Антенно-фідерні пристрої, основи електроакустики

Антенно-фідерні пристрої.

Антенно-фідерне пристрій (АФУ) - сукупність антени і фидерного тракту, що входить в якості складової частини в радіоелектронне виріб, зразок, комплекс. АФУ використовуються для передачі сигналів в системах радіозв'язку, радіомовлення, телебачення, а також інших радіотехнічних системах, які використовують для передачі сигналів радіохвилі. Функція антени полягає у випромінюванні або прийомі електромагнітних хвиль. Електричне підключення антени до джерела (споживачеві) може бути безпосереднім, а може здійснюватися за допомогою лінії передачі, оснащеної радіочастотними соединителями, тобто за допомогою фідера. Функція фідера - в передачі електромагнітного коливання від радіопередавача до входу антени і передачі електромагнітного коливання від антени до радіоприймача.

Антени Передавальна антена перетворює енергію хвиль, що надходять з фідера від передавача до антени, в енергію вільних коливань, що поширюються в навколишньому просторі. Передавальна антена повинна не просто випромінювати електромагнітні хвилі, а забезпечувати найбільш раціональний розподіл енергії в просторі. У зв'язку з цим однією з основних характеристик передавальних антен є діаграма спрямованості (ДН) - залежність випромінюваного поля від положення точки спостереження (точка спостереження повинна знаходитися в далекій зоні - на незмінно великій відстані від антени). Вимоги до спрямованості коливаються в дуже широких межах від близьких до надісланим (системи радіомовлення та ефірного телебачення) до різко вираженої спрямованості в певному напрямку (далека космічна радіозв'язок, радіолокація, радіоастрономія і т. Д.). Спрямованість дозволяє без збільшення потужності передавача збільшити потужність поля, випромінюваного в даному напрямку, а також дозволяє зменшувати перешкоди сусіднім радіотехнічним системам, тобто сприяє вирішенню проблеми електромагнітної сумісності (ЕМС). Спрямованість можна отримати тільки коли розміри антени істотно перевищують довжину хвилі коливань.

Приймальна антена вловлює енергію вільних коливань і перетворює її в енергію хвиль, яка надходить з фідера на вхід приймача. Для прийомних антен діаграма спрямованості (ДН) - це залежність струму в навантаженні антени, тобто в кінцевому рахунку в приймальнику, або ЕРС наводиться на вході приймача, від напрямку приходу електромагнітної хвилі, опромінюючої антену. Наявність спрямованих властивостей у прийомних антен дозволяє не тільки збільшувати потужність виділяється струмом в навантаженні, але і істотно послаблювати прийом різного роду перешкод, тобто підвищує якість прийому. Будь-яку передавальну антену можна використовувати і для прийому електромагнітних хвиль і взагалі кажучи, навпаки, проте від цього годі було що вони однакові по конструкції. Електромагнітна енергія від передавального пристрою до антени і від антени до приймального пристрою передається за допомогою фідерного тракту.

Фідери Важливу роль в роботі антенних пристроїв грає лінія передач (фідер), яка передає енергію від генератора до антени (в передавальному режимі) або від антени до приймача (в режимі прийому). Основні вимоги до фідера зводяться до його електрогерметічності (відсутності випромінювання енергії з фідера) і малим тепловим втратам. У передавальному режимі хвильовий опір фідера має бути погоджено з вхідним опором антени (що забезпечує в фідері режим біжучої хвилі) і з виходом передавача (для максимальної віддачі потужності). У приймальному режимі узгодження входу приймача з хвильовим опором фідера забезпечує в останньому режим біжучої хвилі. Узгодження ж хвильового опору фідера з опором навантаження - умова максимальної віддачі потужності в навантаження приймача. Залежно від діапазону радіохвиль застосовують різні типи фідерів: двох або багато-провідні повітряні фідери

Хвилеводи В супутникових системах зв'язку в якості фідерів використовують круглі, еліптичні і прямокутні хвилеводи і коаксіальні кабелі. Хвилеводи як ліній передачі НВЧ коливань, як правило, застосовують на частотах понад 2 ГГц. Круглі хвилеводи дозволяють передавати дві хвилі, що мають ортогональні поляризації. Основним типом хвиль є хвиля Н01. У вітчизняній техніці знайшли застосування хвилеводи діаметром 70 мм, використовувані в діапазоні 4, 6, 8 ГГц. Загасання ЕМВ в круглому хвилеводі залежить від його діаметра і робочої частоти. Для хвилеводів еліптичних - хвилею основного типу є хвиля Н01. Конструктивно він являє собою порожню гофровану трубу, виготовлену з мідної отожженной стрічки, на яку накладено захисні оболонки. Такі хвилеводи отримали назву ЕВГ (еліптичний хвилевід гофрований). Вони випускаються для діапазонів 2, 4, 6, 8, 11 ГГц і відрізняються один від одного розмірами і загасанням, виготовляються необхідної довжини без фланцевих з'єднань і, як правило, при транспортуванні намотуються на барабан. Недоліком ЕВГ є відносно велике значення коефіцієнта відображення. Широке застосування в якості фідерних трактів знайшли хвилеводи прямокутного перетину. У них використовується основний тип хвилі Н10. Такі хвилеводи можуть бути жорсткою або гнучкою конструкції, різної довжини. З'єднання відрізків хвилеводу здійснюється за допомогою фланців. Подібні хвилеводи використовуються в малоканальних СКС в тракті передачі.

Коаксіальні кабелі забезпечують передачу хвилі типу ТИМ (плоска поперечна хвиля, що біжить). Коаксіальні кабелі мають маркування: РК-75-18-12 РК- радіочастотний кабель. Де. 75- хвильовий опір, Ом; 18- внутрішній діаметр зовнішнього провідника, мм; 12- 1 поліетилен, 2 номер розробки кабелю.

У станціях супутникового зв'язку коаксіальні кабелі використовують в тракті прийому. В окремих конструкціях хвилеводних трактів може застосовуватися спеціальна система осушення, призначена для осушення повітря у внутрішніх обсягах волноводов. Такі системи знайшли застосування в лініях передачі енергії з підвищеною потужністю сігнала.К елементам фідерних трактів, крім того, відносять: поляризаційні селектори; поляризатори; циркулятори.