Қарапайым вибрациялық антенналар

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:

БОЛАШАҚ УНИВЕРСИТЕТІНІҢ ЖОҒАРЫ КОЛЕДЖІ

Курстық жұмыс

Пәні: Көлік радио электронды жабдығын жөндеу және пайдалану
Тақырыбы: Антенналар
Оқушы : Ануарбеков Ғибрат Ержанұлы
Курс: 3
Тобы: РТ-18-9Г
Мамандық: Көлік радио электронды жабдығын жөндеу және пайдалану
Оқытушы:Шахизат Айгерім Сеилханқызы

Қызылорда, 2021
Мазмұны

І КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...2
1. Антенна ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..3
1.1 Антеннаның негізгі параметрлері мен сипаттамалары ... ... ... ... ... .. ... ...3
1.2 Антеннаның түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .4
2.Фидерлі - антенналы құрылғылардың негіздері ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... 6
2.1 Антенналардың құру жалпы прнциптері ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ...8
Километрлі, гектометрлі толқындардың антенналары ... ... ... ... ... ... ... ... ...10
2.3 Метрлік,дециметрлік және сантиметрлік толқындардың антенналары..11
2.4. Қарапайым вибрациялық антенналар ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ...11
2.5 Теледидар антенналары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
3 Фидерлер ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..13
3.1 Антена- фидерлі құрылғы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..13
3.2 Фидерлерге қойылатын талаптар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .14
Қорытынды ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .15
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16

Кіріспе

Антенналар, радиобайланыс, радиотарату, телекөру, сонымен қатар ақпаратты беру үшін электомагниттік толқындарды еркін таралуын пайдаланатын радиотехникалық жүйелер сияқты кез-келген жүйенің міндетті элементі болып табылады. Осындай жүйелердің жұмысына басқа да орталар өз әсерлерін тигәзеді. Сол орталарды атап айтатын болсақ, оларға жататындар: атмосфера, ғарыштық, кеңістік және т.с.с толқындардың еркін тарауына өз ықпалдарын тигізеді.
Жоғарыда айтылған жүйелердегі антенналардың қызметтері электромагниттік толқындарды сәулелендіру немесе қабылдауға әкеледі, сәйкесінше, қабылдағышқа немесе тарататын құрылғыға жалғанатын таратқыш және қабылдағыш антенналары болып бөлінеді. Айтылған жалғану тікелей емес, энергияны беру желілерінің (фидерлерінің) көмегімен жүзеге асырылады.
Таратқыш антеннасы фидер бойымен таратушы антеннаға келіп түсетін толқындар энергиясын қоршаған кеңістікте таратылатын еркін тербелістер энергиясына түрлендіреді. Қабылдағыш антеннасы, керісінше, еркін тербелістер энергиясын аулап алады және оны толқындар энергиясына түрлендіреді, бұл толқындар энергиясы фидер бойымен қабылдағыш кірісіне келіп түседі.
Аталған өтімділіктер бірлікке тең болады, дәлірек айтқанда, олар вакуумға және ауалық ортаға сәйкес келеді. Орта энергиясын қабылдаушы антеннаға энергияны беру процесіне әсер ету ерекшеліктерімен байланысқан факторлардың әсері, радиотолқындарды тарату теориясында оқытылады.

