***** Google.Поиск по сайту:


7. Антенны и фидеры

Спутниковые и радиорелейные системы передачи

7. Антенны и фидеры

7.1. Параметры антенн

На радиорелейных линиях, ТРЛ и спутниковых линиях связи применяют приемопередающие направленные антенны. Поле излучения антенны формируется в пространстве на некотором расстоянии от антенны, в так называемой дальней зоне. В этой зоне амплитуды векторов электрического Е и магнитного полей Н убывают пропорционально расстоянию от антенны.

Коэффициент направленного действия (КНД) антенны равен отношению квадрата напряженности поля, создаваемого антенной в данном направлении, к среднему квадрату напряженности поля по всем направлениям. Обычно антенну характеризуют значением КНД в главном направлении D. Если приводят значения КНД в других направлениях, то их записывают вместе с указанием угла q , т.е. в виде D(q). Угол q отсчитывают относительно главного направления. Нормированный КНД

Квадрат напряженности поля антенны пропорционален мощности излучения, следовательно, (q) характеризует угловое распределение этой мощности.

Диаграмма направленности (ДН) антенны – это графическое представление F(q) в заданной плоскости [1]. Для антенн измеряют ДН в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, одна из которых совпадает с плоскостью вектора Е поля излучения, а другая – с плоскостью вектора Н. Такая пара ДН дает полное пространственное представление о направленных свойствах антенны. Лепесток ДН, соответствующий q =0, называют главным, лепесток в направлении q =180° – задним, остальные – боковыми. Приближенно ДН оценивают шириной главного лепестка по половинной мощности 2q 0,5 (уровень минус 3дБ) и шириной по минимуму поля 2q 0.

Коэффициент полезного действия антенны h А равен отношению мощности излучения к мощности радиочастотного сигнала, подводимого к антенне. Для антенн СВЧ диапазона h А»1

Коэффициент усиления антенны G показывает, во сколько раз придется увеличить подводимую мощность, если данную направленную передающую антенну заменить ненаправленной, при условии, что напряженность поля в точке приема не изменится. Коэффициент усиления характеризует способность передающей антенны сконцентрировать основную часть излучаемой мощности в главном направлении, которая получила название эквивалентной изотропно-излучаемой мощности (ЭИИМ)

, (7.1)

где Рп – мощность передатчика; h п – КПД передающего фидера.

Принято указывать коэффициент усиления в децибелах, т.е. g=10lgG. Коэффициент усиления антенны в любом направлении, отличном от главного, приводят вместе с указанием угла ДН, т.е. в виде g(q ).

Эффективная площадь приемной антенны Sэ равна отношению максимальной мощности, которая может быть отдана приемной антенной в согласованную нагрузку, РА к плотности потока мощности сигнала у антенны w , т.е. SэА w. Эффективная площадь характеризует способность антенны принять основную часть приходящей мощности, в то время как коэффициент усиления характеризует аналогичное качество передающей антенны. Эти передающей антенны. Эти величины связаны между собой соотношением

G=4p Sэ/l 2 , (7.2)

где l - длина волны.

В диапазоне СВЧ применяют антенны, в которых поле излучения формирует отражающая поверхность (например, параболическое зеркало). Для таких антенн

Sэ=Skн(7.3)

где S – площадь раскрыва (апертуры); kн – коэффициент использования поверхности (КИП); у лучших антенн КИП около 0,7.

Защитное действие антенны kз характеризует ее способность ослаблять помеху с частотой сигнала, приходящую с направлений под углами q =90…270° , т.е. с заднего полупространства. Защитное действие антенны при q =180° оценивают по уровню заднего лепестка kз=g-g(180° ). При других значениях q - по уровням боковых лепестков kз(q )=g-g(q б), где q б – угол, соответствующий максимуму бокового лепестка ДН. По значениям kз(q ) строят гарантированную огибающую боковых лепестков ДН [1]. Антенны РРЛ, работающие по двухчастотному плану, принимают с заднего полупространства сигнал соседней станции, который может вызвать переходные шумы в каналах. Чтобы обеспечить незначительную мощность этих шумов необходимы антенны у которых kз(q )³ 65дБ.

