Турникетные антенны и антенны зенитного излучения

1.

Министерство образования Красноярского края
Краевое государственное бюджетное профессиональное образовательное учреждение
«Красноярский колледж радиоэлектроники и информационных технологий»
ТУРНИКЕТНЫЕ АНТЕННЫ И АНТЕННЫ ЗЕНИТНОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ
Баськов Кирилл 9САД-2.24

2.

Введение. Назначение антенн
Зенитные антенны (КВ диапазон) предназначены для связи на
ближние и средние расстояния (до 1000 км) пространственными
(ионосферными) волнами. Их диаграмма направленности
ориентирована под большими углами к горизонту, вплоть до зенита,
что оптимально для "крутопадающих" лучей.
Турникетные антенны (УКВ/ОВЧ диапазон) обеспечивают круговое
излучение в горизонтальной плоскости или излучение с круговой
поляризацией, что критически важно для спутниковой связи и
телевещания.
Баськов Кирилл: ТУРНИКЕТНЫЕ АНТЕННЫ И АНТЕННЫ ЗЕНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

3.

Зенитная антенна. Принцип
работы
Конструкция: Представляет собой систему симметричных вибраторов, плечи которых
расположены вертикально или наклонно к поверхности земли. Часто используются
многовибраторные конструкции .
Формирование ДН: Требуемая форма диаграммы направленности в вертикальной
плоскости достигается соответствующим расположением плеч по высоте и сдвигом
фаз питающего напряжения. Это позволяет "замывать" нули ДН и направлять
максимум излучения в зенит .
Волны: Используются для работы с ионосферными волнами, отраженными от слоя
F.
Баськов Кирилл: ТУРНИКЕТНЫЕ АНТЕННЫ И АНТЕННЫ ЗЕНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

4.

Разновидности и особенности
зенитных антенн
Зенитные антенны разделяются на следующие
разновидности: Горизонтальные и наклонные симметричные
вибраторы, ромбические антенны.
Особенности конструкции:
❖ Для расширения рабочего диапазона волн концы вибраторов могут
электрически соединяться между собой.
❖ Плечи могут выполняться в виде замкнутых контуров (например,
ромбовидных) для уменьшения площади развертывания антенны.
❖ Существуют конструкции с плоскими спиральными катушками для
улучшения согласования.
Недостатки заключаются в сложности обеспечения одновременного
приема
с ортогональной
поляризацией
Баськов
Кирилл:волн
ТУРНИКЕТНЫЕ
АНТЕННЫ И АНТЕННЫ ЗЕНИТНОГО
ИЗЛУЧЕНИЯ

5.

Турникетная антенна. История
и конструкция
Изобретена Дж. Брауном в 1935-1936 годах. От фр. tourniquet — турникет,
вертящаяся крестовина, из-за внешнего сходства.
Базовая конструкция состоит из двух одинаковых диполей (или
вибраторов), расположенных под прямым углом друг к другу (в форме
креста).
Питание: Диполи возбуждаются токами равной амплитуды, но со
сдвигом фаз 90° (квадратура). Это достигается с помощью внешнего
гибридного делителя или внутренней фазосдвигающей цепи.
Баськов Кирилл: ТУРНИКЕТНЫЕ АНТЕННЫ И АНТЕННЫ ЗЕНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

6.

Турникетная антенна. Режимы
работы
Режим 1: Осевое излучение (круговая поляризация):
❖ Излучение направлено вдоль оси, перпендикулярной плоскости
диполей.
❖ Формирует волну с круговой поляризацией (правой или левой).
❖ Для односторонней направленности используется рефлектор (диск
или сетка). Применяется в спутниковой связи .
Режим 2: Круговое излучение (горизонтальная поляризация):
❖ Антенна располагается параллельно земле.
❖ Диаграмма направленности круговая (ненаправленная) в
горизонтальной плоскости, как у штыря, но с горизонтальной
поляризацией волны
Баськов Кирилл: ТУРНИКЕТНЫЕ АНТЕННЫ И АНТЕННЫ ЗЕНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

7.

Турникетная антенна.
Современные модификации
Супертурникетная антенна:
❖ Широко используется как передающая телевизионная антенна
метрового диапазона.
❖ Вибраторы имеют форму "бабочки" или Ж-образную форму, что
значительно расширяет полосу рабочих частот.
Антенные решетки:
❖ Для увеличения коэффициента усиления турникетные излучатели
собирают в "многоэтажные" конструкции вдоль вертикальной
мачты.
❖ Например, 3-элементная решетка дает усиление около 6.8 дБи, а 4элементная с отражателем — до 12.6 дБи .
❖ Могут использоваться пассивные вибраторы для подавления
боковых лепестков
Баськов Кирилл: ТУРНИКЕТНЫЕ АНТЕННЫ И АНТЕННЫ ЗЕНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ

8.

Сравнительная таблица
характеристик
Характеристика
Зенитная антенна
Турникетная антенна
Диапазон частот
Короткие волны (КВ / HF)
Очень высокие частоты (ОВЧ /
VHF), УВЧ (UHF)
Тип излучения
Линейная поляризация
(верт./гор.)
Круговая или линейная (гор.)
поляризация
Диаграмма направленности
Остронаправлена в зенит
Круговая в азимуте или осевая
Основное применение
Связь на ближние и средние
расстояния (до 1000 км)
Телевещание, радиовещание,
спутниковая связь
Ключевая особенность
Работа с "крутопадающими"
лучами
Формирование поля со сдвигом
фаз 90°
Баськов Кирилл: ТУРНИКЕТНЫЕ АНТЕННЫ И АНТЕННЫ ЗЕНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