1.1 Антеннаның негізгі параметрлері мен сипаттамалары
Антенна -- радио, телехабар толқындарын тарататын және қабылдайтын құрылғы. Антеннаны (латынша antenna - діңгек, сырық) жасау теориясы мен әдістері 1889 ж. неміс физигі Генрих Герц жариялаған қарапайым электрлік вибратордың толқын таратуы теориясына негізделеді. Кез келген антенна бірнеше қарапайым вибраторлардың жиынтығы. Симметриялы емес вибратор түріндегі алғашқы антеннаны тәжірибе жүзінде 1895 ж. орыс өнертапқышы Александр Попов ұсынды.
Александр Попов.
Таратқыш антенна радиотаратқыштың шығардағы тербеліс тізбектеріне жинақталатын жоғары жиіліктіэлектр магниттік тербеліс энергиясын тараған радиотолқын энергиясына айналдырады. Ал қабылдағыш антенна радиотолқын энергиясын қабылдағыштың кіреберістегі тербеліс тізбегіне жинақталатын энергияға түрлендіреді. Антенналар: таратылатын (қабылданатын) радиотолқындардың диапазонына, жиілік қамтуына (жиілікке тәуелсіз, ауқымды және тар ауқымды), тарату немесе қабылдау бағыттылығына (бағытталмаған, сәл бағытталған, дәл бағытталған), әсерлік принципі мен құрылымына (кесінді сым, металл айналар, рупорлар, спиральдар, саңылаулар, рамалар, дипольдар, диэлектрлік стержень комбинациялары түрінде) қарай ажыратылады.
Антеннаның негізгі параметрлері мен сипаттамалары: бағыттық әсер коэффициенті, бағытталу диаграммасы, қамтитын тиімді ауданы (бірден бірнеше мың м2-ге дейін жетеді), таратудағы кедергісі (көбінесе 100 Ом шамасы), толқынның полярлану түрі (сызықтық, шеңберлік, эллипстік), т.б. Антеннаның толқын тарату бағыттылығы толқынның таралу бағытындағы толқын өрісі кернеуін жоғарылатады.
Сөйтіп, таралған толқынның қуатына шамалас толқын қуаты пайда болады. Тарату қуатындағы эквиваленттік ұтымдылықты санмен бағалау үшін бағыттылық әсер коэффициенті (БӘК) енгізілген. Антенна бойындағы толқын қуаты кеңістікке түгелдей таралмайды.
Толқын қуатының біршама бөлігі антенна сымы мен оқшаулағышқа (изоляторға) және антенна бекітілген құрылымға кетеді. Тараған толқын қуатының антенна сымдарына кететін қуатына қатынасын антеннаның пайдалы әсер коэффициенті дейді. Ал БӘК-тің пайдалы әсер коэффициентіне көбейтіндісі күшейту коэффициенті (КК) деп аталады. Кез келген антеннаның бағытталу диаграммасының пішіні, БӘК-і мен пайдалы әсер коэффиенті қабылдау режимінде де, тарату режимінде де бірдей. Ұзын толқында радиохабар таратуда ( Т, Г әріптері тәрізді антенналар қолданылады) толқындық кедергіні азайту үшін антенналарға көлденеңінен және тігінен бірнеше қатар сым қосады. Орта толқында радиохабар қабылдауға рама тәрізді антенна, магниттік антенна, сондай-ақ рама тәрізді антенна мен симметриялы тік вибратордан тұратын композициялық антенна қолданылады. Қысқа толқын таратуға арналған антенналар тарату қашықтығына лайықталып жасалады. Қысқа қашықтықтағы байланыс (бірнеше ондаған км-ге дейінгі) жер бетімен көлбеу таралатын толқын арқылы жүзеге асады. Мұндай қашықтыққа антенна ретінде орта және ұзын толқындарға арналған вибраторларға ұқсас симметриялы емес және симметриялы тік вибраторлар пайдаланылады. Алыс қашықтықтағы байланыс (50 - 100 км және онан да алыс) ионосферадан бір немесе бірнеше рет шағылысып, қайтқан радиотолқын арқылы жүзеге асады. Қысқа толқынды алысқа таратқанда байланыс желілеріне БӘК-і жоғары антенна қолданылады. Мұндай антеннаға симметриялы вибраторлардан тұратын жазық торлы синфазалық (бірнеше антенналардан тұратын жүйе) антенна жатады. Тарату аясы кең болу үшін антенналар жерден 100 - 300 м және онан да биік діңгек немесе мұнараға орнатылады.

1.2 Антеннаның түрлері
Антенна -- радиотаратқыштан шыққан электромагниттік тербелістің радиотолқыны ретінде эфирге таралуын, сондай-ақ радиоқабылдағыштың эфирден радиотолқынды қабылдауын қамтамасыз ететін құрылғы. Антеннаның түрлері көп. Олар бірбірінен тарататын (қабылдайтын) толқын ұзындықтарымен, жиілік диапазонымен (жиіліктік тәуелсіздікті, кең жолақты және тар жолақты), толқынды тарату (қабылдау) бағыттылығымен, әрекет ету және құрылымдық түрімен (сым кесіндісі, металл айна, рупор, спираль, рама, дипольдер жиынтығы, саңылау, диэлектрлік өзек түрінде және т.б.) ерекшеленеді. Антеннаның негізгі параметрлері мен сипаттамалары: бағыттық әрекет ету коэффициенті, бағытталғандық диаграммасы, тиімділік алаңы (бірден бірнеше мың шаршы км-ге дейін), сәуле шығару кедергісі (көбіне 100 Ом шамасында), толқынды поляризациялау түрі (жазық, дөңгелек, эллипстік) Қозғалғыш және орын ауыстырғыш станциялар аз қашықтықтарда жүмыс істеу үшін штырьлі антенналарды қолданады. Ол радиостанцияның өзінде орналаскан бірнеше бөліктерден түратын біліктен күрастырылған.

