8. Antény po pásma DV, SV, KV hlediska po výbě - kmitočtové pásmo, šíření vln, směové vlastnosti, výkony, cena 8.1 Vysílací antény po pásma DV, SV - povchová vlna - vetikální polaizace - ozhlas AM všesměové záření v hoizontální ovině, omezení úniku (ionosféa) - vetikální vodič buzený nesymeticky - záření - ve vetikální ovině - l / λ - boční laloky - ionosféická vlna potiúnikové antény (ozhlas) D = ( 4) db D 4,5 db D 5 db - impedance a účinnost R vst - malý u kátkých antén - vcholová zátěž X vst - ztáty v ladění - zmenšit X - tlusté antény, vcholová zátěž R z - ztáty v půdě - potiváha
Potiúnikový ežim vyzařování E E povch. 3E ionosf. l = 0,55 λ l = 0,6λ 100 00 [km] 300 Povedení antén - antény ozhlasových vysílačů - jeden kmitočet, přesaditelné (ARPO)
jednoduché antény - levné, přijímací a) L antény, T antény - září vetikální část, hoizontální jako zátěž - vícevodičové - X vst - vcholová zátěž - X vst, R vst - potiváha - R z b) putové, bičové antény - tenký vodič v patním izolátou - mobilní antény, přijímací - patní izoláto, potiváha c) ámové a feitové antény - U i H, směový diagam - malá l ef a účinnost - přijímací - vyladění cívky - ezonance - feitová anténa koncentace pole v cívce
Výpočet ztát v půdě - Bownova metoda - nesymetická vetikální anténa - v zemi převládá vodivý poud ( ε < 60.λ o γ ) Na ozhaní - tečná složka H( ) = K( ) Ivst 1 H sin kl π. () =. 1+ cos kl.coskl. cos[ k( ) ] celkový výkon ztacený v půdě pak odpo ztát v půdě R zt = P I zt vst 5,5 1 =. λ. γ sin ve vzdálenosti adiální poud I( ) = π.h( ) teče vstvou s = δ (hloubka vniku) v pstenci o půřezu π.s ve vodiči délky d se mění v teplo výkon P kl zt o 1 d =. I γ π.. δ dp zt = dp o 1+ cos zt = R zt. I vst () kl.cos kl.cos [ k( ) ]. d = 5,5 1. λ. γ sin kl o Φ (). d
Zmenšení ztát v půdě Φ() vodiče 4 vodiče o 1 - zvodivění okolí paty antény - potiváha - vodivá síť, systém adiálních vodičů - v oblasti potiváhy ztáty ~ Φ().Ψ() kde Ψ() = a ztáty v půdě zp ( I p I v ) ( I I ) + 1 p v (). Ψ (). d + () 1 Φ Φ vliv povedení potiváhy - optimalizace délky, počtu a půměu vodičů potiváhy využitelnost metody - převaha vodivého poudu - pásma DV, SV, (KV) R o - vyšší kmitočty - převládá posuvný poud - kapacito se ztátovým dielektikem 1. d
8. Antény po pásmo KV šíření vln místní spoje - povchová (postoová) vlna - dálkové spoje - převážně ionosféická vlna služby (ozhlas) - směové spojení - maximum záření ve vetikální ovině (na ionosféu) - šiokopásmové - změna pacovních kmitočtů - častější hoizontální polaizace Dipólové antény a) hoizontální symetický dipól nad zemí - záření - ovina E - ve směu vodiče dipólu, vetikální pola. - užší diagam F d. FR - ovina H - hoizontální polaizace, - F d = konst., šiší diagam - vliv výšky zavěšení dipólu kh opt.sinδ = π/ - směové chaakteistiky přes ionosféu
- impedance - dipól obecně úzkopásmový (několik % f o ) - zvětšení šířky pásma - vícevodičové povedení paalelní vodiče (a) - skládaný dipól (b) - dipól s kompenzačními obvody (při l = λ/4 // PKO ) - půlvlnný dipól - l ~ λ/4, Z vst ~ 100 Ω - celovlnný dipól - l ~ λ/, Z vst ~ 1 kω, úzkopásmový b) soustavy dipólů - soufázové soustavy dipólů s eflektoem - po stabilní použití dahé, úzkopásmové (napájení) - modifikace napájení zalomenými úseky vodičů antény c) další typy - V anténa (úhlový dipól) - téměř všesměový v hoizontální ovině - vetikální symetický dipól - maximum záření blízko hoizontální ovině dálkové spoje
šiokopásmové KV antény a) kosočtveečná (ombická) anténa - anténa s postupnou vlnou - vedení - záření - ve směu delší úhlopříčky, k zátěži - D max až 100 (0 db) - šířka pásma asi : 1 - impedance - Z vst 400 Ω, eálná a téměř stálá - menší účinnost 60% - levná stavba, velká plocha - povedení - velká délka vodičů ( 4 ) λ - změna vzdálenosti vodičů podél úseku - zátěž ztátové vedení, uzemněné - výška nad zemí - podle h opt ~ Δ
b) logaitmicko peiodická anténa činnost skupina zářících pvků ( aktivní oblast ) - napájené společným vedením, nejkatšího p. - změna kmitočtu jiná skupina pvků - maximum záření ke katším pvkům l l 1 l ln 1 d1 f f3 = =... = = =... = = =... = τ l l d f f 3 n - vlastnosti se opakují na kmitočtech s peiodou vlastnosti - velmi šiokopásmová (> 10:1) - malý zisk ( D 10 db), téměř stálá Z vst 1 ln ( τ ) - ozměná, dahá stavba (od 6 MHz i otočná)
8.3 Přijímací antény - jednodušší veze vysílacích antén levné, menší důaz na účinnost a přizpůsobení - důležitý pomě E s / E p - jen u přijímacích - po vlnu - povchovou - vetikální nesymetické (put, L-anténa, T-anténa) - ionosféickou hoizontální dipól, L-anténa, kosočtveečná Rámová anténa x E θ z y y ϕ I M H ϕ k e Eϑ = 60. I..cos ϕ. n. S. k F ϕ =.cosϕ. n. F( ϕ) l ef = = jkns.cosϕ jk x ( ) S obvod ámu << λ po I(z) = konst. Představa činnosti ámové antény a) náhada magnetickým dipólem - duální zářič, I. dl = jωμ ns I, záměna ovin E a H E ϕ H M o. Φ = μ HS. cosϕ l ef a o U i = jω.n. Φ E 1 a a E U i = ae 1 ae l ef = jkns.cosϕ l ef = jkns.cosϕ b) cívka eagující na magnetickou složku pole c) dvojice dipólů eagující na elektickou složku pole jk
Další vaianty ámových antén a) b) c) d) a), b) otevřené ámy - při obecné polaizaci se uplatní i hoizontální úseky c) stíněný ám - symetie ámu a zátěže d) zaměřovací anténa - ám a put směová chaakteistika (kadioida) s jedním ostým minimem feitová anténa - feitové jádo koncentuje mag. pole v cívce, potáhlý tva - malá l ef ~μ ef < μ, induktivní eaktance (vyladění) - max. Q asi v 1/3 od konce tyčky - přijímací (zatížitelnost feitu)