Урвуу V антенн гэж юу вэ?
Урвуу V хэлбэрийн антенн нь төвөөс тэжээгддэг диполь антенны практик хувилбар юм. Хоёр цацрагийн элементийг шулуун хэвтээ шугамд байрлуулахын оронд тэжээлийн цэгийг хамгийн өндөр байрлалд өргөж, хоёр антенны гар нь газар руу доошоо налуу байна.
Хажуу талаас нь харахад уг бүтэц нь антенны нэрийг өгсөн урвуу "V" үсэгтэй төстэй юм. Энэхүү зохион байгуулалт нь хэвтээ суурилуулах зайг багасгаж, ихэвчлэн зөвхөн нэг төв тулгуур багана шаарддаг тул HF холбоо, хээрийн байршуулалт, радио хяналт, зай талбай эсвэл тулгуур байгууламж хязгаарлагдмал газарт суурилуулахад тохиромжтой болгодог.
Хэдийгээр урвуу V антеннуудыг ихэвчлэн 3-30 МГц HF зурвастай холбодог боловч тэдгээрийн ажиллах давтамжийг нэг тогтмол давтамжийн мужаар бус харин цахилгаан уртаар тодорхойлдог. Үүнтэй ижил үндсэн геометрийг бусад RF хэрэглээнд зориулж масштаблах эсвэл өөрчлөх боломжтой.
Бүтэц ба үйл ажиллагааны зарчим
Ердийн урвуу V хэлбэрийн антенн нь ойролцоогоор тэнцүү урттай хоёр дамжуулагч элементээс бүрдэх бөгөөд орой дээрх тэнцвэртэй тэжээлийн цэгтэй холбогдсон байдаг. Төвийн тэжээлийн цэгийг шураг, цамхаг, дээврийн тулгуур эсвэл бусад дамжуулагч бус бүтэц дээр суурилуулсан бол хоёр элементийн үзүүрийг буулгаж, тусгаарлагчаар бэхэлсэн байдаг.
Антенныг ерөнхийдөө резонансын диполь хэлбэрээр зохион бүтээдэг. RF гүйдэл нь тэжээлийн цэгийн ойролцоо хамгийн хүчтэй бөгөөд нээлттэй үзүүр рүү аажмаар буурдаг. Хоёр элемент нь эсрэг чиглэлд агшин зуурын гүйдэл дамжуулж, антенны нийт цацрагийн хэв маягийг бүрдүүлэхийн тулд нийлж цахилгаан соронзон орон үүсгэдэг.
Аяллын долгионы антеннаас ялгаатай нь уламжлалт резонансын урвуу V дипол нь зогсонги долгионы гүйдлийн тархалтыг дэмждэг. Тиймээс түүний гүйцэтгэлд элементийн урт, тэжээлийн цэгийн импеданс, оройн өнцөг, дамжуулагчийн диаметр, суурилуулах өндөр болон эргэн тойрон дахь объектууд хүчтэй нөлөөлдөг.
Оргил өнцөг ба суурилуулалтын геометр
Хоёр антенны гарны хоорондох өнцгийг оройн өнцөг буюу багтсан өнцөг гэж нэрлэдэг. Нийтлэг практик тохиргоонд ойролцоогоор 90°-120° өнцөг ашигладаг боловч оновчтой утга нь зорилтот давтамж, импеданс, боломжтой орон зай, хүссэн цацрагийн хэв маягаас хамаарна.
Оргил өнцгийг багасгах нь хэвтээ ул мөрийг богиносгодог боловч хоёр антенны гарны хоорондох холболтыг өөрчилдөг. Гарууд хоорондоо ойртох тусам тэжээлийн цэгийн импеданс ба резонансын давтамж өөрчлөгдөж, оргил олшруулалт бага зэрэг буурч болно.
Оргил хэсгийг ихэвчлэн хүрээлэн буй дамжуулагч байгууламжаас аль болох өндөр, хол байрлуулах хэрэгтэй. Энэ нь долгионы уртын дөрөвний нэгээс доош байх ёстой гэсэн нийтлэг дүрэм байдаггүй. Үүний оронд суурилуулах өндрийг шаардлагатай өргөлтийн өнцөг, тархалтын горим, боломжтой тулгуур болон газрын нөхцөл байдлаас хамааран сонгох хэрэгтэй.