Спиральді антенналар -- пішіні конустық, цилиндрлік, немесе жазықтық спираль түріндегі антенналар. Спираль бұтағының ұзындығы және адымы әрбір бұтақтың сәуле шығаруы дөңгелектік поляризацияға жақын және бағытталғандық диаграммасы максимал шегінде болатын етіп жасалады. Қума толқынды антенналар қатарына жатады. Дербес антенна, ал күрделі антенналар құрамында сәуле шығарғыш ретінде қолданылады
Беруші кашыктығын арттыру масатында біліктің жоғарғы шетіне жүлдызша немесе метелка бекітіледі. Ол антеннаның сыйымдылығын және ондағы токтың бағытын өзгертеді. Антеннаның жоғарында жүлдызша болмаса, онда өзекшенің жоғарындағы ток түйіні ( 1=0 ) болады. Ал егер жүлдызша болса, онда түйін жүлдызшаның шетіне жылжиды, яғни штырьдің аяғындағы ток пен сәуле шығару нольге тең болады.

Рупорлы антенна - ашық толқын таратқыш ұшы бар айнымалы (кеңейтілетін) қималы толқын таратқыштан тұратын металл конструкция. Ереже бойынша рупордың жіңішке ұшына жалғанған толқын таратқышпен қоздырылады. Рупорларды формасы бойынша Е-секториалды, Н-секториалды, пирамидалық және конустық рупорлы антенна деп бөледі.
Турникеттік антенна, немесе кросс-дипольді антенна,[1] Бұл радио антенна екі бірдей жиынтықтан тұрады дипольды антенналар бір-біріне тік бұрыштарда орнатылып, ішке кіреді фазалық квадратура; дипольдарға қолданылатын екі ток фазадан 90 ° тыс.[2][3] Атауы антеннаның а-ға ұқсайтын түсінігін көрсетеді турникет көлденеңінен орнатылған кезде. Антеннаны екі мүмкін режимде пайдалануға болады. Жылы қалыпты режим антенна жарқырайды көлденеңінен поляризацияланған өз осіне перпендикуляр радио толқындар. Жылы осьтік режим антенна жарқырайды дөңгелек поляризацияланған оның осі бойымен сәулелену.
Мамандандырылған қалыпты режимдегі турникеттік антенналар деп аталады супертурнель немесе ваннаны жуу ретінде қолданылады телевизиялық хабар тарату антенналар. Осьтік режимдегі турникеттер кең спутниктік жер станциясының антенналарында қолданылады VHF және UHF диапазондар, өйткені айналмалы поляризация көбінесе спутниктік антеннаның ғарыштағы бағдарына сезімтал емес болғандықтан, спутниктік байланыс үшін қолданылады.

Деректерді қабылдау үшін 136-137 МГц аралығындағы осьтік режимдегі турникеттік антенна спутниктері, рефлектор ретінде қызмет ететін жұп пассивті айқасқан дипольдердің үстінен қозғалатын айқасқан дипольдерден тұрады.

Жоғары күшейту осьтік режимі Яги 136-137 МГц жиіліктегі ауа-райы спутниктерімен байланысу үшін пайдаланылатын турникеттік массив Redu, Бельгия. Массивтің 6 компонентінің әрқайсысы екі 9 элементтен тұрады Яги антенналары бір оське тік бұрыштарда орнатылған және дөңгелек поляризацияланған радиотолқындардың тар сәулесін шығару үшін квадратта қоректенеді

Директорлық антенна
Директорлық антенна толқын ұзындықтары метрлік және дециметрлік диапазондарындағы телевизиялық кескіндерді қабылдауға және таратуға қолданылады. Директорлық антенна (барлық арналы) әртүрлі диапазондағы директорлық антенналарды бір мачтаға жинайды, олардың әрқайсысында рефлектор стрелкасында, директор және активті вибратор орнатылған.

