Ma’ruza 8 8-mavzu. Antennalarni hosil qilish. Reja

MA’RUZA 8
8-mavzu. Antennalarni hosil qilish.
Reja:
1.Antennalar va oddiy antennani hosil qilish.
2.Radiochastota toki energiyasini uzatish. O‘YUCH antenna qurilmalarini parametrlari. 3.Yo‘nalish va kuchaytirish koeffitsientlari. Gers dipollari.
Antennalarning parametrlari
Radioto‘lqinlar tarqalishi qonunlarining kat’iy ifodalangan chastotaviy bog‘liqligi bu to‘lqinlarni diapazonlarini poddiapazonlarga bo‘lishni talab qiladi. Bu poddiapazonlarda radioto‘lqinlarning tarqalish sharoitlari taxminan bir-xil. 6.1-jadvalda diapazonlarning chastotaviy chegaralari va ularning nomlari keltirilgan.
6.1-jadval
Diapazonlarning chastotaviy chegaralari va ularning nomlari
CHastota
|
To‘lqin uzunligi
|
Diapazon
|
To‘lqinlarning bo‘linishi
|
3 kGs…30 kGs
|
100km…10km
|
O‘UT (SDV)
|
Miriametrli
|
30 kGs…300 kGs
|
10 km…1 km
|
UT (DV)
|
Kilometrli
|
300 kGs…3000 kGs
|
1 km…100 m
|
O‘T (SV)
|
Gektometrli
|
3 MGs…30 MGs
|
100 m…10 m
|
QT (KV)
|
Dekametrli
|
30 MGs…300 MGs
|
10 m…1 m
|
UQT (UKV)
|
Metrli
|
300 MGs…3000 MGs
|
1 m…10 sm
|
UQT (UKV)
|
Detsimetrli
|
3 GGs…30 GGs
|
10 sm…1 sm
|
UQT (UKV)
|
Santimetrli
|
30 GGs…300 GGs
|
1 sm…1 mm
|
UQT (UKV)
|
Millimetrli
|
300 GGs…3000 GGs
|
1 mm…0,1 mm
|
UQT (UKV)
|
Detsimillimetrli
|
Quyida antennalarning nazariy maxlumotlari keltirilgan.
Uzatuvchi antenna foydali signal bilan modulyasiyalangan yuqori chastotali tebranishning erkin tarqaluvchi elektromagnit to‘lqinga aylantiradi.
Qabul qiluvchi antenna elektromagnit to‘lqin ushlaydi va yuqori chastotali tebranishga aylantiradi. Antennaning foydali ish koeffitsienti juda yuqori bo‘lishi shart
ɳ =PΣ/PO,
bunda PΣ =sochiluvchi quvvat
Po =berilgan quvvat
PΣ=I02 RΣ/2,
Zkir =U0/I0 = Rkir+jxkir.
Ko‘pchilik xollarda qabul nuqtasidagi maydon kuchlanganligini oshirish uchun yo‘naltirilgan antennalardan foydalanish, yo‘naltirilmagan antennalardan foydalanilganga qaraganda iqtisodiy jihatdan ancha arzon.
Bundan tashkari yo‘naltirilgan antenna (yordamida) boshqa radio stansiyalarga ta’sir etuvchi xalaqitlarni kamaytirish imkonini beradi va boshqa radio stansiyalardan qabul qilishda xalaqit satqini kamaytiradi.
Antennaning yo‘nalish xususiyatlari quyidagi parametrlar bilan xarakterlanadi:
1. Yo‘nalish diagrammasi - YD.
2. Yo‘nalish Koeffitsienti – YK.
3. Antennaning kuchaytirish koeffitsienti-AKK.
4. Antenna bosh bargchasining kengligi va yon barglarining sathi.
Antenna tavsifining qaytuvchanlik prinsipiga asosan,uzatish rejimida xam antenna xuddi qabul qilish rejimi kabi bo‘ladi.
Fider – antennani uzatkich bilan bog‘lovchi qurilma bo‘lib (yoki qabul qilgich bilan), u nurlatmasligi lozim,to‘lqin energiyasini minimal yo‘qotish, antennaning qarshiligi va uzatgichning chiqish qarshiligi bilan moslashgan bo‘lishi kerak (qabul qilgichning kirish qarshiligi bilan).Fider yugurma to‘lqin rejimiga yaqin bo‘lgan rejimda ishlashi kerak. Antennaning kirish qarshiligi manba nuqtasidagi kuchlanishni manba nuqtasidagi tok nisbati orqali aniqlanadi va ko‘p xollarda kompleks kattalik hisoblanadi
Zkir =U0/I0 = Rkir+ jXkir,
bunda R-kirish qarshiligining aktiv tashkil etuvchisi;
jXkir - reaktiv tashkil etuvchi.
