Большая База Данных Рефератов - Антени військових радіостанцій

Антени військових радіостанцій

втономні радіостанції середньої потужності зі спільним розміщенням передавача і приймача для забезпечення дуплексної роботи мають окремі передавальні і приймальні антени. В інтересах ЭМС прийомна антена відноситься якомога далі від передавальної антени (до 50м) і з'єднується з приймачем коаксіальним кабелем. Хвильовий опір кабелю відрізняється від середнього вхідного опору вібратора, крім того, кабель є несиметричним ланцюгом. Для узгодження опорів і переходу від симетричного вібратора до несиметричного кабелю використовується широкополосний феритовий трансформатор (рис.12).

Прийомні вібратори розраховують звичайно на більш широкий діапазон частот, чим передавальні.

Кришеві антени зенітного випромінювання.

Дальність зв'язку в русі до 300-350 км можна забезпечити тільки з використанням іоносферної хвилі, тому що енергетичні втрати при її проходженні через іоносферу відносно невеликі. Але для цього потрібна антена з ефективним випромінюванням майже в зеніт. Цій вимозі задовольняють кришеві антени, виконані у виді двох похилих штирів (рис.13), у виді симетричного вібратора (рис.14. рис.16) і у виді рамок (рис.17). Такі антени називаються антенами зенітного випромінювання (АЗВ) і застосовуються вони в радіостанціях Р-140, Р-161А2М і КШМ. Про принципову можливість роботи іоносферною хвилею з антеною у виді двох похилих штирів на далекі відстані свідчать приведені на рис.13 діаграми направленості в горизонтальній і вертикальній площинах.

Рис.13. Здвоєна штирьова антена

Кришеві антени у виді симетричних вібраторів (рис.14 і 16) і П-подібних рамок (рис.17) звичайно мають невеликі розміри, обумовлені габаритами кузова.

Рис. 14. Симетричний кришевий вібратор.

Збільшення розмірів антен здійснюється застосуванням зігнутих вібраторів із широких полотнин чи декількох рамок, що забезпечує також зниження хвильового опору. Збільшення довжини плеча вібратора і зниження хвильового опору дозволяють зменшити реактивний опір і втрати в органах настроювання, а також підвищити електричну міцність. Проте така антена завжди працює в режимі великого подовження. Вхідний опір такої антени має реактивну складову ємнісного характеру великої величини і вимагає для настроювання котушки індуктивності з великим реактивним опором, у результаті чого ККД антени, а отже, і коефіцієнт підсилення виявляються дуже низькими. Активна складова вхідного опору антени має дуже малу величину (одиниці і частки ома), тому підключення антен здійснюється за допомогою спеціальних узгоджуючих пристроїв.

Антена зенітного випромінювання КШМ Р-145БМ (рис.15) складається з двох вібраторів, виконаних зі сталевих труб діаметром 25 мм і товщиною 1,6 мм і може працювати в двох варіантах: симетричному і несиметричному.

У симетричному варіанті (рис.15) випромінювання електромагнітної енергії, в основному, створюється струмами на ділянці ВР і В|С|. На цих ділянках струми спрямовані в одну сторону і, отже, поля в точці прийому складаються. На інших ділянках антени й у проводах зниження струми спрямовані в протилежні сторони, тому сумарне поле в крапці прийому мінімально чи дорівнює нулю. Антена в цьому варіанті працює в режимі зенітного випромінювання. У симетричному варіанті АЗВ має характеристику направленості, що дозволяє сконцентрувати випромінювання в зеніт у межах кутів від 500-600 до 900 до обрію (рис.16а).

У несиметричному варіанті випромінювання електромагнітної енергії, в основному, створюються струмами на проводах зниження антени АВ і А|В|, де струми мають однакові напрямки. Антена в цьому варіанті працює в режимі земного випромінювання (мал. 16 б).

