Краткая информация об антеннах, согласующие устройства
Хорошая антенна - одно из основных условий эффективной работы радиосредств: передатчиков, радио и телеприемников. Существуют разные антенны и их конструированию и эксплуатации посвящены специализированные издания. Здесь же необходимо отметить некоторые основные положения.
Простые штыревые антенны
Простейшая антенна - штырь из толстой медной проволоки. Удобно в качестве штыревой антенны использовать телескопическую антенну. Оптимальная длина антенны данного типа соответствует четверти длины радиоволны (L/4, где L - длина волны ВЧ-излучения).
Например, для частоты 74 МГц (верхняя частота отечественного УКВ-диапазона) длина антенны передатчика - 1 м, для частот 87-108 МГц - 0,6-0,8 м, для частоты 144-145 МГц - 0.5 м, для 430 МГц - 15 см, а для 900 МГц - 7-8 см.
Однако для диапазона 27 МГц четверть длины волны составляет примерно 2.5 м. Антенна такой величины, конечно, неудобна в эксплуатации. В этом случае приходится уменьшать ее длину, но при этом используют различные схемотехнические решения, компенсирующие данное уменьшение.
При уменьшении длины штыревой антенны менее оптимальной величины излучаемая мощность уменьшается, а ток выходного каскада передатчика может значительно увеличиться. Это уменьшает мощность излучения, эффективность работы (отношение мощности излучения к мощности потребления энергии от источника питания), дальность, время функционирования автономного источника питания (сухих элементов, аккумуляторов), увеличивает нагрев выходного транзистора, что может привести к выходу' его из строя и прекращению работы передатчика.
Антенны для приемников
Для низких частот (ДВ-, СВ-, реже КВ-диапазон), как правило, используют - магнитные антенны (входные конту рные катушки на ферритовых стержнях), для высоких частот (КВ-, УКВ-диапазон) - телескопические антенны (в простейших случаях) и различные сложные антенные конструкции (чаще для ТВ-приемников).
Как правило, согласование штыревой антенны не представляет большой проблемы. Основная задача - обеспечить минимальное влияние антенны на параметры входного контура приемника - радиоприемника и телевизора. Но при этом необходимо передать от антенны на вход приемника максимальное значение полезного сигнала.
С повышением частоты радиосигнала сложность этой проблемы возрастает. Усложняется схема согласующего устройства и при увеличении числа потребителей (радиоприемников) сигнала от антенны.
Согласующие антенные устройства
Необходимость в согласующих устройствах - распределителях сигналов от антенн обусловлена не только стремлением передать максимальные величины (части) полезных сигналов на приемники, но и минимизировать взаимное влияние приемников друг на друга.
Рис.1. Схемы подключения к антенне нескольких приемников (УКВ и ТВ): а - двух, б - трех и более, в - двух при низком затухании сигнала.
На рисунке 1 приведены схемы согласования антенн с несколькими приемниками: УКВ-радиоприемниками и телевизорами. Соединение с антенной производится с помощью стандартного 75-омного коаксиального кабеля. Согласование антенны с несколькими приемниками радиосигналов возможно как с помощью достаточно простых резистивных делителей, так и с помощью достаточно сложных схем, использующих в своем составе ВЧ-трансформаторы, ВЧ-дроссели и т.д.
На рисунке 1 (а) представлена схема оптимального подключения к антенне двух приемников (УКВ-радиоприемников и телевизоров) с помощью делителя на резисторах.
На рисунке 1 (б) приведена схема оптимального подключения к антенне трех и более приемников (УКВ-радиоприемников и телевизоров) с помощью делителя на резисторах.
Схема согласования антенны и нескольких приемников с помощью делителя на резисторах, конечно, проста, но значительно ослабляет полезный сигнал. Это нередко требует последующего усиления с помощью антенного усилителя. Ослабление сигнала от антенны может быть уменьшено при использовании соответствующих схем-согласователсй с ВЧ-трансформаторами.
На рисунке 1 (в) представлена схема оптимального подключения к антенне двух приемников (УКВ-радиоприемников и телевизоров) с помощью схемы, использующей ВЧ-трансформаторы. Данная схема обеспечивает передачу от антенны на приемники сигналов большей величины (большей доли) радиосигнала, т.е. согласование с антенной сопровождается меньшими потерями полезного сигнала.
Литература: Рудомедов Е.А., Рудометов В.Е - Электроника и шпионские страсти-3.