Антенные устройства. Селекция радиосигналов
Антенна является неотъемлемой частью каждой передающей и приемной радиостанции. По своему целевому назначению антенны подразделяются на передающие и приемные. Передающая антенна служит для преобразования энергии токов высокой частоты, генерируемых передатчиком, в энергию электромагнитных волн и излучения этой энергии в окружающее пространство. Приемная антенна служит для преобразования энергии электромагнитных волн в энергию токов высокой частоты. Как и для некоторых других преобразователей энергии, для передающей и приемной антенн справедлив принцип обратимости (взаимности). Согласно этому принципу всякая передающая антенна может служить приемной, причем показатели антенны остаются неизменными при использовании ее как в качестве передающей, так и в качестве приемной. Если известны свойства антенны при излучении электромагнитной энергии, то согласно принципу взаимности становятся известными и свойства той же антенны, используемой для приема электромагнитной энергии. Во многих радиоустройствах (связных радиостанциях, радиолокаторах и т. д.) одна и та же антенна часто исполняет роль как передающей, так и приемной антенны. По характеру излучения и приема все антенны теоретически можно разделить на антенны ненаправленного и направленного действия. Антеннами ненаправленного действия называются такие антенны, которые излучают электромагнитную энергию равномерно во всех направлениях. Антеннами направленного действия называются такие антенны, которые излучают электромагнитную энергию преимущественно в определенных направлениях. Необходимо, однако, отметить, что идеальную ненаправленную антенну можно лишь вообразить; практически же антенн, излучающих энергию идеально равномерно во всех направлениях, не существует. Поэтому все реальные антенны являются антеннами направленного действия и различаются лишь степенью направленности. Антенны слабонаправленного действия применяются для радиовещания и для радиосвязи с несколькими корреспондентами, расположенными в разных направлениях. Широкое применение они нашли в авиационной радиосвязи. Поскольку положение самолетов в полете относительно друг друга и наземной радиостанции меняется, то антенны, применяемые на линиях радиосвязи самолет — самолет или самолет — земля, должны по возможности одинаково эффективно излучать энергию во все стороны и принимать ее со всех направлений. Антенны остронаправленного действия применяются при магистральных связях, при радиосвязи между двумя стационарно расположенными корреспондентами, для радионавигации и во всевозможных радиопеленгаторных и радиолокационных устройствах. Применение антенн остронаправленного действия, как при передаче, так и при приеме имеет ряд достоинств: 1. Излучаемая энергия используется более рационально, так как она излучается узким пучком в заданном направлении. За счет этого при одинаковой мощности излучения обеспечивается большая дальность действия, чем при использовании ненаправленных антенн. 2. Значительно уменьшаются помехи радиоприему. 3. Ограничивается возможность обнаружения и подслушивания работы станции противником. Кроме того, применение антенн остронаправленного действия дает возможность определять направление либо на объект, отражающий радиоволны (самолет, корабль и др.), что широко используется в радиолокации, либо на работающий радиопередатчик, на чем основана радиопеленгация. Конструкция антенн зависит от диапазона волн, в котором должна работать антенна, желаемой направленности излучения, места установки, излучаемой мощности и т. п. В большинстве случаев, особенно в диапазоне длинных, средних и коротких волн, антенны представляют собой одиночный провод или систему проводов. Такие антенны, называемые проволочными, обычно подразделяют на симметричные и несимметричные. В диапазоне УКВ в качестве элементов антенн, кроме проводов, широко применяются также проводящие поверхности, диэлектрические стержни и щели в проводящих поверхностях. В общем случае антенны представляют собой цепи с распределенными электрическими параметрами.
|