Антена зенітного випромінювання КШМ Р-142Н (рис. 17) являє собою систему з двох рознесених вертикальних синфазних П-подібних рамок, з'єднаних у нижній частині поперечними штангами. До них підключається блок узгодження (БС) і блок регулювання(БР).

Як видно з малюнка, на ділянках АВ і CD струми рівні по величині і протилежні по напрямку, унаслідок чого в місці прийому поля, створювані випромінюючими ділянками AB і CD, виявляються в протифазі і взаємно знищуються. Напруженість поля в місці прийому створюється тільки горизонтальною частиною антени (ділянка ВС).

З метою підвищення ефективності рамкові антени розташовуються на об'єктах, що мають металевий дах, тому що в цьому випадку діюча довжина й опір випромінювання рамки збільшуються в два рази. Крім того. розташування рамки поблизу металевої поверхні дозволяє без погіршення електричних характеристик виключити нижній провід рамки і перейти до несиметричної П-подібної антени, антени, що дозволяє живлення, коаксіальним кабелем.

Для зниження втрат у металі, а отже, підвищення ККД рамкові кришеві антени виконуються з мідних чи латунних провідників (труб) великого діаметра (20-40 мм). Застосування систем з декількох рамок дозволяє знизити втрати в органах настроювання й в опорних ізоляторах за рахунок зменшення напруги на кінцях антени.

Кришеві антени можуть також працювати земними хвилями. Для цього необхідно симетричний вібратор перетворити в Т-подібну антену, штирьову антену розташувати перпендикулярно поверхні землі, а в рамковій антені за допомогою конденсатора СІ змістити вузол струму на середину горизонтальної частини проводу в результаті чого у випромінюванні будуть брати участь тільки вертикальні проводи.

Т-подібні антени.

Антени, називані Т-подібними чи несиметричними антенами з верхнім навантаженням, виходять із симетричних вібраторів шляхом з'єднання двох проводів фідера в один.

Горизонтальна (похила) частина такої антени поліпшує розподіл струму уздовж вертикального проводу. Струми в плечах рівні і протилежні по напрямку, тому плечі не беруть участь у випромінюванні, а поліпшують випромінювання вертикального проводу.

Така антена еквівалентна штирьовій антені, але з більш високим коефіцієнтом підсилення. Діаграма направленості в горизонтальній площині - кругова, ледве витягнута в напрямку пліч.

На мал.18 представлені криві, що дозволяють порівняти коефіцієнти підсилення Т-подібних антен ТН 40/12 і ТН 11/9 з коефіцієнтом підсилення штирьової антени висотою 10 м (Ш-10). Перевага Т-подібних антен очевидна.

Рис. 18 Залежність коефіцієнтів підсилення антен від частоти.

Основна область застосування антен даного типу - робота земною хвилею.

Однопровідна, низькорозташована, напівромбічна та ?-подібна антени.

Однопровідна низькорозташована антена біжучої хвилі, (АБХ) являє собою провід довжиною в декілька ?, натягнутий над землею, тобто є довгою лінією. Лінія навантажена на опір, рівний хвильовому (один кінець резистора навантаження приєднується до проводу, іншої - до лежачого на землі противага Хвильовий опір такої антени звичайно лежить у межах 400-600 Ом і мало залежить від частоти, завдяки чому режим біжучої хвилі зберігається в широкому діапазоні.

Вхідний опір антени дуже близький до хвильового, а реактивна складова вхідного опору дуже мала і не дереться до уваги при розрахунку узгоджуючих пристроїв.

Оптимальна довжина АБХ при висоті підвісу h=1-2 м дорівнює (5-7) ?.

АБХ - спрямована антена, максимум її випромінювання спрямований убік навантаження.

Діаграми направленості антени у вертикальній і горизонтальній площинах приведені на рис. 19.

Рис. 19. Діаграми направленості антени АБХ.

Коефіцієнт підсилення АБХ залежить від параметрів ґрунту і частоти. У діапазоні КХ він дуже малий (0,01-0,1), а в діапазоні метрових хвиль не тільки порівняємо з коефіцієнтом підсилення штирьових антен, але і перевершує його (З-10).

