Антенны линейной поляризации

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 3
1. Передающие антенны и их свойства 4
1.1 Назначение передающих антенн и их функции 4
1.2 Диапазонные и поляризационные свойства передающих антенн 5
2. Антенны линейной поляризации 9
2.1 Линейная поляризация электромагнитных волн 9
2.2 Достоинства и недостатки линейной поляризации 10
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 11
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 12

1.1 Назначение передающих антенн и их функции
Антенна является неотъемлемой составной частью любого радиотехнического устройства, которое предназначено для передачи или приёма информации с помощью радиоволн через окружающее пространство.
Передающая антенна предназначена для непосредственного излучения радиоволн. Она решает следующие задачи:
1. Преобразование энергии токов высокой частоты в энергию излучаемых радиоволн. Одним из основных требований, предъявляемых к антеннам, является сохранение закона модуляции (отсутствие искажения передаваемой информации).
2. Пространственное распределение энергии электромагнитного поля.
3. Формирование определённой поляризационной структуры поля [1,с. 358].
Классификация антенн:
1. По функциональному назначению: приёмные; передающие; приёмопередающие.
2. По конструкции и принципу действия: линейные; апертурные; антенные решётки.
Антенны линейного типа характерны тем, что размеры поперечного сечения у них малы по сравнению с длиной волны.
...

1.2 Диапазонные и поляризационные свойства передающих антенн
Диапазоном рабочих частот (полосой пропускания) антенны называется интервал частот от fmin до fmax, в пределах которого все параметры антенны не выходят из заданных пределов:

Диапазон рабочих частот антенны чаще всего выражают в процентах к средней частоте диапазона:

Если Δf/fср < 10%, то антенна – узкополосная;
если 10% < Δf/fср < 100%, то антенна – широкополосная;
если Δf/fср > 100%, то антенна – широкодиапазонная.
Диапазон рабочих частот широкодиапазонных антенн оценивают специальным параметром – коэффициентом перекрытия диапазона Kд = fmax /fmin [4,с.76].
В зависимости от типа антенны, характеристики и параметры, наиболее критичные к изменению частоты, будут различными. Так, например, для линейных антенн это входное сопротивление, для антенных решёток – как входное сопротивление, так и направление максимума главного лепестка ДН.
...

2.1 Линейная поляризация электромагнитных волн
Установленные горизонтально или вертикально антенны предназначены для излучения и приема, соответственно, горизонтально или вертикально поляризованных волн. В случае несовпадения поляризации волны и антенны будет меняться величина принимаемого сигнала, поскольку будет меняться величина проекции вектора поляризации волны на направление поляризации антенны.
Линейная поляризация имеет две основные формы:
1) в вертикально поляризованной волне электрические силовые линии лежат в вертикальной плоскости;
2) в горизонтально поляризованной волне электрические силовые линии лежат в горизонтальной плоскости [5,с.39].
Максимальный принятый сигнал соответствует ситуации, когда приемная антенна ориентирована в том же направлении, что и передающая.
Конечно, в дополнении к горизонтальной и вертикальной поляризации, линейная поляризация может принимать и другие, промежуточные между этими двумя основными, направления.
...

2.2 Достоинства и недостатки линейной поляризации
Антенны линейной поляризации очень широко распространены благодаря простоте конструкции, что в самом примитивном виде дает просто кусок провода. Эти антенны имеют малый размер, низкую цену, их легко ремонтировать и собирать.
В общем и целом, линейная поляризация отлично подходит для больших расстояний, т.к. вся энергия будет сосредоточена в одной плоскости. Это преимущество не всегда проявляется из-за многолучевого распространения сигнала (многократные переотражения сигнала), но это мы обсудим чуть позже.
Для того чтобы получить максимальный уровень сигнала, антенны приемника и передатчика должны быть расположены параллельно (для максимального перекрытия излучения.
В самом крайнем случае, когда антенна приемника и антенна передатчика расположены под углом 90 градусов друг относительно друга — получаем наименьший уровень сигнала. Результат — потери сигнала в 30 дБ, это кросс поляризация.
...

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Итак, для более эффективного использования частотного диапазона несущие волны передаются в поляризованном виде. Это позволяет удвоить число передаваемых программ.
Различают два вида поляризации электромагнитных волн:
1) линейную поляризацию, в результате которой образуются плоские вертикальные и горизонтальные волны;
2) круговую поляризацию, в результате которой образуются круговые правые и левые волны.
Большинство простых антенн дают линейную поляризацию сигнала: например, стоковые диполи (в комплекте с видео передатчиками и приемниками), или даже домашний Wifi.
Линейная поляризация используется:
• При полетах на большие расстояния в прямой видимости, без крупных препятствий.
• Прямолинейные полеты, без флипов и ролов.
• Когда вес, размер и прочность антенны стоят на первом месте.
Любой диапазон линейной поляризации менее чувствителен к осадкам, в отличие от других установок.
...