Введення
Антена - пристрій для випромінювання і прийому радіохвиль. Винахідником антени вважається Нікола Тесла. Антена є конвертёром електричного струму радіочастотного діапазону в електромагнітне випромінювання і навпаки. Форма, розміри і конструкція антен різноманітні і залежать від довжини випромінюваних або прийнятих хвиль і призначення антени. Антени можуть виготовлятися з проводять, або діелектричних матеріалів. Випромінюючі структури можуть бути виготовлені шляхом напилення провідних матеріалів на діелектричні підкладки.
Невід'ємними складовими частинами сучасних радіотехнічних засобів є антенні системи та обслуговуючі їх тракти НВЧ. Призначення передавальної антени полягає в перетворенні направляються електромагнітних хвиль, що поширюються від передавача по лініях передачі тракту, в розбіжні електромагнітні хвилі вільного простору. Приймальна антена, навпаки, перетворює падаючі на неї вільні просторові хвилі в направляються по лініях передачі хвилі, що надходять в приймальний тракт.
До антенам сучасних радіосистем пред'являють багато вимог, серед яких вирішальне значення мають два. Перша вимога - спрямованість дії, тобто розподіл електромагнітної потужності в просторі за певним законом. Друга вимога - випромінювання або радиоприем повинні супроводжуватися мінімальними втратами електромагнітної потужності на нагрів провідників і діелектриків антени, тобто антена повинна мати високий ККД.
У даному курсовому проекті необхідно спроектувати спрямовану антену. Спрямовані антени - такі антени (або антенні системи), які випромінюють при передачі і приймають при прийомі переважно в якомусь напрямі. Підводиться до спрямованої антени потужність використовується більш раціонально і при заданій потужності передавача можна досягти більшої дальності зв'язку в потрібних напрямках. При прийомі спрямована антена забезпечує зменшення перешкод, так як прийом відбувається лише з одного напрямку.
Мета даної роботи систематизування знань студентів отриманих при вивченні дисципліни «Антенно-фідерні пристрої та поширення радіохвиль». Для чого необхідно досліджувати задану антену, спроектувати її, а також оптимізувати.
1.Описание антени
.1 Пристрій антени типу «широкосмугова зигзагоподібна»
Зигзагоподібна антена є широкосмугової. У межах діапазону частот, на який розрахована антена, вона має порівняно постійними параметрами, задовільно узгоджується з кабелем, а її коефіцієнт посилення змінюється незначно. Одна з переваг антени - простота виготовлення в домашніх умовах з підручних матеріалів. Вперше зигзагоподібна антена була описана в радіоаматорського літературі К.П.Харченко в 1961 році, а її різновиди багаторазово публікувалися в наступні роки.
Малюнок 2.1 Схематичне зображення зигзагоподібної антени
антена схематичний радіохвиля
Конструкція антени і схема живлення
Полотно зигзагоподібної антени складається з восьми замкнутих однакових провідників, які утворюють дві ромбоподібні осередку (рисунок 2.1), з'єднані електрично паралельно.
Вона добре узгоджується з 75-омним коаксіальним кабелем без використання узгоджувальних і симетрувальних пристроїв в діапазоні частот приблизно з дворазовим перекриттям, тобто може забезпечити прийом програм 21-39-го або 40-60-го каналів. Для поліпшення спрямованих властивостей антени її розташовують біля екрану рефлектора, причому полотно можна закріпити до екрану не тільки за допомогою діелектричних, але і металевих стійок, з'єднуючи їх з рамками антени в точках нульового потенціалу.
Для формування діаграми спрямованості антени необхідно, щоб випромінювачі були сфазіровани і рознесені один щодо одного. Зигзагоподібна антена має одну пару точок харчування (а-б), до яких безпосередньо підключається фідер. Завдяки такій конструкції антени, її провідники збуджуються так, що утворюється своєрідна синфазна решітка з чотирьох вібраторів. Антена має лінійну поляризацію. Орієнтація вектора напруженості електричного поля Е на малюнку показана стрілками.
Малюнок 2.2 Схема живлення зигзагоподібної антени
Так як в точках П-П немає розриву провідників полотна антени, то ці точки є точками нульового потенціалу (нулі напруги і максимуми струму) незалежно від довжини хвилі. Це дозволяє обійтися без спеціального сімметрірующего пристрою при харчуванні антени коаксіальним кабелем. Кабель прокладається через точку нульового потенціалу П і по двом лідерів полотна антени підводиться до точкам її харчування (рисунок 2.2).
Тут оплетку ка...