Коефіцієнт підсилення росте зі зниженням провідності ґрунту, тому розгортати АБХ рекомендується над сухим ґрунтом.

У силу існуючої залежності коефіцієнта підсилення від частоти як приемопередаюча антена АБХ використовується тільки в метровому діапазоні, причому вона дає збільшення дальності зв'язку (у порівнянні з дальністю при штирьових антенах) у 2-2,5 рази.

Типовими розмірами антени АБХ метрового діапазону є: ?= 40 м, h=1 м.

Для підвищення ефективності АБХ середню чи ближню до радіостанції частину проводу піднімають на опору, тоді антена стає напівромбічною чи ?-подібною (рис. 20).

Рис. 20. Напівромбічна і ?-образна антени АБХ.

Аналіз і досвід показують, що для напівромбічної антени метрового діапазону доцільними розмірами є наступні: ?1=?2 = 30-35 м, h= 8-12 м.

Коефіцієнт підсилення напівромбічної антени більше, ніж горизонтальної, у 2-5 разів. Однак через роздвоєння головного пелюстка діаграми направленості в горизонтальній площині завадостійкість цієї антени трохи гірше. Усунення цього недоліку досягається збільшенням висоти опори з одночасним її переносом ближче до станції, т. б. перетворенням напівромбічної антени в ?-подібну.

У діапазоні КХ антени біжучої хвилі, незважаючи на низький коефіцієнт підсилення, широко використовуються як завадостійкі приймальні антени. Типовими розмірами АБХ у цьому випадку є: ?=150 чи 250 м, h = 3 м.

З огляду на те, що середній вхідний опір радіоприймачів дорівнює 75 Ом, приймальні АБХ підключають до приймачів через погоджуючі широкосмугові феритові трансформатори.

Рознесені територіально дві короткохвильові АБХ часто використовуються для рознесеного прийому (ОПМ Р-454Ф, РДП Р-453 і ін).

V-подібна антена.

V-подібна антена являє собою симетричну антену біжучої хвилі, що складається з двох дротів, натягнутих між антенною опорою і землею під деяким кутом (рис.21).

Рис.21. V-подібна антена.

Дроти антени являють собою довгі лінії, навантажені на хвильові опори. Антена живиться повітряним фідером. Як і всі антени біжучої хвилі, V-подібна антена є широкодіапазонною та напрямленою.

Діаграми направленості антени залежать від співвідношення її лінійних і кутових розмірів (?, h і 2), а також від параметрів ґрунту. Вони формуються шляхом додавання діаграм кожного з двох дротів.

На рис. 22 представлені діаграми направленості у вертикальній і горизонтальній площинах типової V-подібної антени, що входить у комплект антен радіостанцій середньої потужності. Ці діаграми відбивають залежність коефіцієнтів підсилення антен від частоти.

З діаграм випливає, що з ростом частоти коефіцієнт підсилення антени росте, кут ? зменшується, а діаграма в горизонтальній площині сигналу звужується, але потім розширюється за рахунок роздвоєння.

Зовсім очевидно, що V-подібна антена застосовна у верхній області декаметрового діапазону для роботи на великі відстані (1000-2000 км).

Рис. 22. Діаграми направленості V-образної антени.

Ефективність V-подібної антени можна підвищити шляхом одночасного подовження проводів, збільшення висоти антеною опори і підбором величини кута 2, що пов'язується з робочою областю частот.

Збільшення габаритів антени дозволяє розширити діапазон її використання (за рахунок збільшення коефіцієнта підсилення) убік нижніх частот.

Оскільки зі збільшенням розмірів антени її розгортання вимагає більшого простору і часу, то такі антени входять у комплект найбільш потужних радіостанцій, тобто рідше переміщуються.