Ideal xolatda antennaning kirish qarshiligi toza aktiv bo‘lishi va fiderning to‘lkin qarshiligiga teng bo‘lishi kerak. SHartli ravishda antennalarni to‘rtta katta guruxga bo‘lish mumkin:
1. Uncha katta bo‘lmagan o‘lchamdagi nurlatgichlar,
l ≤ λ ; f = 10 kGs…1 GGs.
Masalan: Tirqishdan yasalgan yakka tebratgichli nurlatgichlar, mikrochiziqli va ramkali antennalar.
2. YUgurma to‘lkin antennalari
l< λ ≤ 10 λ; f=3 MGs…10 GGs.
Masalan:Spiral dielektrik,to‘lkin kanalli antennalar.
3. Antenna panjaralari
λ < l ≤ 100 λ; f = 3 MGs…30 GGs.
Masalan: Sinfaz gorizontal diapazonli antenna,telemarkazdan uzatuvchi antennalar.
4. Apperturali antennalar
λ < l ≤ 1000 λ; f = 100 MGs…100 GGs.
Apertura - bu nurlatuvchi sirt.
Masalan: Ruporli, parabolik antennalar.
SHuningdek ishchi chastota polosasi xam antennaning asosiy tavsifi hisoblanadi. Ishchi chastota polosasining kengligiga ko‘ra antennalar quyidagilarga bo‘linadi.
a) torpolosali Δf/f0 < 10 %;
b) kengpolosali Δf/f0 < 10 …50 %;
v) diapazonli Kq = 2…5 (fimax/fimin=2…5);
g) chastotaga bog‘lik bo‘lmagan Kq > 5;
bunda: Δf -ishchi chastota polosasi,
f0 - eltuvchi yoki o‘rtacha chastota,
Kq - chastota bo‘yicha qamrash koeffitsienti.
Antenna yordamida nurlatilgan elektromagnit maydonni hisoblashda antennani cheksiz elementar nurlatgichlar yoki manbalar ko‘rinishda qarash mumkin.
- O‘tkazgichli antenna bo‘lgan xolatda EEN elementar manba hisoblanadi;
- Tirqishli antennalarda EMN elementar manba hisoblanadi;
- Apertur antennalarda - Gyuygens elementi elementar manba hisoblanadi (to‘lqin frontining cheksiz kichik elementlari).
Natijaviy maydon ko‘zg‘atuvchi tokning amplituda va fazasini hisobga olgan xolda, barcha elementar nurlatgich maydonlarining yig‘indisiga teng. Keltirilgan nuqtadagi maydon kuchlanganligi quyidagicha ifodalash mumkin
E(θ,φ) = Af(θ,φ)* exp [ jψ(θ,φ)]
A-kompleks ko‘paytiruvchi bo‘lib, u antennaning qabul nuqtasiga yo‘nalganligiga bog‘liq emas. Ko‘pchilik antennalarda bu ifodaga qo‘shimcha ko‘payyuvchi qo‘shiladii;
e jkr/r - bu to‘lqin fronti sferik ekanligini ko‘rsatadi
bunda k - to‘lqin soni
k = 2π/λ;
r - antennaning faza markazidan to kuzatuv nuqtasigacha bo‘lgan masofa. f(θ,φ) - yo‘nalishning amplituda tavsifi;
ψ (θ,φ) - yo‘nalishning faza tavsifi.
Yo‘nalganlik tavsifi yoki yo‘nalishning amplituda tavsifi - bu formula bo‘lib, maydonning fazaviy koordinatalarga bog‘liqligi f(θ,φ) ni ko‘rsatadi.
Uzoq zonada E va H ning bo‘ylama tashkil etuvchilari mavjud emas va ularning chegarasi quyidagi formulalar yordamida aniqlanadi
rizm ≥ 2R/λ,
bu erda R - antennaning maksimal o‘lchovi.
Antennalar kursida maydonning ko‘ndalang o‘lchamini emas, balki maydon ko‘ndalanligining xarakterini o‘zgarishini o‘rganish maqsad muvofiq.
Amaliyotda ko‘p xollarda normallashtirilgan yo‘nalish tavsifidan foydalaniladi.
F(θ,φ) - me’yorlangan qiymatni bildiradi.
F(θ,φ) =| E(θ,φ )|/ |Emax (θ0,φ0)|.
Amaliyotda, odatda fazoviy yo‘nalganlik diagrammasidan foydalanilmaydi,balki ikkita o‘zaro parallel tekislikdagi yo‘nalish diagrammasi ko‘riladi.
Yo‘nalganlik diagrammasi - bu yo‘nalish tavsifining grafik ko‘rinishidir.
Yo‘nalganlik diagrammasi odatda maydoniy yoki to‘g‘riburchakli koordinatalar tizimida ko‘rsatiladi.
|