Диапазон антенны – это диапазон частот, в котором параметры антенны остаются в заданных пределах. Для антенн магистральных РРЛ он должен составлять 400…500 МГц, поскольку на одну антенну часто работают все четные (нечетные) стволы системы. В некоторых случаях антенны могут работать в смежных диапазонах частот, например 4 и 6 ГГц.

7.2. Основные типы антенн

Зеркальные антенны. Это направленные антенны, содержащие первичный излучатель и отражатель антенны в виде металлической поверхности. Первичным излучателем (или облучателем) называют излучающий элемент антенны, связанный с фидером. На РРЛ, ТРЛ и ССС используют следующие зеркальные антенны: параболические, рупорно-параболические, двухзеркальные и др.

Принцип формирования направленного излучения рассмотрим на примере передающей параболической антенны (рисунок 7.1а). Поверхность отражателя 1 является вырезкой из параболоида вращения и представляет собой металлическое зеркало. С фокусом зеркала F совмещен центр облучателя 2 Фокусное расстояние обозначено F*. Широко распространены рупорные облучатели, питаемые от волновода 3.

Рисунок 7.1. Схемы параболических антенн:

Рисунок 7.1. Схемы параболических антенн:
а – осесимметричной; б – осесимметричной улучшенной;
в – неосесимметричной (1 – отражатель; 2 – облучатель; 3 – фидер).

Рупор излучает сферическую волну, которая, отражаясь от отражателя, превращается в плоскую в раскрыве антенны. Ход лучей показан на рисунке 7.1а и в тонкими линиями со стрелками. Раскрывом называют плоскость S, перпендикулярную фокальной оси MN и ограниченную кромкой зеркала (рисунок 7.1а) либо проекцией на нее этой кромки (рисунок 7.1в). В плоскости раскрыва все лучи должны быть параллельны, т.е. иметь одинаковую фазу. Кроме того, амплитуды лучей также должны быть одинаковы. За счет этого мощность излучения концентрируется в направлении, перпендикулярном плоскости раскрыва. Чем больше S, тем уже главный лепесток ДН антенны и больше G. На практике амплитуда поля в раскрыве S обычно спадает к краям. Следовательно, в создании направленного излучения участвует не вся апертура S, а ее часть, называемая эффективной площадью антенны (рисунок 7.3). Чтобы лучше использовать антенну, стараются повысить ее КИП. С этой целью применяют рупорные облучатели с улучшенной ДН. На КИП влияют также точность изготовления поверхности зеркала, затенение раскрыва и др.

Атмосферные осадки, скапливаясь на поверхности отражателя или попадая на облучатель, ухудшают электрические параметры антенны. Поэтому антенны защищают от осадков, применяя радиопрозрачные материалы. Облучатели закрывают кожухами, а раскрывы антенн – чехлами из гибкой пленки или защитными крышками.

Параболические антенны (ПА). В симметричной ПА (рисунок 7.1а,б) форма отражателя симметрична относительно фокальной оси. Облучатель оказывается в поле плоской волны. Часть энергии последней возвращается к облучателю, попадает в волновод и нарушает его согласование с антенной. Кроме того, облучатель и волновод затеняют раскрыв антенны, снижая ее КИП и ухудшая ее направленные свойства. Для улучшения согласования ПА устанавливают металлический диск 5 (рисунок 7.1б) на некотором расстоянии r от зеркала 1. Диаметр диска d и расстояние r подбирают такими, чтобы волны, переизлученные диском и зеркалом, у облучателя оказались в противофазе и компенсировали друг друга. Такая компенсация возможна только в узкой полосе частот, в пределах 0,1f, так как d и r зависят от f. Угол раскрыва параболического зеркала 2Y 0 (рисунок 7.3б) выбирают близким к p , что позволяет реализовывать kз(q )=45…50дБ. При меньших углах раскрыва возрастает излучение рупора за кромку зеркала и падает kз. Его повышают, устанавливая металлические защитные экраны 4 (рисунок 7.1б) в виде цилиндрических насадок на кромку зеркала. В таких улучшенных антеннах получают kз(q)=55…70дБ. Коэффициент использования поверхности ПА около 0,5; диаметр зеркала 1…5м. Осесимметричные ПА достаточно просты в изготовлении и сравнительно недороги.

