Простые приёмники АМ сигналов

КВ и УКВ антенны

По мере укорочения длины волны и соответствующего повышения частоты поверхность Земли постепенно теряет проводящие свойства и вблизи нее могут распространяться волны уже с любой поляризацией. Это относится к диапазонам KB и в еще большей степени к УКВ. Антенны этих диапазонов также уменьшаются в размерах. Излучателем в них служит полуволновый вибратор - тот же диполь Герца, но без емкостных нагрузок на концах. Резонансная длина вибратора составляет 0,45-0,47λ, в зависимости от диаметра провода. Диаграмма направленности полуволнового диполя (рис. 1.10а) чуть уже, чем у диполя Герца, и лишь приближенно описывается функцией cosφ (угол в антенной технике принято отсчитывать от направления максимума диаграммы).

Для получения направленного излучения диполи располагают в несколько рядов и этажей и запитывают синфазно (рис. 1.10б). Позади диполей подвешивают металлическую сетку-рефлектор. Подобные синфазные антенны широко используются на KB радиоцентрах, обеспечивающих направленное вещание, например, на зарубежные страны. Поскольку вещание ведется ионосферной волной, максимум излучения направляется на 10-20° выше горизонта, при этом антенное полотно можно и не поднимать высоко над поверхностью земли.

КВ и УКВ направленные  антенны

Направленные антенны дают значительный выигрыш и при приеме. Самой распространенной приемной антенной на УКВ стал волновой канал, называемый еще по именам японских изобретателей антенной Уда-Яги. Он содержит активный вибратор - полуволновый диполь, соединенный с фидером (кабелем питания), и несколько пассивных диполей. Рефлектор делается чуть длиннее полуволны, а директоры - несколько короче. Пассивные вибраторы возбуждаются полем активного и формируют узкую диаграмму направленности, показанную на рис. 1.10в. Таков, например, принцип работы большинства коллективных телевизионных антенн.

УКВ плохо огибают сферическую поверхность Земли и совсем не отражаются ионосферой, поэтому для расширения зоны действия УКВ передатчиков их опять располагают на высоких мачтах и башнях; пример тому - Останкинская телебашня в Москве, радиус зоны «прямой видимости» с которой достигает 100 км. Чтобы сконцентрировать излучаемую мощность в направлении на горизонт, передающие диполи располагаются на мачте в несколько этажей горизонтально или вертикально, в соответствии с требуемой поляризацией излучения.

Пример распределения напряжённости поля в здании

На УКВ резко выражены зоны «тени» позади препятствий, поле также сильно ослабляется внутри зданий. В качестве примера на рис. 1.11 приведена снятая радиолюбителями карта напряженности поля (в мкВ/м) вблизи и внутри небольшого здания Обратите внимание: если снаружи здания напряженность поля составляет 2 мВ/м, то в некоторых местах внутри здания она уменьшается в 200 раз - до 10 мкВ/м.

По этим причинам напряженность поля УКВ радиостанций трудно прогнозируется и в большой степени зависит от местных условий. Составить более или менее достоверную карту распределения поля на УКВ можно, пожалуй, только экспериментально. Пользоваться для расчета напряженности вышеприведенными формулами следует также с большой осторожностью, поскольку обычно поле оказываемся меньше рассчитанного.

Читать дальше - Синхронное радиовещание