Директорлар мен рефлектор трапеция формасында орындалған, ол трапецияның ұзын және кіші ұзындықтары толқын ұзындықтарына сәйкес таңдалады, қабылданатын диапазондардың жоғарғы және төменгі шекараларына сәйкес. Трапецияның бүйірлік шеттері және олардың жалғасы болып аралық және шекаралық жиілік үшін директорлық пен рефлектор қызмет жасайды. Сызбада жиынтықтағы барлық арналы антенна көрсетілген. Дециметрлік диапазондағы антенна 1 директордан, 2 активті вибратордан және 3 рефлектордан тұрады. Метрлік диапазонға арналған антенна 4 директордан, 5 активті вибратордан, 6 рефлектордан және 7 төрт трубкадан тұрады. 2 және 5 антеннаның активті вибраторлары сәйкес келісетін ілмектер арқылы бір фидерге шығарылады. Техникалық нәтижесі жиіліктің жұмыс жолағын кеңейту және баптауларын жеңілдету болып табылады.
Осы директорлық антенна құрылғысы радиотехникаға , соның ішінде антеннаға жатады, сондықтан метрлік және дециметрлік диапазондағы телевизиялық толқын ұзындықтарын үздіксіз таратуға арналған.

Әртүрлі арна не диапазонды бірнеше директорлық антенналар орнатылған мачта түріндегі антенна бар. Осы антенналардың әрқайсысы металл жұқа қабырғалы трубадан не шыбықтан активті вибратордан, рефлектордан және директордан тұрады.
Айналы антенналар (Зеркальные антенны) -- жұмыс істеу принципі электромагниттік толқынның өткізгіштік беттерден шағылатын қасиетіне негізделген, таратуда және қабылдауда аса жоғары жиілікті электромагниттік толқындарды фокустау үшін айна немесе айналар жүйесі пайдаланылатын антенналар. Мұндай антенналардың айналу параболойді пішінінде жасалған түрі кеңірек қолданылады. Оның фокусында сфера түріндегі толқынды жазық толқынға өзгертетін толқын көзі орналасады немесе фокустық сызығында сызықтық толқын көзі болатын параболалық цилиндр орналасады. Ол арқылы цилиндрлік толқын жазық толқынға өзгертіледі. Бір айналы антеннамен қатар екі айналы, бірнеше айнадан тұратын айналар жүйесі қолданылатын антенналар бар. Параболалы, рупорлық-айналық, рупорлық-параболалық, перископтық антенналар айналы антенналар қатарына жатады. Бұлардың бәрі -- өткір бағытталған антенналар. Радиорелейлік байланыста, спутниктік байланыста, радиолокацияда қолданылады.[[1]]
Айналы антенна сызбасы