Отражатель неосесимметричной ПА (рисунок7.3в) не имеет симметрии относительно фокальной оси MN. Рупор оказывается вне поля плоской волны, переизлученной зеркалом. Поэтому у такой антенны согласование облучателя с волноводом много лучше, чем у осесимметричной и она имеет более широкий диапазон. Угол раскрыва зеркала неосесимметричной ПА не велик. Это снижает ее защитное действие. Для повышения kз устанавливают дополнительные экраны. На отечественных РРЛ применяют неосесимметричные антенны с круглым раскрывом диаметром1,1 и 1,5 м типа АНК-1,1 и АНК-1,5. Зеркало представляет собой вырезку из параболоида вращения цилиндром. К нижней части зеркала присоединен металлический экран, улучшающий защитное действие антенны. Облучатель выполнен на основе рупора с изломом образующей и закрыт крышкой из радиопрозрачного материала. Для каждого рабочего диапазона антенну комплектуют своим облучателем. Коэффициент усиления АНК-1,1 меняется от 31 (4ГГц) до 40,6дБ (11ГГц); для АНК-1,5 соответственно от 33,6 до 43дБ; КИП составляет 0,6…0,7. Защитное действие в диапазонах 4 и 11 ГГц в секторе углов180± 450 не хуже 53 и 70 дБ. Благодаря наклону зеркала на рабочей поверхности почти не скапливаются осадки. Поэтому антенны можно эксплуатировать без чехла для укрытия зеркала. Эти антенны при соизмеримых с осесимметричными ПА габаритах, массе и стоимости имеют более низкий уровень гарантированных огибающих боковых лепестков.

На отечественных ТРЛ применяют неосесимметричные ПА, у которых контур раскрыва – прямоугольник 20´20 м (g=42дБ) и 30´30 м (g=45дБ). Облучателем служит пирамидальный рупор длиной до 3 м и раскрывом 1´ 1 м. Для защиты от осадков раскрыв рупора косо срезан и закрыт пластмассовой крышкой.

Рупорно-параболические антенны (РПА). В РПА (рисунок 7.2) неосесимметричное параболическое зеркало 1 соединено с пирамидальным рупором 2 по задней кромке и с помощью боковых металлических стенок 4, продолжающих рупор. Рупор соединяют с волноводом через переход 3 с плавно меняющимся сечением, обеспечивающим согласование. Чтобы через раскрыв 5 осадки и пыль не попадали внутрь антенны, его закрывают крышкой из пенопласта.

Рисунок 7.2. Схема рупорно-параболической антенны

Рисунок 7.2. Схема рупорно-параболической антенны

Металлические стенки антенны препятствуют непосредственному излучению рупора и защищают его от воздействия внешних мешающих полей. Поэтому РПА имеет высокое защитное действие. При вертикальной поляризации kз(q )>65 дБ, при горизонтальной он несколько хуже в секторе углов, примыкающих к 900. Для улучшения защитных свойств конструкцию дополняют экранами. Защитные экраны 5, установленные по боковым кромкам раскрыва, снижают излучение антенны в секторе углов около 900, а экран 3 на верхней кромке – в заднем полупространстве. Антенна с экранами имеет kз(q )>70 дБ.

За счет выноса облучателя из поля плоской волны и хорошего согласования с волноводом достигнут очень большой диапазон РПА. Она может работать в смежных диапазонах. Площадь раскрыва антенны 5…15 м2; КИП составляет 0,7…0,6. Основные недостатки РПА – большие габаритные размеры, масса, стоимость. На отечественных РРЛ применяются антенны типа РПА-2п и ее модификацию РПА-2п-2 площадью раскрыва 7,5 м2 и коэффициентом усиления 39,5 и 43 дБ соответственно на частотах 4 и 6 ГГц.

Двухзеркальные антенны. У них облучатель состоит из двух элементов (рисунок 7.3) рупора 1 и вспомогательного зеркала 2 (контррефлектора). Фазовый центр рупора совмещен с одним из фокусов F1 контррефлектора, а фокус параболического отражателя 3 – со вторым его фокусом F2. Параболическое зеркало излучает так, будто облучатель расположен в фокусе F2.

Антенна двухзеркальная гиперболическая (АДГ) имеет гиперболическое вспомогательное зеркало (рисунок7.3а). Хотя рупор и вынесен из поля плоской волны, но часть лучей, отражаясь от гиперболического зеркала, возвращается в рупор. Это ухудшает согласование рупора с фидером и снижает диапазон АДГ, хотя и в меньшей степени чем ПА. Кроме того, контррефлектор и элементы его крепления затеняют раскрыв и снижают КИП. В АДГ получают kи=0,45…0,5 и kз(q )=65дБ при углах раскрыва 1800.

Рисунок 7.3. Схемы двухзеркальных антенн с гиперболическим (а) и эллиптическим (б) контррефлекторами

Рисунок 7.3. Схемы двухзеркальных антенн с гиперболическим (а) и эллиптическим (б) контррефлекторами

Антенна двухзеркальная эллиптическая (АДЭ) имеет вспомогательное зеркало 2 в форме конуса, образующая которого представляет собой часть эллипса (рисунок 7.3б). Один из фокусов эллипса F1 лежит на оси симметрии антенны АВ. Геометрическое место фокусов F2 образует фокальное кольцо диаметром d. Параболическое зеркало состоит из двух симметричных частей. Их фокальные оси MN смещены относительно АВ на 0,5d. Вершина конуса 2, фокус F2 и точки кромки зеркала 3 лежат на одной прямой. Лучи, отраженные от эллиптического зеркала, на попадают в рупор, что обуславливает широкий диапазон АДЭ. Эллиптическое зеркало направляет центральные лучи рупора на периферию параболического отражателя, а крайние лучи (их амплитуды ниже) – к центру. Распределение амплитуды поля в раскрыве антенны становится более равномерным, чем у АДГ. Это позволяет получить kи=0,6…0,65. Повышению КИП способствует отсутствие металлических тяг крепления конррефлектора. Последний соединяют с рупором в неразборный герметический блок путем заливки пространства между ними пенополиуретаном, который также предохраняет облучатель от осадков. Высокое защитное действие (не хуже 65 дБ) обеспечивают выбором Y 0 =2100 и установкой дополнительных экранов. К кромке зеркала крепят цилиндрическую насадку, внешний срез которой меняется по специальному закону. Кроме того, ставят металлические кольца с тыльной стороны отражателя. При одинаковом с РПА усилении антенны типа АДЭ имеют меньшую массу и габаритные размеры. Так, например, антенна диаметром 3,5 м (АДЭ-3,5) в диапазоне 6 ГГц обеспечивает g=43,5 дБ, но имеет массу в 3 раза меньшую, чем РПА-2п-2. Ее высота с экраном 3736 см. Применен расфазированный рупор с плавным переходом, обеспечивающий работу АДЭ-3,5 в смежных диапазонах 4 и 6 ГГц, и сменный облучатель для диапазона 2 ГГц. Промышленность выпускает ряд двухзеркальных эллиптических антенн: АДЭ-1; АДЭ-3,5; АДЭ-5; АМД-2,5 и др.

Рисунок 7.4. Схема ПАС:

Рисунок 7.4. Схема ПАС:
а – двухэлементная; б – трехэлементная; в – верхнее зеркало специальной формы.

Перископические антенные системы (ПАС). В ПАС (рисунок 7.4) внизу устанавливают антенну 1, например АДЭ, а на опоре 2 – плоское зеркало 3, которое направляет излучение на корреспондента. Так сокращают длину фидера, заменив его вертикальный участок лучеводом. Потери в последнем меньше, чем в фидере, поэтому целесообразно применение ПАС на пролетах с большими высотами установки антенн. Кроме того, РРС с низко установленными антеннами и короткими фидерами легче обслуживать, особенно в районах с неблагоприятными метеоусловиями. С этой позиции предпочтительна ПАС с неосимметричной антенной (рисунок 7.4б), в которой короткий фидер и облучатель расположены в здании. Такую ПАС называют трехэлементной. Наклон нижнего зеркала мешает скоплению осадков. Отечественные трехэлементные ПАС имеют нижнее зеркало в виде вырезки цилиндром из эллипсоида вращения с фокусным расстоянием по вертикальной и горизонтальной осям соответственно 70 и 5 м. Рупорный облучатель размещают на горизонтальной оси эллипсоида около фокуса. Высота подвеса верхнего зеркала 30…100 м. Диаметр раскрыва нижнего зеркала 3,2м, верхнего – 3,9м. Контур верхнего зеркала (рисунок 7.4в) несколько отличается от эллипса, что способствует снижению излучения в заднее полупространство. Коэффициент усиления такой ПАС составляет 40 и 43 дБ соответственно на частотах 4 и 6 ГГц. В каждом частотном диапазоне применяют свой облучатель. Защитное действие достигает 65 дБ. Мешающие сигналы соседних станций, отражаясь от опоры и местных предметов, легко попадают на верхнее или нижнее зеркало, что снижает защитное действие антенны. Поэтому, чтобы реализовать высокое защитное действие ПАС АРРС с двухчастотным планом, тщательно проверяют размещение ПАС на местности. С этой же целью применяют только гладкие трубчатые опоры, не допускают изломов трассы под углом, близким к 900, и принимают другие меры. Установка ПАС на УРС с двухчастотным планом недопустима.

Синфазные антенны. Направленное свойство зеркальных антенн зависят от отношения S/l . В дециметровом диапазоне волн, например на ТРЛ, приходится применять более громоздкие зеркальные антенны, чем в сантиметровом. Они дороги и неудобны в обслуживании. Поэтому на малоканальных РРЛ диапазона 400 МГц, а также для массового приема сигналов ТВ вещания с ИСЗ в диапазоне 700 МГц, применяют более дешевые антенны: спиральные, “волновой канал” и др. [1,2]

7.3. Схема антенно-фидерного тракта

Фидеры. Назначение. Волны с ортогональной поляризацией подводят к приемопередающей антенне РРС либо по одному фидеру, выполненному в виде круглого волновода, либо по двум волноводам эллиптического (иногда прямоугольного) сечения. В первом случае разделение этих волн выполняет поляризационный селектор. В диапазонах 2 ГГц и ниже фидером служит коаксиальный кабель, поскольку поперечные размеры волноводов на этих частотах велики. В диапазонах4,6 и 8 ГГц применяют круглый волновод диаметром d=70мм. Такой большой диаметр обеспечивает погонные потери энергии основной волны a1 не более 0,02дБ/м на частоте 4 ГГц и еще меньше в других диапазонах. Основной тип волны – Н11. В волноводе диаметром 70 мм на частоте 4 ГГц кроме Н11 может распространяться волна типа Е01; на частоте 6 ГГц к ним добавляются волны Е11, Н01, Н21, Н31, а на частоте 8 ГГц и другие волны высших типов. Такой волновод называют многоволновым. Одноволновый режим работы можно получить, уменьшив d. В эллиптическом волноводе основной тип волны с Н11, в прямоугольном – Н10. Размер поперечного сечения этих волноводов выбирают, исходя из условия одноволновой работы для каждого частотного диапазона. Поэтому они дают бóльшие, чем круглый волновод, погонные потери основной волны a 2»0,045 дБ/м. Из эллиптических и прямоугольных волноводов выполняют, как правило, только короткие участки фидера.

