Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Электротехника -> Рутледж Д. -> "Энциклопедия практической электроники" -> 144

Энциклопедия практической электроники - Рутледж Д.

Рутледж Д. Энциклопедия практической электроники — M.: ДМК Пресс, 2002. — 528 c.
ISBN 5-94074-096-0
Скачать (прямая ссылка): enciklopediya2002.djvu
Предыдущая << 1 .. 138 139 140 141 142 143 < 144 > 145 146 147 148 149 150 .. 193 >> Следующая

На концы диполей можно поместить нагрузку. В экспериментах Герца к каждому из концов диполей были прикреплены сферы, что давало эффект подстройки.
Диполи и монополи, о которых говорилось выше, имели низкий КНД. В 1926 году. Шинтаро Уда (Shintaro Uda), профессор университета Тохоку (Tohoku) в городе Сендай (Sendai), Япония, предложил оригинальный способ увеличить коэффициент направленного действия. Он добавил дополнительные вибраторы впереди и позади диполя (рис. 15.12а).
Они называются паразитными элементами и не соединены между собой. Но в них возбуждаются токи, и вибраторы переизлучают энергию с фазой, которая определяется их длиной. Один паразитный вибратор должен быть короче резонансной длины волны и выполнять функцию директора, усиливая излученный пучок в прямом направлении. Другой элемент несколько длиннее резонансной длины
R, = 40Tt2Cl / Xf
(15.65)
Rr= 160тс2(1 / Xf
(15.66)
15.11. ИОНОСФЕРА [359~1
Симметричный бибратар 0,485 X
- 12dB
Земноя поберхнасть
Отражатель Директор
0,509 X -0,462 X
а) б)
Рис 15.12. Антенна Яги (а). Коэффициент направленного действия, вычисленный для этой антенны как функция угла места на частоте 7 МГц, когда антенна расположена в 20 метрах над землей (б). Элементы антенной решетки находятся на расстоянии 6 м и имеют диаметр 16 мм. Расчеты выполнены с помощью программы EZNEC_
и работает как отражатель, уменьшая излучение в обратном направлении. При правильных размерах коэффициент направленного действия может быть существенно повышен. Эти антенны обычно называются директорными антеннами, антеннами типа «волновой канал» или антеннами Яги в честь Хидецуги Яги (Hidetsugu Yagi) -директора лаборатории профессора Уда в университете Тохоко. Вот почему часто используется второе их название - антенны Яги-Уды. Механическая конструкция директорных антенн очень проста, вот почему они так популярны во всем мире.
Принцип работы директорной антенны Яги достаточно сложен, поэтому для расчета диаграммы направленности понадобится компьютерная программа. На рис. 15.126 показана диаграмма направленности поднятой над землей директорной антенны, представленной на рис. 15.12а. Максимальный коэффициент направленного действия равен 12 дБ. Коэффициент подавления за антенной составляет более 20 дБ. Максимум в диаграмме направленности антенны расположен при угле возвышения 27° на частоте 7 МГц. Максимальный угол определяется высотой над землей. Это угол, при котором отраженная от земли волна совпадает по фазе с неотраженной волной. Описанная модель также служит для связи на большие расстояния, когда радиоволны отражаются от ионосферы.
15.11. Ионосфера
Первые исследователи полагали, что радиопередача ограничена кривизной Земли. Однако радиоволны могут отражаться от ионизованных электронов в верхних слоях атмосферы. Радиоволны способны отражаться многократно, что делает возможным радиосвязь в пределах всего Земного шара. В верхних слоях атмосферы под воздействием ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца электроны отрываются от атомов и молекул. Эта часть атмосферы называется ионосферой. На рис. 15.13 показан типичный график зависимости плотности электронов от высоты в дневное время.
ГШ] 15. АНТЕННЫ И РАСПРОСТРАНЕНИЕ РАДИОВОЛН
Рис. 15.13. Плотность электронов в ионосфере в летний день_
Примечание к рис. Названия атмосферных слоев были предложены Эдвардом Эпплтоном (Edward Appleton) в 1920-х гг. Первый из открытых слоев был назван электрическим, или Е-слоем. Затем были обнаружены новые слои, расположенные ниже и выше Е-слоя, поэтому их назвали D- и F-слоями. Этот рисунок печатается с разрешения автора Кеннета Дэвиса (Kenneth Davies) из книги ^Ionospheric radios, опубликованной издательством Peter Peregrinus
Максимальная плотность электронов приходится на высоту 300 км. На больших и малых высотах плотность электронов уменьшается: на больших высотах мало ионизованных атомов и молекул; на малых высотах ультрафиолетовое и рентгеновское излучение становится менее интенсивным, так как поглощается при прохождении через атмосферу. Максимумы на графике помечены буквами D, Е, F1, F2. Излучения с большей энергией проникают в ионосферу глубже, поэтому рентгеновские лучи ионизируют главным образом D- и Е-слои, а ультрафиолетовое излучение - F-слой.
D-слой находится на высоте 70 км. Максимальный уровень ионизации приходится на полдень каждого дня и составляет около 1010 электронов на кубический метр. D-слой исчезает при заходе солнца и появляется при его восходе.
В D-слое происходит наибольшее поглощение в ионосфере - он не пропускает сигналы частотой ниже 10 МГц, что делает невозможной связь на большие расстояния на таких частотах в дневное время.
Е-слой находится на высоте 120 км. Максимальный уровень ионизации приходится также на полдень и составляет около 10й электронов на кубический метр. Частоты до 15 МГц при однократном отражении могут распространяться на расстояние до 1500 км. Как и D-слой, Е-слой исчезает ночью. К тому же на высоте Е-слоя существуют ионизированные «куски», называемые случайным (спорадическим)
Предыдущая << 1 .. 138 139 140 141 142 143 < 144 > 145 146 147 148 149 150 .. 193 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed