Инверттелген V антеннасы дегеніміз не?
Төңкерілген V-тәрізді антенна - орталықтан қоректенетін дипольдік антеннаның практикалық нұсқасы. Екі сәулеленуші элементті түзу көлденең сызықта орналастырудың орнына, қоректену нүктесі ең жоғары позицияға көтеріледі, ал екі антенна иіндері жерге қарай төмен қарай еңкейеді.
Бүйірінен қарағанда, құрылым антеннаға өз атын беретін төңкерілген «V» әрпіне ұқсайды. Бұл орналасу көлденең орнату кеңістігін азайтады және әдетте тек бір орталық тірек діңгегін қажет етеді, бұл оны жоғары жиілікті байланыс, далалық орналастыру, радиомониторинг және кеңістік немесе тірек құрылымдары шектеулі жерлерде орнату үшін тартымды етеді.
Төңкерілген V антенналары әдетте 3-30 МГц HF диапазонымен байланысты болғанымен, олардың жұмыс жиілігі бір бекітілген жиілік диапазонымен емес, электр ұзындығымен анықталады. Сол негізгі геометрияны басқа RF қолданбалары үшін масштабтауға немесе өзгертуге болады.
Құрылымы және жұмыс принципі
Әдеттегі инверттелген V-тәрізді антенна шамамен бірдей ұзындықтағы екі өткізгіш элементтен тұрады, олар ұшындағы теңгерімді қоректендіру нүктесіне қосылған. Орталық қоректендіру нүктесі мачтаға, мұнараға, шатыр тірегіне немесе басқа өткізбейтін құрылымға орнатылады, ал екі элементтің ұштары төмен түсіріліп, оқшаулағыштармен бекітіледі.
Антенна әдетте резонанстық диполь ретінде жасалған. РЖ тогы беру нүктесінің жанында ең күшті және ашық ұштарына қарай біртіндеп азаяды. Екі элемент қарама-қарсы лездік бағыттағы токтарды өткізеді, бұл антеннаның жалпы сәулелену үлгісін қалыптастыру үшін бірігіп, электромагниттік өрістерді тудырады.
Қозғалмалы толқын антеннасынан айырмашылығы, кәдімгі резонанстық инверттелген V диполь тұрақты толқындық токтың таралуын қолдайды. Сондықтан оның жұмысына элемент ұзындығы, беру нүктесінің кедергісі, ұш бұрышы, өткізгіштің диаметрі, орнату биіктігі және айналасындағы заттар қатты әсер етеді.
Шың бұрышы және орнату геометриясы
Екі антенна иінінің арасындағы бұрыш шың бұрышы немесе қосылған бұрыш деп аталады. Жалпы практикалық конфигурациялар шамамен 90°-тан 120°-қа дейінгі бұрышты пайдаланады, дегенмен оңтайлы мән мақсатты жиілікке, кедергіге, қолжетімді кеңістікке және қажетті сәулелену үлгісіне байланысты.
Төбе бұрышын азайту көлденең ізді қысқартады, бірақ сонымен бірге екі антенна иінінің арасындағы байланысты өзгертеді. Иіндер бір-біріне жақындаған сайын, беру нүктесінің кедергісі мен резонанстық жиілігі өзгеруі мүмкін, ал шыңның күшейтуі аздап төмендеуі мүмкін.
Әдетте, шың қоршаған өткізгіш құрылымдардан мүмкіндігінше биік және алыс орналасуы керек. Оның толқын ұзындығының төрттен бірінен төмен болуы керек деген әмбебап ереже жоқ. Оның орнына, орнату биіктігі қажетті биіктік бұрышына, таралу режиміне, қолжетімді тірекке және жер жағдайларына сәйкес таңдалуы керек.
Сымның ұштары жер үстінде қауіпсіз болуы керек және адамдардан, ғимараттардан, электр желілерінен және металл заттардан алыс болуы керек.
Жиілік және элемент ұзындығы
Көптеген инверттелген V-антенналар жоспарланған жұмыс жиілігінде өткізгіштің жалпы ұзындығының жартысына жақын болатындай етіп жасалған. Іс жүзінде физикалық ұзындық көбінесе аздап реттеледі, себебі өткізгіштің диаметрі, оқшаулау, орнату биіктігі, ұш бұрышы және жақын маңдағы материалдар резонанстық жиілікке әсер етеді.
Бос кеңістіктегі толқын ұзындығының шамамен мәні жиілікпен келесідей байланысты:
[\lambda = \frac{c}{f}]
қайда:
- (\lambda) - толқын ұзындығы;
- (c) жарық жылдамдығы;
- (f) - жұмыс жиілігі.
Бұл теңдеу бастапқы бағалауды береді, бірақ антеннаның соңғы өлшемдері әдетте электромагниттік модельдеу немесе қайтару шығынын және VSWR өлшеулері арқылы расталуы керек.
Радиациялық үлгі
Төңкерілген V антеннасының сәулелену үлгісі көлденең жартылай толқынды дипольдің сәулелену үлгісімен байланысты, бірақ элементтерді төмен қарай иілу үш өлшемді өрістің таралуын өзгертеді.
Тікелей көлденең диполь әдетте сымға кең жағынан максималды сәулелену шығарады және оның ұштарынан терең нөлдерді шығарады. Төңкерілген V конфигурациясында төмен қарай көлбеу иіндері осы нөлдердің кейбірін толтыруға бейім, бұл кеңірек және көбінесе біркелкі азимут жабынын жасайды.