К точности изготовления внутренней поверхности многоволновых волноводов предъявляют жесткие требования. Тем не менее реальный волновод из-за технологических допусков всегда имеет неоднородности в виде изменения среднего диаметра, изломов и изгибов продольной оси, эллиптичности поперечного сечения. На неоднородностях круглого волновода, например около приемной антенны, возникают волны высших типов. Вместе с волной Н11 они распространяются по волноводному, отставая от нее из-за различия в групповых скоростях распространения. Затем на других неоднородностях, например в месте подключения РФ, часть энергии паразитной волны преобразуется в энергию основной волны и попадает на вход приемника. Так возникает запаздывающий сигнал, который порождает переходные шумы в каналах точно так же, как и отраженный сигнал. Уменьшают такие шумы подавлением паразитных волн с помощью заграждающих или поглощающих фильтров (ФП) волн высших типов, включаемых в фидер. Фильтры следует устанавливать рядом с источниками паразитных волн.

Неоднородности круглого волновода в виде эллиптичности поперечного сечения поворачивают плоскость поляризации поля на некоторый угол Y в. Из-за поворота плоскости поляризации появилась кроссполяризованная составляющая Ег*. Она является помехой для сигналов с горизонтальной поляризацией Ег. В фидерах РРЛ принято компенсировать кроссполяризованную волну с помощью корректора эллиптичности (КЭ).

Круглый волновод устанавливают на открытом воздухе. Его надо защищать от попадания внутрь пыли и влаги. При колебаниях температуры воздуха внутри волновода может сконденсироваться влага, что увеличивает потери энергии основной волны. Чтобы исключить их, волновод герметизируют, а воздух в нем периодически осушают. С этой целью в фидере устанавливают герметизирующие вставки (ГВ) и волноводные секции (ВСШ) со штуцером для присоединения воздухопровода и с отверстиями для подачи в волновод осушенного воздуха.

Для разделения волн разной поляризации в волноводах устанавливают поляризационные селекторы (ПС), для согласования волноводов разного сечения – плавные волноводные переходы (ПВ).

Схемы антенно-фидерных трактов. Антенно-фидерный тракт с АДЭ для работы на волнах двух поляризаций в диапазоне 6 ГГц (рисунок 7.5а) включает вертикальный участок на круглом биметаллическом волноводе (КВБ) и два горизонтальных участка на эллиптических гибких волноводах (ЭВГ). Обычно РРС оснащают монтажными комплектами КВБ длиной 5…120 мм и монтажными комплектами ЭВГ 1,5…30 м, позволяющими наращивать необходимую длину фидера.

Рисунок 7.5. Схемы АФТ для диапазона 6 ГГц с АДЭ (а), РПА (б)

Рисунок 7.5. Схемы АФТ для диапазона 6 ГГц с АДЭ (а), РПА (б)

Монтажный комплект ЭВГ содержит арматуру (концевые заделки) для стыковки ЭВГ с прямоугольным волноводом. Назначение вспомогательных устройств КЭ, ФП, ПС, ГВ И ВСШ пояснено выше. Поскольку облучатель АДЭ герметичен, то гермовставки ГВ1 установлены только снизу. Они выполнены на волноводе прямоугольного сечения и имеют штуцер для подачивоздуха. Вертикальный волновод соединен с облучателем АДЭ посредством двух плавных изгибов ПИ по 45 0. Эти изгибы увеличивают уровень волн высших типов (Е11 и Н12), поэтому рядом установлен заграждающий фильтр, состоящий из двух идентичных волноводных переходов ПВ1 и ПВ2 круглого сечения 70/43 мм. Переход ПВ1 плавно уменьшает диаметр волновода до 43 мм, а ПВ2 включен ему навстречу. Волновод диаметром 43 мм на частоте 6 ГГц является двухволновым, поэтому стык двух ПВ пропускает только волны двух типов Н11 и Е01. Последнюю поглощает ФП. В диапазоне 6 ГГц ПС имеет вход в виде круглого волновода диаметром 43 мм. Поэтому перед ним включен ПВ3, идентичный ПВ1. Замыкает вертикальный участок поглощающая нагрузка R, устраняющая резонансные явления.

