Ի՞նչ է շրջված V-աձև անտենան։
Շրջված V-աձև անտենան կենտրոնով սնուցվող դիպոլային անտենայի գործնական տարբերակն է: Երկու ճառագայթող տարրերը ուղիղ հորիզոնական գծով դասավորելու փոխարեն, սնուցման կետը բարձրացվում է ամենաբարձր դիրքին, մինչդեռ երկու անտենայի թևերը թեքվում են ներքև՝ դեպի գետնին:
Կողքից նայելիս կառուցվածքը նման է շրջված «V» տառի, որը տվել է անտենային իր անվանումը։ Այս դասավորությունը նվազեցնում է հորիզոնական տեղադրման տարածքը և սովորաբար պահանջում է միայն մեկ կենտրոնական հենարանային կայմ, ինչը այն գրավիչ է դարձնում բարձր հաճախականության կապի, դաշտային տեղակայման, ռադիոմոնիթորինգի և այն տեղադրումների համար, որտեղ տարածքը կամ հենարանային կառույցները սահմանափակ են։
Չնայած շրջված V-աձև անտենաները սովորաբար կապված են 3–30 ՄՀց հաճախականության տիրույթի հետ, դրանց աշխատանքային հաճախականությունը որոշվում է էլեկտրական երկարությամբ, այլ ոչ թե մեկ ֆիքսված հաճախականության տիրույթով: Նույն հիմնական երկրաչափությունը կարող է մասշտաբավորվել կամ փոփոխվել այլ ռադիոհաճախականության կիրառությունների համար:
Կառուցվածքը և գործունեության սկզբունքը
Տիպիկ շրջված V-աձև անտենան բաղկացած է մոտավորապես հավասար երկարության երկու հաղորդիչ տարրերից, որոնք միացված են գագաթնակետում գտնվող հավասարակշռված սնուցման կետին: Կենտրոնական սնուցման կետը տեղադրված է կայմի, աշտարակի, տանիքի հենարանի կամ այլ ոչ հաղորդիչ կառուցվածքի վրա, մինչդեռ երկու տարրերի ծայրերը իջեցված են և ամրացված մեկուսիչներով:
Անտենան սովորաբար նախագծված է որպես ռեզոնանսային դիպոլ: Ռադիոհաճախականության հոսանքն ամենաուժեղն է սնուցման կետի մոտ և աստիճանաբար նվազում է դեպի բաց ծայրերը: Երկու տարրերն էլ կրում են հակառակ ակնթարթային ուղղության հոսանքներ՝ առաջացնելով էլեկտրամագնիսական դաշտեր, որոնք միանում են՝ կազմելով անտենայի ընդհանուր ճառագայթման պատկերը:
Ի տարբերություն ճանապարհորդող ալիքային անտենայի, ավանդական ռեզոնանսային շրջված V դիպոլը աջակցում է կանգնած ալիքային հոսանքի բաշխմանը: Հետևաբար, դրա աշխատանքը մեծապես կախված է տարրի երկարությունից, սնուցման կետի դիմադրությունից, գագաթնակետային անկյունից, հաղորդչի տրամագծից, տեղադրման բարձրությունից և շրջակա օբյեկտներից:
Գագաթնակետային անկյուն և տեղադրման երկրաչափություն
Երկու անտենայի թևերի միջև եղած անկյունը կոչվում է գագաթնակետային անկյուն կամ ներառված անկյուն: Գործնականում տարածված կոնֆիգուրացիաներում օգտագործվում է մոտավորապես 90°-ից մինչև 120° անկյուն, չնայած օպտիմալ արժեքը կախված է նախատեսված հաճախականությունից, իմպեդանսից, հասանելի տարածքից և ցանկալի ճառագայթման պատկերից:
Գագաթնակետային անկյան կրճատումը կրճատում է հորիզոնական հետքը, բայց նաև փոխում է երկու անտենայի թևերի միջև կապը: Երբ թևերը մոտենում են միմյանց, սնուցման կետի դիմադրությունը և ռեզոնանսային հաճախականությունը կարող են փոխվել, և գագաթնակետային ուժեղացումը կարող է փոքր-ինչ նվազել:
Սովորաբար գագաթը պետք է տեղադրվի հնարավորինս բարձր և շրջակա հաղորդիչ կառուցվածքներից հնարավորինս հեռու։ Չկա որևէ համընդհանուր կանոն, որը սահմանում է, որ այն պետք է մնա մեկ քառորդ ալիքի երկարությունից ցածր։ Դրա փոխարեն, տեղադրման բարձրությունը պետք է ընտրվի պահանջվող բարձրության անկյան, տարածման եղանակի, առկա հենարանի և գետնի պայմանների համաձայն։