Сондықтан антеннаны автоматты түрде бір бағытты деп сипаттауға болмайды. Төбенің бұрышына, жерден биіктікке, топырақ сипаттамаларына және жұмыс жиілігіне байланысты көлденең өрнек шамамен бір бағытты болуы мүмкін немесе орташа кең бағыттылықты сақтауы мүмкін.
Орнату биіктігі де биіктік үлгісіне үлкен әсер етеді. Салыстырмалы түрде төмен HF инверттелген V күшті жоғары бұрышты сәулеленуді тудыруы мүмкін, бұл жақын тік инцидентті аспан толқындары байланысы үшін пайдалы болуы мүмкін. Биік орнату ұзақ қашықтықтағы байланыс үшін қолайлы төмен ұшу бұрыштарын қолдай алады.
Поляризация
Симметриялы инверттелген V антеннасы негізінен көлденең поляризацияланған деп саналады, себебі екі көлбеу элементтен шығатын көлденең ток компоненттері бір-бірін күшейтеді.
Дегенмен, көлбеу иінтіректерде тік өріс компоненттері де енгізіледі. Олардың үлесі шың бұрышына, антеннаның бағытына, орнату биіктігіне, жерге шағылысуларға және қоршаған ортаға байланысты. Осы себепті, нақты орнатудағы нақты поляризация барлық бағытта мінсіз көлденең болмауы мүмкін.
Қоректендіру және импедансты сәйкестендіру
Төңкерілген V антеннасы теңгерімді болғандықтан, оны теңгерімсіз коаксиалды кабельге қосқан кезде теңгерімді тарату желісімен қоректендіру немесе тиісті балансты пайдалану жақсырақ.
Баланс беру желісіндегі жалпы режимдегі токты азайтуға көмектеседі. Тиісті токты басқару болмаса, коаксиалды кабель сәулелену жүйесінің бөлігі болып, антеннаның кедергісін, сәулелену үлгісін, поляризацияны және шу өнімділігін өзгертуі мүмкін.
Кіріс кедергісіне мыналар әсер етеді:
- Шың бұрышы
- Элементтің ұзындығы мен диаметрі
- Жер бетінен биіктігі
- Жер өткізгіштігі
- Жақын маңдағы құрылымдар
- Беру желісінің орналасуы
- Жұмыс жиілігі
Орнатқаннан кейін инженерлер қайтару шығынын немесе VSWR өлшеуі керек және қажет болған жағдайда элементтерді кесуі немесе сәйкес келетін желіні реттеуі керек.
Төңкерілген V антеннасының артықшылықтары
Төңкерілген V конфигурациясы бірнеше практикалық артықшылықтарды ұсынады:
- Тек бір ғана жоғары орталық тірек қажет
- Тікелей дипольге қарағанда көлденең кеңістікті аз алады
- Қарапайым және салыстырмалы түрде арзан құрылыс
- Портативті және бекітілген орнатуларға жарамды
- Кең азимутпен қамтуды қамтамасыз етеді
- Бір жолақты немесе көп жолақты жұмыс үшін жобалануы мүмкін
- HF байланысы және NVIS қолданбалары үшін пайдалы
Дизайн шектеулері
Антеннаның бірнеше шектеулері бар:
- Беру нүктесінің кедергісі шың бұрышымен өзгереді
- Күшейту жақсы орнатылған көлденең дипольге қарағанда сәл төмен болуы мүмкін
- Өнімділік орнату биіктігі мен жер жағдайларына сезімтал
- Сымның төмен ұштары қауіпсіздік пен шығынға қатысты мәселелерді тудыруы мүмкін
- Жақын маңдағы металл конструкциялар радиациялық үлгіні бұрмалауы мүмкін
- Резонанстық нұсқалар әдетте шектеулі жұмыс өткізу қабілеттілігіне ие
- Дұрыс емес беру желісінің бағыты жалпы режимдегі сәулеленуді тудыруы мүмкін
Әдеттегі қолданбалар
Төңкерілген V-антенналар келесі жағдайларда жиі қолданылады:
- HF радиобайланысы
- Қысқа толқынды тарату және қабылдау жүйелері
- Әуесқой радиостанциялар
- Төтенше жағдайлар және далалық байланыс
- Тік инциденттік аспан толқын жүйелері
- Радиомониторинг және спектрлік бақылау
- Портативті байланыс станциялары
- Антеннаны оқыту, модельдеу және өлшеу эксперименттері
Инженерлік маңыздылығы
Төңкерілген V-антенна антенна геометриясындағы салыстырмалы түрде аз өзгерістің импедансқа, поляризацияға, күшейтуге және сәулелену жамылғысына қалай әсер ететінін көрсетеді.
Бұл қатынастарды түсіну тек сым-антеннаны жобалау үшін ғана емес, сонымен қатар кеңжолақты антенналарды, мүйізді антенналарды, антенна массивтерін, радар жүйелерін және РФ өлшеу платформаларын әзірлеу және бағалау үшін де пайдалы.
РФ МИСОрадиожиілікті сынау, байланыс, радар, антеннаны өлшеу және жүйелік интеграция үшін антенна және микротолқынды компоненттер шешімдерін ұсынады. Антеннаның негізгі теориясын нақты түсіну инженерлерге қолайлы өнімдерді таңдауға және жиілік диапазонын, күшейтуді, поляризацияны, сәуле енін, VSWR және сәулелену үлгісінің өнімділігін дұрыс бағалауға көмектеседі.
Антенналар туралы көбірек білу үшін мына сайтқа кіріңіз:
Жарияланған уақыты: 2026 жылғы 17 шілде