Утасны үзүүрүүд нь газраас дээш аюулгүй, хүмүүс, барилга байгууламж, цахилгааны шугам болон металл эд зүйлсээс хол байх ёстой.
Давтамж ба элементийн урт
Олон урвуу V антеннуудыг зориулалтын ажиллагааны давтамж дээр нийт дамжуулагчийн урт нь хагас долгионы урттай ойролцоо байхаар зохион бүтээсэн байдаг. Практикт дамжуулагчийн диаметр, дулаалга, суурилуулах өндөр, оройн өнцөг болон ойролцоох материалууд нь резонансын давтамжид нөлөөлдөг тул физик уртыг ихэвчлэн бага зэрэг тохируулдаг.
Чөлөөт орон зайн долгионы уртын ойролцоо утга нь давтамжтай дараах байдлаар холбогдоно.
[\lambda = \frac{c}{f}]
хаана:
- (\lambda) нь долгионы урт;
- (c) нь гэрлийн хурд;
- (f) нь ажиллах давтамж юм.
Энэ тэгшитгэл нь анхны тооцооллыг өгдөг боловч антенны эцсийн хэмжээсийг цахилгаан соронзон симуляци эсвэл буцах алдагдлын хэмжилт болон VSWR-ээр баталгаажуулах ёстой.
Цацрагийн хэв маяг
Урвуу V антенны цацрагийн хэв маяг нь хэвтээ хагас долгионы диполтой холбоотой боловч элементүүдийг доош нь нугалах нь гурван хэмжээст талбайн тархалтыг өөрчилдөг.
Шулуун хэвтээ дипол нь ерөнхийдөө утсан дээр хамгийн их цацрагийг өргөн талд нь үүсгэдэг бөгөөд түүний үзүүрүүдээс гүн тэг болдог. Урвуу V тохиргоонд доошоо налуу гар нь эдгээр тэгүүдийн заримыг дүүргэх хандлагатай байдаг бөгөөд энэ нь илүү өргөн, ихэвчлэн илүү жигд азимутын бүрхүүлийг бий болгодог.
Тиймээс антенныг автоматаар нэг чиглэлтэй гэж тодорхойлж болохгүй. Оргилын өнцөг, газраас дээш өндөр, хөрсний шинж чанар, ажиллах давтамжаас хамааран хэвтээ хээ нь ойролцоогоор бүх чиглэлтэй эсвэл дунд зэргийн өргөн чиглэлтэй байж болно.
Суурилуулалтын өндөр нь мөн өндрийн хэв маягт гол нөлөө үзүүлдэг. Харьцангуй бага HF урвуу V нь хүчтэй өндөр өнцгийн цацраг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь босоо ойрын давтамжтай тэнгэрийн долгионы холбоонд ашигтай байж болно. Өндөр суурилуулалт нь хол зайн холбоонд илүү тохиромжтой бага хөөрөх өнцгийг дэмжиж чадна.
Туйлшрал
Тэгш хэмтэй урвуу V антенныг ерөнхийдөө хэвтээ туйлширсан гэж үздэг, учир нь хоёр налуу элементээс үүссэн хэвтээ гүйдлийн бүрэлдэхүүн хэсгүүд бие биенээ бэхжүүлдэг.
Гэсэн хэдий ч налуу гар нь босоо талбайн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг мөн оруулдаг. Тэдгээрийн хувь нэмэр нь оройн өнцөг, антенны чиглэл, суурилуулалтын өндөр, газрын ойлт болон хүрээлэн буй орчноос хамаарна. Ийм учраас бодит суурилуулалтын бодит туйлшрал нь бүх чиглэлд төгс хэвтээ биш байж болно.
Хооллолт ба импедансын тохируулга
Урвуу V антенн нь тэнцвэртэй тул тэнцвэртэй дамжуулах шугамаар тэжээх эсвэл тэнцвэргүй коаксиаль кабельд холбохдоо тохирох баланс ашиглах нь илүү тохиромжтой.
Балун нь тэжээлийн шугам дээрх нийтлэг горимын гүйдлийг бууруулахад тусалдаг. Гүйдлийн зохих хяналтгүйгээр коаксиаль кабель нь цацрагийн системийн нэг хэсэг болж, антенны импеданс, цацрагийн хэв маяг, туйлшрал болон шуугианы гүйцэтгэлийг өөрчилж болзошгүй.
