Dispositivo alimentador de antena: princípio de funcionamento

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Dispositivo alimentador de antena: princípio de funcionamento
Dispositivo alimentador de antena: princípio de funcionamento
Anonim

O dispositivo do sistema alimentador de antenas deve ser conhecido por todos os interessados na transmissão de sinais em sistemas de engenharia de rádio (radiodifusão, radiocomunicações, televisão). Deve-se notar que, neste caso, é fornecida a possibilidade de comunicação em ambas as direções. O alimentador transmite ondas eletromagnéticas do transmissor para a antena (que emite/recebe o sinal) e dela para o receptor. Vamos falar sobre isso.

Sobre antenas

analisador de antena
analisador de antena

Este é o nome de dispositivos cuja finalidade principal é receber ou emitir ondas eletromagnéticas. As antenas são parte integrante de qualquer transmissor e receptor de rádio. Deve-se notar que, dependendo da finalidade pretendida, o papel funcional muda. Por exemplo, uma antena transmissora converte corrente de alta frequência em energia de onda eletromagnética. Pode ser que seja multifuncional, e também pode ser uma recepção. NONesse caso, as ondas eletromagnéticas são capturadas e convertidas em energia de vibração de alta frequência. Esta versão do dispositivo é a mais preferida devido às suas características técnicas e econômicas.

Alimentador profissional

Este é um conjunto de dispositivos através dos quais a energia é fornecida do transmissor para a antena e desta para o receptor. Muitas vezes eles também são chamados de caminho de alimentação. O design depende diretamente da faixa de frequência que é transmitida por ele. O alimentador também pode emitir ondas. Mas isso só é possível nos casos em que seções adjacentes de dois fios são circuladas por correntes que coincidem em fase. Seus campos, neste caso, reforçam-se mutuamente. A propósito, as antenas podem ser implementadas neste efeito.

Eles são neste caso chamados em fase, e deve-se notar que eles são muito difundidos. Também pode haver radiação do alimentador nos casos em que a distância entre os fios em determinadas direções adquire uma diferença de caminho significativa. Deve-se notar que é possível escolher um valor no qual ocorrerá a adição de ondas. As antenas, que são chamadas de antifase, também funcionam com esse princípio.

De volta ao nosso dispositivo

projeto de dispositivos de alimentação de antena
projeto de dispositivos de alimentação de antena

Projetar dispositivos de alimentação de antena com criação subsequente requer que conceitos individuais se desenvolvam em um sistema integral. Portanto, se houver um canal de rádio formado a partir de antenas de transmissão e recepção, bem como um caminho de propagação, ele pode ser considerado um canal linear passivo.quadripolo. Qual é a sua característica? Se a força eletromotriz e a carga forem trocadas nele, os parâmetros do sistema não serão alterados. Ou seja, a antena receptora pode ser feita transmitindo e vice-versa. Essa propriedade é chamada de princípio da reciprocidade. Implica a reversibilidade dos processos de transmissão e recepção. É graças a isso que uma antena pode ser dispensada, que atua em ambas as funções. E isso tem um efeito positivo nos indicadores técnicos e econômicos do sistema de radiocomunicação, o que contribuiu para a massificação desse princípio.

O que ler sobre este tópico?

Olhando para o futuro, deve-se reconhecer que este tópico é muito extenso. Portanto, se depois de ler o artigo houver dúvidas, é melhor recorrer a livros explicativos. Como primeira amostra, podemos aconselhar o que Drabkin escreveu: "Dispositivos de alimentação de antenas". Este livro foi publicado em 1961. Mas, apesar de sua idade e obsolescência bastante significativa, ainda pode ser útil. Pelo menos o fato de discutir as provisões teóricas fundamentais que são úteis para o estudo de todos os interessados neste tópico.

O livro de Drabkin é um livro-texto sobre dispositivos de alimentação de antenas. Na verdade, destina-se a engenheiros de rádio e estudantes de faculdades de engenharia de rádio, mas se o tópico for realmente interessante, quase qualquer um poderá descobrir. Particularmente notável é a consideração da teoria de antenas, fios, micro-ondas e amostras de aeronaves, as especificidades da medição de parâmetros elétricos. Embora apenas isso, é claro,a lista não é limitada.

Dos autores mais modernos, Erokhin G. A. merece menção, "Dispositivos de alimentação de antenas e propagação de ondas de rádio" - este é um livro muito moderno e ao mesmo tempo sensato. É aconselhável prestar atenção à segunda edição, lançada em 2004. O livro esboça as provisões teóricas e, o que eu gostaria de destacar especialmente, muita atenção é dada a questões que estão diretamente relacionadas ao projeto e operação de sistemas de televisão, rádio e radiodifusão. Por isso, deve ser dado o louvor, o que Erokhin merece plenamente. "Antenna Feeder Devices…" deste autor é um livro muito útil.

Quais parâmetros de antena eu preciso saber?

instalação de dispositivos de alimentação de antena
instalação de dispositivos de alimentação de antena

Mas voltemos ao assunto do artigo. Para determinar o valor dos parâmetros, um analisador de dispositivo alimentador de antena é usado ou calculado por meio de fórmulas. Isso é necessário para obter um dispositivo com as características desejadas. Aqui está uma lista de coisas a serem observadas:

  1. Potência de emissão de ondas eletromagnéticas. A força e o número de ondas que vão da antena para o espaço livre. A potência ativa está implícita, pois a radiação é gradualmente dissipada no espaço que circunda a antena. Pode ser expresso através da resistência.
  2. Perda de potência. Com isso se entende o valor que é inutilmente perdido pelo transmissor quando a corrente passa pelos fios da antena. O valor do terreno e dos objetos podem ser levados em consideração, desde que localizados próximos à antena. Também ativoparâmetro e pode ser expresso em termos de resistência.