Глава 3. Керування радіостанціями КШМ

3.1. Керування радіостанціями КШМ у телефонному режимі А

Даний вид керування здійснюється з усіх робочих місць КШМ і по лінії Л2. Вибір радіостанції виконується з пультів робочих місць. Для абоненту Л2 вибір радіостанції здійснюється з ПР2. Живлення апаратури КШМ ввімкнено, радіостанції підготовлені до роботи.

Керування радіостанцією РС-1 з ПР2 у режимі А.

Сутність керування.

Керування радіостанцією РС-1 здійснюється за допомогою ПмН, підключеного до робочого місця ПР2, або до блоку БТЗ. Переключення радіостанції з прийому на передачу та навпаки виконується за сигналом від тангенти ПмН. При натиску тангенти у напрямку передачі виконується комутація кіл для переключення радіостанції у режим передачі. В разі передачі сигнал НЧ з мікрофону МТГ ПР2 через елементи комутації подається на вхід передавача РС-1. В передавачі формується сигнал ЧМ на робочій частоті, підсилюється і подається в антену. При віджатій тангенті ПмН здійснюється переключення радіостанції у режим прийому. В разі прийому сигнал НЧ з виходу приймача РС-1 через елементи комутації подається на телефони МТГ.

Положення органів керування.

На ПР: перемикач КАНАЛИ Р2 - РС-1;

перемикач КАНАЛИ Р1 - ВС;

перемикач КАНАЛИ СА - вімкн;

перемикач ЛІНІЯ 2 - вімкн;

тумблери К1, К2, Р1, Л1 - вімкн;

тумблер БЛОКУВАННЯ - вімкн;

На БТЗ: перемикач ЗОВНІШ. РС - вімкн;

перемикач ВНУТР. РС - ТЛФ;

При цьому подається живлення на реле Р28 і Р29 в БТЗ; на реле Р20 і реле Р34 в БР1, які забезпечують коло керування з МТГ, підключеного до БТЗ. Контакти реле Р34 забезпечують підключення ПмН до РС-1.

Тракт передачі.

При натиску тангенти ПмН робочого місця ПР2 подається живлення на реле Р38: +26 В, обмотка реле Р38 з. контакти реле Р34, н. з. контакти Р23, з. контакти Р20 у блоку БР1, з. контакти реле Р29 і Р28 у блоку БТЗ, н. з. контакти Р3 у ПР2, контакти тангенти ПмН у напрямку передачі, корпус, - 26 В. Реле Р38 спрацює і забезпечить подачу корпуса для переводу радіостанції РС-1 у режим передачі і підключає мікрофон до входу передавача РС-1. В разі передачі сигнал НЧ з мікрофону МТГ ПР2 через підсилювач НЧ, н. з. контакти реле Р3, з. контакти Р28, Р29, Р20, н. з. контакти Р23, з. контакти Р34 і Р38 поступає на вхід передавача радіостанції РС-1.

Тракт прийому.

При віджаті тангенти ПмН на реле Р38 живлення не подається і РС-1 переходить у режим прийому. В разі прийому сигнал НЧ з виходу приймача через н. з. контакти реле Р38, з. контакти реле Р34 і Р20, н. з. контакти реле Р3, регулятор гучності R7 і підсилювач НЧ поступає на телефони МТГ.

Органи регулювання та контролю.

Контроль за проходженням інформації у тракті передачі здійснюється шляхом самопрослуховування, тобто шляхом підключення коло прийому до кола передачі через резистор R13, а також по приладу РС-1. Регулювання рівня передачі виконується потенціометром РІВЕНЬ ПРД на радіостанції РС-1. Регулювання рівня прийому здійснюється потенціометром РІВЕНЬ ПРМ на РС-1, регулювання гучності - потенціометром ГУЧНІСТЬ на ПР2.

Керування радіостанцією РС-4 з ПО

Сутність керування.