В диапазоне 8 ГГц схема АФТ такая же, но с другими переходами ПВ1 – ПВ3, ПС и ЭВГ. В этом диапазоне двухволновый волновод имеет d=32 мм. Поэтому применены ПВ 70/32 мм и вход ПС имеет d= 32 мм. Размеры поперечного сечения ЭВГ падают с ростом частоты.

В диапазоне 4 ГГц в круглом волноводе d=70 мм волны Е11 и Н12 не распространяются, а вход ПС имеет d=70 мм, поэтому исключены ПВ1 – ПВ3. Но при этом ФП рекомендуют устанавливать ближе к антенне, до КЭ.

С РПА фидер соединяют (рисунок 7.5б) с помощью плавного перехода ПВ4. Со стороны РПА он имеет квадратное сечение 72´ 72 мм, со стороны волновода – круглое d=70 мм. В фидере установлена верхняя герметизирующая вставка ГВ2 на круглом волноводе, так как облучатель РПА не герметичен; ПВ1 и ПВ2 не нужны, поскольку трасса круглого волновода без изгибов. Начиная со входа ФП, АФТ имеет ту же схему, что и на рисунке 7.4а. Короткие АФТ выполняют полностью на ЭВГ.

Основные параметры АФТ. Приемный фидер ослабляет сигнал и ухудшает отношение сигнал-шум на входе приемника. Так же влияет передающий фидер, уменьшая ЭИИМ.

Коэффициент полезного действия передающего (приемного) фидера

h п=10-0,1a фп,

где

a ф.п =a ВУ +a 1l1+a 2l2;

a ф.п – потери энергии основной волны в передающем АФТ; aВУ – ослабление, вносимое вспомогательными устройствами; l1и l2 – длина вертикального и горизонтального участков фидера с погонными потерями a 1и a 2 соответственно. Получить большой КПД фидера на РРС, где необходимо высоко ставить антенны, можно, разместив аппаратуру в кабине под антенной либо используя ПАС.

В ТФ канале АРРС возникают переходные шумы из-за отражений в фидерах. Модуль коэффициента отражения r определяет амплитуду запаздывающего сигнала и мощность переходных шумов. Последняя не превышает допустимых значений, если в точках подключения ПС и антенны r =r 1=0,01…0,035, а на стыке секций r =r с на порядок меньше. Меньшие значения r относятся к АРРС с большим N. Для характеристики согласования элементов АФТ служит также коэффициент стоячей волны (КСВ)

kс.в=(1+r )/(1-r ).

При проверке АФТ обязательно измеряют КСВ на его входе (со стороны подсоединения аппаратуры). В рабочей полосе частот обычно получают КСВ не хуже 1,15…1,2.

Вопросы для самоконтроля

  1. Поясните, что такое КНД, ДН, коэффициент усиления, защитное действие антенны.
  2. Какие антенны называют зеркальными?
  3. Назовите типы зеркальных антенн и приведите их параметры.
  4. Сравните конструкцию и параметры АДГ и АДЭ.
  5. Назовите основные параметры ПАС, области их применения.
  6. На каких волноводах строят АФТ? Назовите основные типы волн в них.
  7. Назовите основные устройства АФТ, их назначение.

Спутниковые и радиорелейные системы передачи



***** Яндекс.Поиск по сайту:



© Банк лекций Siblec.ru
Формальные, технические, естественные, общественные, гуманитарные, и другие науки.