Հաղորդալարերի ծայրերը պետք է նաև անվտանգ կերպով մնան գետնից վերև և հեռու մարդկանցից, շենքերից, էլեկտրահաղորդման գծերից և մետաղական առարկաներից։
Հաճախականություն և տարրերի երկարություն
Շատ շրջված V-աձև անտենաներ նախագծված են նախատեսված աշխատանքային հաճախականության դեպքում ալիքի երկարության կեսին մոտ ընդհանուր հաղորդչի երկարությամբ։ Գործնականում ֆիզիկական երկարությունը հաճախ փոքր-ինչ կարգավորվում է, քանի որ հաղորդչի տրամագիծը, մեկուսացումը, տեղադրման բարձրությունը, գագաթնակետի անկյունը և մոտակա նյութերը ազդում են ռեզոնանսային հաճախականության վրա։
Մոտավոր ազատ տարածության ալիքի երկարությունը հաճախականության հետ կապված է հետևյալ կերպ՝
[\լամբդա = \frac{c}{f}]
որտեղ՝
- (\lambda)-ն ալիքի երկարությունն է։
- (գ) լույսի արագությունն է։
- (f)-ն աշխատանքային հաճախականությունն է։
Այս հավասարումը տալիս է նախնական գնահատական, սակայն անտենայի վերջնական չափերը սովորաբար պետք է հաստատվեն էլեկտրամագնիսական մոդելավորման կամ հետադարձ կորստի և VSWR-ի չափումների միջոցով։
Ճառագայթման պատկեր
Շրջված V-աձև անտենայի ճառագայթման պատկերը նման է հորիզոնական կիսաալիքային դիպոլի ճառագայթմանը, սակայն տարրերը դեպի ներքև թեքելը փոխում է եռաչափ դաշտի բաշխումը։
Ուղիղ հորիզոնական դիպոլը, որպես կանոն, առավելագույն ճառագայթում է առաջացնում մետաղալարի լայն կողմում և խորը զրոյական կետեր իր ծայրերում: Շրջված V կոնֆիգուրացիայում ներքև թեքված թևերը հակված են լրացնել այդ զրոյական կետերից մի քանիսը՝ ստեղծելով ավելի լայն և հաճախ ավելի միատարր ազիմուտային ծածկույթ:
Հետևաբար, անտենան չպետք է ավտոմատ կերպով նկարագրվի որպես միակողմանի։ Կախված գագաթնակետի անկյունից, գետնից բարձրությունից, հողի բնութագրերից և աշխատանքային հաճախականությունից, հորիզոնական դիագրամը կարող է մոտավորապես բազմակողմանի լինել կամ պահպանել չափավոր լայնակողմանի ուղղվածություն։
Տեղադրման բարձրությունը նույնպես մեծ ազդեցություն ունի բարձրության պատկերի վրա: Համեմատաբար ցածր HF շրջված V-ն կարող է առաջացնել ուժեղ բարձր անկյան ճառագայթում, որը կարող է օգտակար լինել մոտ ուղղահայաց ինցենզիայի երկնային ալիքային հաղորդակցության համար: Ավելի բարձր տեղադրումը կարող է ապահովել ավելի ցածր թռիչքի անկյուններ, որոնք ավելի հարմար են ավելի երկար հեռավորության վրա հաղորդակցության համար:
Բևեռացում
Սիմետրիկ շրջված V-աձև անտենան ընդհանուր առմամբ համարվում է հիմնականում հորիզոնական բևեռացված, քանի որ երկու թեք տարրերից եկող հորիզոնական հոսանքի բաղադրիչները ուժեղացնում են միմյանց։
Սակայն, թեք թևերը նաև ներմուծում են ուղղահայաց դաշտի բաղադրիչներ։ Դրանց ներդրումը կախված է գագաթնակետի անկյունից, անտենայի կողմնորոշումից, տեղադրման բարձրությունից, գետնի անդրադարձումներից և շրջակա միջավայրից։ Այս պատճառով իրական տեղադրման մեջ իրական բևեռացումը կարող է կատարյալ հորիզոնական չլինել բոլոր ուղղություններով։
Սնուցման և իմպեդանսի համապատասխանեցում
Քանի որ շրջված V-ն հավասարակշռված անտենա է, նախընտրելի է այն սնուցել հավասարակշռված փոխանցման գծով կամ օգտագործել համապատասխան բալուն՝ այն անհավասարակշիռ կոաքսիալ մալուխին միացնելիս։
Բալունի միջոցով սնուցման գծում հոսքի ընդհանուր ռեժիմի հոսանքը նվազում է։ Հոսանքի պատշաճ կառավարման բացակայության դեպքում կոաքսիալ մալուխը կարող է դառնալ ճառագայթող համակարգի մաս՝ փոխելով անտենայի իմպեդանսը, ճառագայթման պատկերը, բևեռացումը և աղմուկի կատարողականությունը։
Մուտքային իմպեդանսը կախված է հետևյալից.