Керування радіостанцією РС-4 здійснюється за допомогою ПмН, підключеного до ПО. Переключення радіостанції з прийому на передачу і навпаки виконується за сигналом від тангенти ПмН. При натиску тангенти виконується комутація кіл для переключення РС-4 у режим передачі. В разі передачі, сигнал НЧ з мікрофону МТГ ПО через елементи комутації подається на вхід передавача РС-4. В передавачі формується сигнал ЧМ на робочій частоті, підсилюється і подається в антену. При віджатій тангенті ПмН здійснюється переключення РС-4 у режим прийому. В разі прийому сигнал НЧ з виходу приймача через елементи комутації подається на телефони МТГ.

Положення органів керування.

На ПР: перемикачі КАНАЛИ Р1 і Р2 у положення ВС;

перемикачі КАНАЛИ СА, ЛІНІЯ 2 - вімкн.;

перемикачі К1, К2, Р1, Л1 - вімкн.;

тумблер БЛОКУВАННЯ - вімкн.;

На БТЗ: перемикач ЗОВНІШ. РС - вімкн.;

перемикач ВНУТР. РС - у положення ТЛФ;

На ПО: перемикач КАНАЛИ - у положення РС-4;

На ПД: перемикач ПД - у положення ГАРН.;

При цьому подається живлення на реле Р21 і Р37, які забезпечують коло керування з МТГ ПО радіостанцією РС-4. На всіх пультах загораються лампочки зайнятості РС-4.

Керування радіостанцією РС-3 з лінії Л2.

Сутність керування.

Керування радіостанцією РС-3 здійснюється з телефонного апарату ТА-57 по двопроводній лінії Л2, яка підключається до ЩЛ2.

Переключення РС-3 з прийому на передачу і навпаки здійснюється за сигналом тангенти телефонного апарату ТА-57. При натиску тангенти виконується комутація кіл для переключення РС-3 у режим передачі. В разі передачі сигнал НЧ з ТА-57 по двопроводній лінії Л2, через елементи комутації подається на вхід передавача РС-3. В передавачі формується сигнал ОМ на робочій частоті, підсилюється і подається в антену. При віджатої тангенти телефонного апарату ТА-57 здійснюється переключення РС-3 у режим прийому. В разі прийому сигнал НЧ з виходу приймача через елементи комутації подається на телефони телефонного апарату ТА-57.

Положення органів керування.

На ПР: перемикач КАНАЛИ Л2 - в положення РС-3;

перемикач КАНАЛИ СА - вимкн.;

перемикач КАНАЛИ Р1 і Р2 - в положення ВС;

тумблер К1, К2, Р1, Л1 - вимкн.;

тумблер БЛОКУВАННЯ - вимкн.;

При цьому подається живлення на реле Р22 і Р36 (в БР-1), які забезпечують коло керування РС-3, на ПР загораються лампочки Робота Л2 і Зайнятість РС-3.

Тракт передачі.

При натиску тангенти ТА-57 подається живлення на реле Р17 блоку БПЗ: +26 В, обмотка реле Р17, н. з. контакти реле Р12, клеми Л2 на ЩЛ2, двопроводна лінія, контакти тангенти трубки телефонного апарату ТА-57, корпус, - 26 В. Реле Р17 забезпечує подачу живлення на реле управління РС-3: - 26 В, корпус, з. контакти реле Р17 і Р22, н. з. контакти реле Р23, з. контакти реле Р36, обмотка реле управління в РС-3, +26 В. Реле управління в РС-3 спрацює і забезпечить перевід РС-3 у режим передачі, а також підключає мікрофон телефонного апарату ТА-57 до входу передавача РС-3. В разі передачі сигнал НЧ з мікрофону ТА-57 по двопроводній лінії через ЩЛ2, н. з. контакти реле Р12, конденсатор C3, з. контакти реле Р17 і Р22, н. з. контакти реле Р-23, з. контакти реле Р36 поступає на вхід передавача РС-3.

Страницы: 1, 2, 3

Меню

Антени військових радіостанцій