояние между соседними вибраторами 4,4 м. Собирательный фидер выполнен из биметаллической проволоки марки БСМ 1. Вибраторы антенны крепятся одним концом через сопротивление связи к собирательному фидеру, другим – к леерному продольному канату. В антенне для двухстороннего приёма к собирательному фидеру с обоих сторон через вертикальные фидерные трансформаторы 170/200 Ом подключаются кабели РК-75-24-15Б, которые идут к техническому зданию ПМРЦ. Полотно антенны БС в горизонтальной плоскости выравнивается с помощью теодолита.

Источник

Характеристики передающих антенн РГД и ЛПА

Характеристики	Ромбические антенны	Логопериодические антенны
РГД 65/4-1	РГД 70/6-1,25	Наклонная ЛПА	Поворотная ЛПА
Диапазон частот, МГц	4…15 7…24	4…9 9…17	2…30	8…32
Коэффициент усиления, дБ	14…20	16…22	9…14	4…10
Рекомендуемая дальность связи, км	2000…4000	Более 4000	До 2000…3000	До 2000…3000
Допустимая мощность, кВт
Поляризация	Горизонт.	Горизонт.	Горизонт.	Горизонт.
Ширина луча в азим. плоскости, град	8…40	6…26	70…80
КСВ	3,5
Входное сопротивление, Ом
Ветровая нагр., м/с	До 50	До 50	До 50	До 50
Занимаемая площадь, м×м	148×253	127×287	75×75	12×12
Высота мачт, м	35(15)

На рис. 7.41 приведена поворотная система логопериодических антенн немецкой фирмы “Rohde & Schwarz” (R&S) АК471, которая используется для передачи и приема сигналов с горизонтальной поляризацией.

Рис. 7.41. Поворотная система логопериодических антенн R&S® АК471

Антенная система используется специально для работы на больших расстояниях, благодаря диапазону передаваемых сигналов (от 7 МГц до 30 МГц). Прием возможен, начиная с частоты 3 МГц, что позволяет перекрывать почти любые расстояния. Малый вес и небольшие размеры позволяют устанавливать ее на крышах.

Технические характеристики антенны R&S® АК471:

§ Диапазон частот от 7 МГц до 30 МГц

§ Номинальное сопротивление 50 Ом

§ Максимальная входная мощность 1кВт

§ Коэффициент усиления (с 15м мачтой)

— от 1 МГц до 8 МГц от 0 дБи до 6дБи

— от 8 МГц до 30 МГц от 6 дБи до 12,5 дБи

§ Диапазон поворота ±(пх360′)

§ Радиус поворота 5м

§ Рабочая температура от -40’С до +55’C

§ Длина антенны 8,8м

§ Ширина антенны 11м

§ Масса антенны 100кг

Одновременно с немецкими аналогами, Российским институтом мощного радиостроения (РИМР), разработаны поворотные логопериодические антенны (ЛПАП). Которые, предназначены для излучения и приёма горизонтально поляризованных ионосферных радиоволн, в секторной зоне обслуживания профессиональной ВЧ-радиосвязи на трассах широкого интервала дальностей, от средней до большой протяженности, с ручным или автоматическим изменением азимутальной ориентации.

Основные технические характеристики базовой модели ЛПАП:

· Диапазон рабочих частот: на передачу 7. 30 МГц.

· Максимальная подводимая мощность: 1. 2 кВт.

· Коэффициент усиления: 4. 10дБ

· Поляризация излучения: горизонтальная.

· Основные параметры ДН:

азимутальная ширина не менее 60град,

угломестная адаптирована к условиям распространения ВЧ ионосферных радиоволн для моды 1x F2.

· КБВ на входе антенны: не менее 0.25

· Габариты излучателя: 10х10х3м.

· Высота мачтовой опоры: 10м для установки на кровле здания;

· Угол поворота по азимуту: 360 градусов.

· Срок службы: 15(20) лет.

· Входное сопротивление: 75 Ом (50 Ом).

Приемные антенны

В настоящее время на приемных радиостанциях в качестве слабонаправленных ан­тенн применяют те же типы антенн, что и на передающих радиостанциях: ВГД, ВГДШ, УГД, но отлича­ющиеся от них исполнением, рассчитанным на низкий уровень мощности. Основным типом направленных приемных ан­тенн для стационарных радиостанций и радиоцентров остаются пока антенны типа БС (БС, БС-2 и 3БС-2), а также антенны типа РГ (РГ и РГД) [1,3]. Все эти антенны относятся к классу антенн бегущей волны и представляют собой антенные решетки [1,2].

Общими недостатками антенн типа БС и РГ являются их высокая стоимость и сложность эксплуатации, а антенн типа БС, кроме того – низкая эксплуатационная надежность.

С целью снижения стоимости и повышения эксплуатационной надежности приемных антенн было предложено применять на радиоцентрах антенные решетки ОБ-2 и ОБ-4, элементами которых являются антенны типа ОБ (антенна Бевереджа) [1].

Антенна БС-21/8.180/4,4.17 (рис. 7.42) является направленной широкодиапазонной симметричной приёмной антенной декаметровых волн. Антенна предназначена для использования на линиях магистральной радиосвязи протяжённостью от 1000 км и более. Основной диапазон частот от 3 до 24 МГц. Полотно антенны состоит из 21 однопроводного симметричного вибратора, которые присоединяются четырёхпроводному перекрещенному собирательному фидеру с волновым сопротивлением 180 Ом через сопротивления связи ТВО-10-180 ± 5%. Расстояние между соседними вибраторами 4,4 м. Собирательный фидер выполнен из биметаллической проволоки марки БСМ 1. Вибраторы антенны крепятся одним концом через сопротивление связи к собирательному фидеру, другим – к леерному продольному канату. В антенне для двухстороннего приёма к собирательному фидеру с обоих сторон через вертикальные фидерные трансформаторы 170/200 Ом подключаются кабели РК-75-24-15Б, которые идут к техническому зданию ПМРЦ. Полотно антенны БС в горизонтальной плоскости выравнивается с помощью теодолита.

Дата добавления: 2016-02-04 ; просмотров: 4128 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник