100 лет радио - Мигулина В.В.
ISBN 5-256-01228-2
Скачать (прямая ссылка):
В радиорелейных линиях прямой видимости в последнее десятилетие аналоговые системы постепенно вытесняются цифровыми, что естественно влечет серьезные изменения в требованиях к антенным системам РРЛ и фидерным трактам. Особое значение поэтому придавалось оптимизации антенных систем с позиций борьбы с глубокими селективными замираниями сигнала. Как и в спутниковых системах, разработаны и используются антенны и фидерные тракты, позволяющие одновременно работать в двух и более частотных диапазонах при поляризационном уплотнении.
В последние годы привлекают внимание плоские антенные решетки (ПАР), работающие в дециметровом и сантиметровом диапазонах волн. Такие решетки с успехом используются для непосредственного приема спутникового телевидения и для приема ретранслированных наземными центральными станциями телевизионных программ, а также как абонентские антенны зоновой связи. Опыт их разработок и эксплуатации показал, что при небольших размерах они конкурентноспособны с зеркальными антеннами. При усилении же, большем 25...28 дБ, все преимущества, может быть, кроме дизайна, оказываются на стороне зеркальных антенн.
Плоские антенные решетки употребляются для приема волн и с линейной, и с круговой поляризацией. Их реализация основана как на традиционных принципах построения синфазных вибраторных решеток с фидерной системой елочного типа или линейных решеток, питаемых бегущей волной, например волноводно-щелевых, так и на недавно разработанных схемах антенн "вытекающей волны", открытых излучающих систем с модулированными параметрами и т.п. Как правило, при производстве ПАР используется одно-или двусторонняя печать на диэлектрике.
Лучшие образцы ПАР обеспечивают коэффициент использования поверхности около 75...85% и удовлетворительное согласование примерно в 10...20%-ной полосе частот при собственной шумовой температуре, определяемой омическими потерями, не более 15...20К.
Следует отметить, что приведенные электрические параметры характерны для ПАР с небольшими электрическими размерами.
96
Антенно-фидерные устройства
С ростом размеров существенно усложняется конструкция антенны, увеличиваются омические потери, усиливается влияние на эффек-, тивность антенны частотной девиации, свойственное большинству используемых на практике вариантов плоских решеток, ухудшается диапазонное согласование и т.п. Поэтому, как уже отмечалось, целесообразность использования плоских антенных решеток на сегодняшний день ограничена коэффициентом усиления порядка 25...28 дБ.
Сказанное относится к ПАР с неподвижным главным лучом. Первые попытки создать экономичные и удобные в эксплуатации плоские решетки со сканированием луча или с многолучевой диаграммой пока не дали положительных результатов. Если в дальнейшем эти работы будут успешно завершены, то для некоторых радиослужб, в частности для непосредственного приема спутникового телевидения, ПАР с управляемой диаграммой направленности могут оказаться весьма полезными.
В настоящее время интенсивно развивается техника антенных устройств СВЧ диапазона для центральных станций раздачи связи и телевещания. Такие антенные устройства в их простейшем варианте (по типу передающих антенн телецентров) обеспечивают в горизонтальной плоскости близкое к равномерному излучение, а необходимое для нормальной работы радиосистемы усиление реализуется за счет достаточно большой электрической длины антенны по вертикали. Как правило, такие антенны представляют собой линейные антенные решетки на базе коаксиальной линии со щелевыми излучателями, причем напряжение питания этих излучателей подается либо индивидуально, либо по основному коаксиалу волной с замедленной фазовой скоростью.
В более сложных вариантах антенна центральной станции должна обеспечить равномерное излучение не во всех азимутальных направлениях, а в некотором секторе углов. В таком случае на центральной станции устанавливается несколько антенных систем, причем для обеспечения необходимой помехозащищенности соседние секторы облучаются полями с разной поляризацией. Подобные устройства можно выполнить, например, в виде сегментно-парабо-лической антенны, питающей сильно расфазированный в горизонтальной плоскости рупор с углом раствора, равным углу облучения рабочей зоны. При этом обеспечивается равномерность облучения рабочей зоны порядка + 1 дБ и среднее подавление излучения в соседней зоне порядка 20...30 дБ.
В области передающих телевизионных антенн основные направления работ за последнее десятилетие определялись быстрым ростом числа телевизионных программ и освоением "коротких" дециметровых каналов.
В частности созданы широкополосные ТВ антенны с коэффициентом перекрытая по частоте порядка 1,7, что позволяет пере-
Л. Д. Бахрах, В. Г. Ямпольский
97
крыть весь выделенный частотный диапазон четырьмя исполнениями антенны.
Очень интересны разработанные в последнее время многовхо-довые широкодиапазонные передающие ТВ антенны. Такие антенны имеют несколько независимых входов с высокой развязкой между ними, причем подключение передатчика к каждому из входов формирует близкую к равномерной диаграмму в горизонтальной плоскости. Самое важное заключается в отсутствии каких-либо ограничений на рабочие частоты подключенных к антенне передатчиков, которые могут располагаться как в одном частотном диапазоне, так и в смежных и в несмежных диапазона Системы подобного типа заменяют две или три типовые телевизионные антенны.
