Распространение УКВ. Учет влияния земной поверхности и ее сферичности. Формула Введенского. Типовые ТВ антенны(Богачков)
Нелинейные электрические цепи, основные определения, применение. Реальные нелинейные радиоэлементы резистивного типа, их обозначение(Никонов)
Линейные радиоэлементы применяются в делителях тока и напряжения, для интегрирования, дифференцирования, фильтрации сигналов, для обеспечения режимов работы нелинейных радиоэлементов. Линейные цепи, т.е. не содержащие нелинейные элементы, не искажают форму гармонического сигнала (не создают новых частотных составляющих) и при их анализе можно применять принцип наложения. Цепи, содержащие хотя бы один нелинейный элемент, в общем случае ведут себя иным образом: форма проходящего через цепь гармонического сигнала искажается; нельзя применять принцип наложения. При искажении формы сигнала образуется уже иной сигнал с другими частотными составляющими. Нелинейные цепи и электрические фильтры, пропускающие требуемые частотные составляющие, образуют различные радиотехнические функциональные узлы, например:
- выпрямители;
- стабилизаторы напряжения и тока;
- модуляторы и демодуляторы;
- нелинейные резонансные усилители;
- смесители;
- умножители и делители частоты;
- автогенераторы;
- цифровые логические элементы.
В качестве нелинейных элементов могут применяться нелинейные катушки индуктивности (дроссели или трансформаторы в режиме насыщения), нелинейные конденсаторы (ёмкость контактных переходов полупроводниковых приборов), нелинейные резистивные радиоэлементы (полупроводниковые, электронные, ионные приборы). На данном этапе развития радиотехники наибольшее применение находят полупроводниковые радиоэлементы (приборы) и им в данном разделе уделяется основное внимание.
Основные задачи, встречающиеся при анализе нелинейных цепей:
- расчёт по постоянному току (выбор рабочей точки);
- расчёт в режиме малых переменных сигналов (линейная модель);
- аппроксимация – замена графических или заданных "таблично" характеристик нелинейных радиоэлементов аналитическими выражениями;
- анализ спектров выходных сигналов в нелинейных цепях с использованием аппроксимирующих аналитических выражений;
- составление по законам цепей и приближённое решение нелинейных уравнений.
Нелинейные элементы также делятся на:
1) резистивные. К ним относятся диоды, транзисторы, эл .лампы .
2) реактивные. К ним относятся варикапы.
Основные виды нелинейных элементов – наиболее часто применимые элементы резистивного вида:
а) полупроводниковые элементы
Пример:
Т – транзистор биполярный;
П – полевой транзистор;
С – стабилитрон;
Д – диод.
б) электронные приборы
– электронные лампы
С – стеклянные;
П – пальчиковые;
К – керамические.
– кинескопы + электронно-лучевые трубки
в) ионные (газоразрядные)
Распространение УКВ. Учет влияния земной поверхности и ее сферичности. Формула Введенского. Типовые ТВ антенны(Богачков)
Поверхность земли можно считать либо гладкой, либо сферой (при дальних расстояниях). Высоты антенн h1 h2 и rпр << а ; а - радиус земли
радиус радиогоризонта
без учета дифракции
r < 0.8 rпр прямая видимость
r < 1.22 rпр теневая, дифракция
0.8 rпр < r < 1.22 rпр зона полутени
Интерференционная формула для плоской земли
h1 - высота передающей антенны; h2 – высота приемной антенны.
А – пункт передачи, В – пункт приема, r – расстояние между пунктами.e,s параметры земли
Академиком Введенским было показано, что электрическое поле радиоволны в месте расположения приемной антенны можно рассматривать как результат интерференции прямого (свободно распространяющегося в воздухе луча АВ) и луча, отраженного от земли и пришедшего в приемную антенну. Лучи, выходящие из одного источника являются когерентными, поэтому в пункте приема они интерферируют.
В УКВ-диапазоне используется поднятая антенна – антенна, в высоту которой укладывается несколько длин волн и фидерный тракт не излучает.
-отражательная или интерференционная формула когда Q®0 - разность хода
h1 , h2<< r
h1 >>l h2 любое
h1 + h2 >> l
h2 >>l h1 любое
При не выполнении этого условия существенная площадка для отражения имеет большую протяженность, и волна в этих пределах может считаться плоской и все выше рассмотренное не применимо.
Если выполняется условие
- квадратичная формула Введенского. Чем больше расстояние, тем меньше Dr
Wmax®1+|R|
Wmin®1+|R|
Типовые ТВ антенны.
К типовым ТВ антеннам относятся директорные, турникетные, логопериодические и т.п. антенны.
Турникетнаяантенна - система из двух перпендикулярных вибраторов с совмещенными центрами (рис. 10.8). В зависимости от соотношения токов на входах вибраторов могут быть реализованы различные режимы работы антенны.
а — конструкция; 6 — амплитудная ДН, в — фазовая ДН
Режим всенаправленного излучения.При питании вибраторов токами равных амплитуд с фазовым сдвигом л/2 пространственная амплитудная ДН имеет вид, показанный на рис. 10.8, б. Нули излучения отсутствуют, максимумы получаются в перпендикулярных обоим вибраторам направлениях, т. е. вдоль положительной и отрицательной полуосей z. В плоскости расположения вибраторов поляризация излучения линейная, в остальных направлениях — эллиптическая. В направлении оси z поляризация излучения чисто круговая. Направления вращения вектора поляризации в двух полупространствах, разделенных плоскостью хОу, противоположны. Таким образом, в поле излучения содержатся все возможные состояния вектора поляризации. Режим всенаправленного излучения используют при создании телевизионных передающих антенн с горизонтальной поляризацией, располагаемых на высоких мачтах. В качестве элементов таких антенн наряду с обычными цилиндрическими удобно использовать плоскостные шунтовые вибраторы.. Оптимальные размеры плоского вибратора: а = 0,26 ср; L=0,16 ср. В этом случае в полосе частот ±7,5% входное сопротивление почти постоянно и равно 140Ом.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|