Continuar listando parâmetros

Lembre-se também:

  1. Potência na antena. Um valor que representa a energia fornecida pelo transmissor. Representado como a soma dos dois parâmetros anteriores.
  2. Eficiência.
  3. Impedância de entrada da antena. Por isso entende-se o valor que está nos terminais de entrada. Caracteriza-se pela presença de componentes re/ativos. A melhor opção é sintonizar em ressonância. Neste caso, uma carga resistiva é fornecida ao gerador e o dispositivo é utilizado com a máxima eficiência.
  4. Direcionalidade da antena. Isso se refere à capacidade de irradiar ondas eletromagnéticas em uma determinada direção. Para julgar esta propriedade, um padrão de radiação é usado.

Outros parâmetros

dispositivo de sistema de alimentação de antena
dispositivo de sistema de alimentação de antena

Além do acima, você deve saber:

  1. Coeficiente Direcional.
  2. Faixa de trabalho. Mais especificamente, o conceito de largura de banda da antena é usado. Este é o nome do intervalo de frequência onde a largura do lóbulo principal do padrão de radiação não ultrapassa os limites estabelecidos, o ganho é caracterizado como suficientemente alto e a correspondência com o caminho do alimentador não se deteriora significativamente. Deve haver pouca reflexão. Isso é necessário para reduzir a interferência do canal devido à co-corrente.
  3. Coeficiente de ação protetora. É usadopara determinar o grau de atenuação dos sinais da antena, que são recebidos das direções laterais.

Trabalhando com ondas

A instalação dos dispositivos de alimentação de antenas é feita com base no local e em que faixa eles serão utilizados. Nesse caso, é necessário garantir que as propriedades direcionais estejam em pelo menos um plano. Com um comprimento curto, as antenas saem bastante compactas. Isso permite fazê-los girar e obter um ganho significativo de potência, reduzindo a interferência mútua das estações de rádio. Bem, onde sem ele - para se comunicar em qualquer direção desejada.

Na faixa de onda do medidor, uma variedade de vibradores não/simétricos são frequentemente usados para facilitar o uso. Embora isso esteja longe de ser a única opção. Devido ao tamanho da antena da banda do medidor, é bastante problemático movê-la manualmente. Vamos dar uma olhada nisso.

Qual é a diferença entre ondas de diferentes comprimentos?

dispositivo de alimentação de antena
dispositivo de alimentação de antena

Você pode distinguir por finalidade por recursos específicos. Deve-se notar que em alguns casos é possível utilizar o mesmo tipo de antenas para operação em bandas adjacentes. Aqui está a lista deles:

  1. Antenas de ondas longas. Eles têm grandes dimensões geométricas. Mas, apesar disso, ainda é muito menor que o comprimento de onda. A altura do dispositivo raramente excede 0,2 de sua altura.
  2. Antenas de onda média. Caracterizado pelo fato de serem proporcionais ao comprimento de onda. Eles têm uma maior resistência à radiação do que a versão anterior. Por isso, o índice de eficiênciaação pode chegar a 80%. O padrão de radiação para esses dispositivos tem a forma de um oito alongado ao longo da superfície da Terra. É verdade que, por causa disso, os sinais vindos da atmosfera são significativamente enfraquecidos.
  3. Antenas de ondas curtas. Eles têm requisitos específicos. Mas isso não é do zero, mas está diretamente relacionado à distribuição dessa faixa. Para garantir uma comunicação estável, a frequência da portadora do transmissor é selecionada dependendo da época do ano e do dia.
  4. Antenas VHF. Eles são caracterizados por alta eficiência e padrão de radiação estreito. Isso se deve ao fato de que as dimensões das antenas são aproximadamente iguais ao comprimento das ondas de operação.

Manutenção

dispositivos de alimentação de antena e propagação de ondas de rádio
dispositivos de alimentação de antena e propagação de ondas de rádio

Para que o dispositivo funcione sem problemas, é necessário lidar com sua prevenção em tempo hábil. Se falamos sobre a inspeção atual de objetos, eles incluem:

  1. Antenas.
  2. Alimentadores.
  3. Comunicação de relé de rádio.
  4. Fundação (isso continuará para objetos estacionários grandes).
  5. Estruturas de suporte.
  6. Mastros de cara, bem como suas fixações.
  7. Instalações (contêiner) da estação base.
  8. Designs para fixação da base na fundação.
  9. Área envolvente.

Neste caso, deve-se atentar para os seguintes pontos:

  1. A condição do hardware.
  2. Corrosão e danos mecânicos.

Além da atual, também está programada a manutenção periódica dos dispositivos alimentadores de antenas. Istoenvolve uma inspeção mais minuciosa, a chamada inspeção de auditoria e reparo.

Resumindo

Dispositivo alimentador de antena Erokhin
Dispositivo alimentador de antena Erokhin

Aqui considera-se o que são os dispositivos de alimentação de antenas. As informações fornecidas provavelmente não são suficientes para construir seu próprio dispositivo de trabalho. Mas para fornecer o mínimo teórico necessário para seguir em frente, esperamos ter conseguido. E se o leitor é experiente nestes assuntos, então talvez ele já tenha descoberto o que e como fazer.

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