Оролтын импеданс нь дараахь байдлаар нөлөөлдөг.
- Оргил өнцөг
- Элементийн урт ба диаметр
- Газрын гадаргуугаас дээш өндөр
- Газрын цахилгаан дамжуулах чанар
- Ойролцоох байгууламжууд
- Тэжээлийн шугамын зохион байгуулалт
- Ажиллах давтамж
Суулгасны дараа инженерүүд буцах алдагдал эсвэл VSWR-ийг хэмжиж, шаардлагатай бол элементүүдийг тайрах эсвэл тохирох сүлжээг тохируулах хэрэгтэй.
Урвуу V хэлбэрийн антенны давуу талууд
Урвуу V тохиргоо нь хэд хэдэн практик давуу талыг санал болгодог:
- Зөвхөн нэг өндөр төвийн дэмжлэг шаардлагатай
- Шулуун диполоос бага хэвтээ зай эзэлдэг
- Энгийн бөгөөд харьцангуй хямд барилга байгууламж
- Зөөврийн болон суурин суурилуулалтад тохиромжтой
- Өргөн хүрээтэй азимутын хамрах хүрээг хангадаг
- Ганц зурвас эсвэл олон зурвасын ажиллагаанд зориулж зохион бүтээж болно
- HF холбоо болон NVIS програмуудад ашигтай
Дизайны хязгаарлалтууд
Антенн нь мөн хэд хэдэн хязгаарлалттай байдаг:
- Тэжээлийн цэгийн импеданс нь оройн өнцөгтэй хамт өөрчлөгддөг
- Сайн суурилуулсан хэвтээ диполоос олз нь арай бага байж болно
- Гүйцэтгэл нь суурилуулах өндөр болон газрын нөхцөлд мэдрэмтгий байдаг
- Утасны төгсгөл бага байж болзошгүй тул аюулгүй байдал болон алдагдлын талаарх санаа зовнилыг бий болгож болно
- Ойролцоох металл хийцүүд нь цацрагийн хэв маягийг гажуудуулж болзошгүй
- Резонансын хувилбарууд нь ерөнхийдөө хязгаарлагдмал ажиллах зурвасын өргөнтэй байдаг
- Тэжээлийн шугамын буруу чиглүүлэлт нь нийтлэг горимын цацраг үүсгэдэг
Ердийн хэрэглээ
Урвуу V антеннуудыг дараах зүйлсэд түгээмэл ашигладаг:
- HF радио холбоо
- Богино долгионы дамжуулах болон хүлээн авах системүүд
- Сонирхогчдын радио станцууд
- Онцгой байдлын болон хээрийн харилцаа холбоо
- Босоо ойрын инцидентийн тэнгэрийн долгионы системүүд
- Радио хяналт ба спектрийн ажиглалт
- Зөөврийн холбооны станцууд
- Антенны боловсрол, симуляци болон хэмжилтийн туршилтууд
Инженерийн ач холбогдол
Урвуу V хэлбэрийн антенн нь антенны геометрийн харьцангуй бага өөрчлөлт нь импеданс, туйлшрал, олшруулалт болон цацрагийн хамрах хүрээнд хэрхэн нөлөөлж болохыг харуулж байна.
Эдгээр харилцааг ойлгох нь зөвхөн утас-антенны дизайнд төдийгүй өргөн зурвасын антенн, эвэрт антенн, антенны массив, радарын систем, RF хэмжих платформуудыг хөгжүүлэх, үнэлэхэд тустай.
RF MISOнь RF туршилт, харилцаа холбоо, радар, антенны хэмжилт, системийн интеграцчилалд зориулсан антенн болон богино долгионы бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн шийдлүүдийг санал болгодог. Антенны үндсэн онолыг тодорхой ойлгох нь инженерүүдэд тохиромжтой бүтээгдэхүүнийг сонгох, давтамжийн хүрээ, олшруулалт, туйлшрал, цацрагийн өргөн, VSWR болон цацрагийн хэв маягийн гүйцэтгэлийг зөв үнэлэхэд тусалдаг.
Антенны талаар дэлгэрэнгүй мэдээлэл авахыг хүсвэл дараах хаягаар зочилно уу.
Нийтэлсэн цаг: 2026 оны 7-р сарын 17