2.Фидерлі - антенналы құрылғылардың негіздері

Фидер антеннасы

2.1 Антенналардың құру жалпы прнциптері
Антенналар әртүрлі радиотарату және радиоқабылдау құрылғылардың қасиетті элементтері болып табылады. Радиоқадылдаудың антеннасы (тарату антеннасы) жоғары жиіліктің тоғын онымен сәулеленетін электромагниттік толқындарға түрлендіру үшін арналған.
Радио қабылдаудың антеннасы (қабылдау антеннасы) онымен қабылданған электомагниттік толұындарды жоғары жиілік антеннасын түрлендіруге арналған. Қабылдау және тарату антенада болып жатқан процестердің сипаты өзаралық принциптермен анықталады. Осы принциптердің арқасында антенна тарату немесе қабылдау сапасында жұмыс атқару кезінде параметрлері өзгермейді. Сондықтан көптеген жылжымалы радио станциялар қабылдау үшін және тарату үшін жалпы 1 антеннаға ие болады. Электрлік тізбек пен көмекші құрылғыларды фидер деп атайды. Өйткені, олар арқылы радиожиіліктік арнаның энергиясы радиотаратқыштан антеннаға дейін немесе антеннадан радиоқабылдағышқа дейін әкелінеді. Фидердің констркциясы ол арқылы таралатын жиіліктер ауқымына тәуелді болады. Желі бойынша электомагниттік энергияны тарату кезінде желі көзінің сәулеленуін күшейтуге тырысады. Антеннаның ең қарапайым түрі симметриялық дірілдеткіш болып табылады.
Симмериялы дірілеткішті жартылай толқындар диполь деп атайды. Өйткені, оның ұзындығы тербелістер толқындарының үзындығынан екі есе қысқа болады.
Жартылай толқындық дірілдеткіш. Егер жартылай толқындық дірілдеткіштерді тігінен тік орнатса, онда оның өлшемдерін жердің өткізу қабілетіне байланысты екі есе кішірейтуге болады.
Тік орналасу кезінде антеннаның төменгі шеті электромагниттік тербелістер генераторы қысқыштарының біріне қосылады, ал генератордың екінші қысқышы бұл кезде жерленеді.
Егер жерді идеалды өткізгіш деп санаса, онда ЭҚК негізгі дірілдеткішінің айна бейнесі болып жұмыс істейді. Оның биіктігі 4 тең болады. Нақты жағдайда жердің мұндай қасиеті болмайды. Сондықтан антеннаның түбіне жақындаған жерді жақсарту үшін жерді металдайды. Жерге металдық беттерді қояды. Сонда топырақтың химиялық құрамы жақсартылады.
Антеналардың параметірлік және негізгі сипаттары келесідей болады.
1.Сәулеленілетін қуат - ол еркін кеңістікте антенна арқылы сәулеленілетін электромагниттік толқындардың қуаты. Ол қуат белсенді болып табылады. Өйткені, антеннаның айналысындағы кеңістікте шашыратылады. Сондықтан сәулелерін қуаты белсенді кедергісі арқылы өрнектеуге болады. Ол кедергіні сәулелендіру кедергісі деп атайды.
2. Шығындар қуаты - ол антеннаның жанында орналасқан заттарда, жерде антенналардың сымдары арқылы тоқтың өту кезіндегі таратқышпен пайдасыз жоғалынатын қуат. Бұл қуат та активтік болып табылады және оны шығыс активтік кедергі арқылы өрнектеуге болады.
3. Антеннадағы қуат - ол таратқыштан антеннаға дейін әкелінетін қуат. Бұл қуатты сәулеленетін қуатпен шығын қуаттың қосындысы түрінде ұсынуға болады.
Pa=Pu+ Pn
4. Антеннаның кіріс кедергісі - ол антеннаның кіріс қысқыштарындағы кедергі. Оның құрамында реактивтік және активтік құраушылар болады. Резонансқа келтіру кеінде антенна генератор үшін таза активті жүктеме болып табылады және осы кезде нәтижелі пайдаланылады.
5.Антеннаның бағыттылығы - ол анықталған бағытта электромагниттік толқындардың шығару қаблеті. Антеннаның осы қаблеті туралы бағыттылық диаграмма бойынша анықтайды. Ол графикалық түрде кернеулігінің немесе шығарылатын қуаттың бағытқа тәуелді болғанын көрсетеді. Әдеттегідей, бағыттылықтың нормаланған диограммаларын пайдаланады.
Қарапайымдау үшін 2 жазықтардағы (көлденең және тік) бағыттылық диаграммамен шектеледі. Бағыттылық диаграмманың жалпақтығын бұрыш деп атайды. Ол бағыт ішінде, шығарылатын қуатты максималдық шығару қуатымен салыстырғанда, 2 еседен артық кішіреймейді.
Бағытталған әсер етуші коэффиценті - Д. Ол анық бағыттығы берілген антеннамен шығарылатын қуат ағынының тығыздығы, әр түрлі бағыттығы антеннамен ишығарылатын қуат антеннаның тығыздығына қатынасы. Ол келесіге тең

Д = Pi max P imin.
Антеннаның күшейту коэффиценті
G = Dn
Бұл кооэффицент антеннаны толық сипаттаиды. Бір жағынан, антенннаның бағыттылық қасиеттерінің арқасында анықталған бағыттағы энергия концентрация, екінші жағынан антеннадағы қуат шығынның себебінен сәулеленуін азайтуын есепке алады. Антеннаның әсерлік коэффицентінің биіктігі: Hn ның әр элеменнтігі сәулеленетін энергия мөлшері оның бойымен өтетін тоққа пропорцианал. Антенадағы ток біркелкі таралмайтындықтан әр элементінің сәулеленуі түрлі болады. Ол токтың түйіні 0-ге тең. Бұл түсінік қабылдау антеннасына аса маңызды болып келіп, ондағы ЭҚК мәні анықтайды.
Бөліну кедергісі
Rн : Rн = Pn Ia2
мұндағы І -- антенна кірісіндегі эффекті ток.
Километрлі, гектометрлі толқындардың антенналары
Километрлі, гектометрлі толқындар радиобайланыс, радиотарату, навигация үшін қолданылады. Жоғары және орта толқындарда жердің беті өте жақсы өткізгіштің қасиетіне ие болады. Ал өткізгіштің бетінде электрлі өрі тек оның бетіне перпендикуляр ғана бағытталуы мүмкін. Сондықтан да ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.