- Գագաթնակետային անկյուն
- Տարրի երկարությունը և տրամագիծը
- Բարձրությունը գետնից
- Հողի հաղորդունակություն
- Մոտակա կառույցներ
- Սնուցման գծի դասավորություն
- Աշխատանքային հաճախականությունը
Տեղադրումից հետո ինժեներները պետք է չափեն վերադարձի կորուստը կամ VSWR-ը և անհրաժեշտության դեպքում կտրեն տարրերը կամ կարգավորեն համապատասխան ցանցը։
Շրջված V-աձև անտենայի առավելությունները
Շրջված V-աձև կոնֆիգուրացիան առաջարկում է մի քանի գործնական առավելություններ.
- Պահանջվում է միայն մեկ բարձր կենտրոնական հենարան
- Զբաղեցնում է ավելի քիչ հորիզոնական տարածք, քան ուղիղ դիպոլը
- Պարզ և համեմատաբար էժան շինարարություն
- Հարմար է շարժական և ֆիքսված տեղադրման համար
- Ապահովում է լայն ազիմուտային ծածկույթ
- Կարող է նախագծվել միաբաժան կամ բազմաբաժան աշխատանքի համար
- Օգտակար է HF կապի և NVIS կիրառությունների համար
Դիզայնի սահմանափակումներ
Անտենան նաև մի քանի սահմանափակումներ ունի.
- Սնուցման կետի իմպեդանսը փոխվում է գագաթնակետային անկյան հետ
- Հզորության ուժգնացումը կարող է մի փոքր ավելի ցածր լինել, քան լավ տեղադրված հորիզոնական դիպոլի դեպքում
- Արդյունավետությունը զգայուն է տեղադրման բարձրության և գետնի պայմանների նկատմամբ
- Ցածր լարերի ծայրերը կարող են անվտանգության և կորստի հետ կապված խնդիրներ առաջացնել
- Մոտակա մետաղական կառույցները կարող են աղավաղել ճառագայթման պատկերը
- Ռեզոնանսային տարբերակները սովորաբար ունեն սահմանափակ գործառնական թողունակություն
- Սնուցման գծի սխալ ուղղորդումը կարող է առաջացնել ընդհանուր ռեժիմի ճառագայթում
Տիպիկ կիրառություններ
Շրջված V-աձև անտենաները սովորաբար օգտագործվում են՝
- ԲՖ ռադիոկապ
- Կարճալիքային փոխանցող և ընդունող համակարգեր
- Սիրողական ռադիոկայաններ
- Արտակարգ և դաշտային հաղորդակցություն
- Մոտ ուղղահայաց անկման երկնային ալիքային համակարգեր
- Ռադիոմոնիթորինգ և սպեկտրի դիտարկում
- Դյուրակիր կապի կայաններ
- Անտենայի ուսուցում, մոդելավորում և չափման փորձեր
Ճարտարագիտական նշանակություն
Շրջված V-աձև անտենան ցույց է տալիս, թե ինչպես կարող է անտենայի երկրաչափության համեմատաբար փոքր փոփոխությունը ազդել իմպեդանսի, բևեռացման, ուժեղացման և ճառագայթման ծածկույթի վրա։
Այս փոխհարաբերությունները հասկանալը օգտակար է ոչ միայն լար-անտենա նախագծման համար, այլև լայնաշերտ անտենաների, ազդանշանային անտենաների, անտենաների զանգվածների, ռադարային համակարգերի և ռադիոհաճախականության չափման հարթակների մշակման և գնահատման համար։
ՌՖ ՄԻՍՕԱռաջարկում է անտենայի և միկրոալիքային բաղադրիչների լուծումներ՝ ռադիոհաճախականության թեստավորման, կապի, ռադարի, անտենայի չափման և համակարգի ինտեգրման համար: Անտենայի հիմնական տեսության հստակ ըմբռնումը օգնում է ինժեներներին ընտրել համապատասխան արտադրանք և ճիշտ գնահատել հաճախականության տիրույթը, ուժեղացումը, բևեռացումը, ճառագայթի լայնությունը, VSWR-ը և ճառագայթման պատկերի աշխատանքը:
Անտենաների մասին ավելին իմանալու համար այցելեք՝
Հրապարակման ժամանակը. Հուլիս-17-2026
