І
і
СПУТНИКОВОЕ ТВ
І
Параболическая антенна на первый
взгляд кажется грубым куском метал-
ла или пластика, но, тем не менее, она
требует аккуратного обращения при
хранении, транспортировке и монтаже.
Любые искажения формы антенны при-
водят к резкому снижению ее эффек-
тивности и ухудшению качества изоб-
ражения на экране телевизора. При
покупке антенны необходимо обратить
внимание на наличие искажений рабо-
чей поверхности антенны. Иногда бы-
вает, что при нанесении антикоррозий-
ных и декоративных покрытий на зер-
кало антенны ее “ведет" и она приоб-
ретает форму пропеллера. Проверить
это можно, положив антенну на ровный
пол: края антенны везде должны ка-
саться его поверхности.
Таким образом, в настоящее время
в спутниковом непосредственном теле-
визионном приеме в качестве антенн
наиболее широко применяются два ос-
новных параболоида вращения: осе-
симметричный и офсетный. Трудоем-
кость изготовления параболического
отражателя вынудила искать альтерна-
тивные конструкции антенн, более тех-
нологичных в производстве. К ним от-
носятся плоские и сферические спут-
никовые антенны.
Ряд зарубежных фирм производит
плоские антенны, которые представля-
ют собой систему из большого количе-
ства излучателей (простейших полу-
волновых линейных вибраторов). Они
расположены во множество рядов и
этажей, соединенных между собой
фидерными линиями. Такая конструк-
ция плоской антенны называется антен-
ной решеткой (АР).
Точки питания вибраторов в этажах
и рядах соединены таким образом, что
принятые каждым вибратором сигналы
складываются в фазе. В точках пита-
ния АР мощность сигнала равна сум-
ме мощностей, принятых всеми вибра-
торами. В этих же точках находятся
входные клеммы приемной части уст-
ройства (конвертера), куда поступает
принятый решеткой суммарный по
мощности сигнал.
Например, для частоты 12 ГГц син-
фазная решетка состоит из 2304 полу-
волновых вибраторов, размещенных в
48 рядов и 48 этажей. Такая решетка
имеет размеры 600x600 мм, ширина ее
диаграммы направленности в обеих
плоскостях по половинной мощности
составляет 4,2° без учета ее сужения
за счет диаграмм направленности виб-
раторов. Конструктивно решетку мож-
но выполнить известным печатным
способом путем травления фольгиро-
ванного пластика.
Однако фсльгированные гетинакс
или текстолит, даже стеклотекстолит
непригодны из-за чрезмерно больших
потерь в диапазоне сантиметровых
волн. Наполнитель стеклотекстолита
(стекловолокно) характеризуется хоро-
шими электрическими свойствами, но
связующее звено, которым является
фенолформальдегидная смола, в этом
диапазоне имеет чрезмерно большое
значение угла потерь 1д(3. Лучше ис-
пользовать фторопласт или ударопроч-
ный полистирол, а также органическое
стекло.
Плоские антенны очень технологич-
ны в производстве, а синфазная решет-
ка имеет дополнительные преимуще-
ства, так как не нуждается в облучате-
ле и ее выходные клеммы можно рас-
положить в плоскости самой антенны.
Сложность использования синфазной
решетки заключается в необходимос-
ти такого соединения вибраторов с
клеммами антенны, чтобы принятые
всеми вибраторами сигналы поступа-
ли к выходу антенны с одинаковой фа-
зой. Квадратная планарная антенна, в
которой вибраторы расположены в од-
ной плоскости, представлена на
рис. 8.
Радиоволны через диффузное (по-
ристое) синтетическое покрытие попа-
дают на металлические элементы-об-
лучатели, напыленные на тонкопленоч-
ные подложки. Длина этих элементов
кратна длине волны принимаемого сиг-
нала и все они синфазно подключены
к направленным на конвертер собира-
тельным шинам, которые сведены к
центру квадрата.
При соответствующих размерах
синфазный АР и количестве вибрато-
ров коэффициент усиления такой плос-
кой решетки может быть не ниже, чем
у антенны с параболическим отража-
телем. Это связано с
тем, что у синфазной
решетки узкая диаг-
рамма направленнос-
ти, так как в фазе скла-
дываются только сиг-
налы, поступающие к
решетке перпендику-
лярно ее плоскости.
Кроме того, дос-
тоинствами плоских
антенн являются возможность их из-
готовления методами печатного мон-
тажа, что обеспечивает высокую вос-
производимость параметров; сниже-
ние на 10.
..30% ветровой нагрузки по
сравнению с параболическими антен-
нами; простота перевозки, хранения
и установки.
Если фазы всех излучателей плос-
кой АР равны, то суммарный л^д и а г-
раммы направленности расположен
перпендикулярно плоскости антенны
(рис. 9).
Однако если ввести в фидерные
линии фазовращатели (ФВ) и менять
фазу сигнала в каждом излучателе, то
в определенном (заданном) направле-
нии сигналы придут в фазе и усилят
друг друга. Такая антенная решетка
называется фазированной (ФАР). Ди-
агональ антенны расположена перпен-
дикулярно поверхности земли
(рис. 10).
ФАР с электронным сканированием
луча представлена на
рис. 11.
В технологии решетки заложена
возможность установки управляемых
ФВ одновременно с излучающими эле-
ментами. В устройстве фазовращате-
ля используются полупроводниковые
диоды. В зависимости от количества
принимаемых с различных спутников
программ количество ФВ может рав-
няться 12 или 24. Система фазовраща-
телей из 12 диодов может вести прием
в секторе ±8°, система из 24-х диодов -
в секторе ±16°.
Рис. 8.
Квадратная планарная
плоская спутниковая антена
Антенный излучатель
Рис.
9. Диаграмма направленности синфазной
антенной решетки
48
\
Т Радиолюбитель - 0 6 /2 0 0 5
предыдущая страница 48 Радиолюбитель 2005-06 читать онлайн следующая страница 50 Радиолюбитель 2005-06 читать онлайн Домой Выключить/включить текст