Магнитті рамалы антенналар

Төменгі жиілікті радиобайланысты магнитті рамалық антеннаны қолдану арқылы өңдеу.

 

 

Мазмұны

Кіріспе.......................................................................................................................8

1.ТЕОРИЯЛЫҚ БӨЛІМ..........................................................................................9

1.1 Магнитті рамалық антенналар.........................................................................9

1.2 Магнитті раманың (жиектеме)эквивалентті сұлбасының элементтері....10

1.3 Сәулелену кедергісі және антенналар шығыны кедергісі...........................11

1.4 Магнитті рамалық антенналар параметрлері................................................13

1.5 Магнитті рамалық антенналардың түрлері...................................................21

2. ЭКСПЕРИМЕНТТІК БӨЛІМ...........................................................................36 2.1 Өлшемдер жүргізуге арналған стенд құрылысы..........................................36 2.2 Магнитті рамалық антенналардың бағыттылығының диаграммасы..........................................................................................................38 2.3 Магнитті рамалы антеннаның еркін кеңістіктегі бағыттылық диаграммасы..........................................................................................................40 2.4 Магнитті антеннаның басқа заттарға қатысты орналасуы..........................47 2.5 Магнитті антеннаның қоректену әдісіне тәуелді кіріс келергісі................49 3.1 УКВ диапазондағы магнитті рамалы антенналар........................................58 3.2 УКВ диапазондағы магнитті рамалы антенналардың тәжірибелік құрылымы..............................................................................................................59 3.3 Жіберу жұмысы үшін УКВ диапазондағы магнитті рамалы антенналардың қиысуы.........................................................................................61 4. Магнитті рамалы антенналарды қолданған байланыс құрылғысы..............64 4.1 Төмен жиілікті индуктивтік байланыс..........................................................64 4.2 Экологиялық бөлім..........................................................................................71 ҚОРЫТЫНДЫ.......................................................................................................73 Әдебиеттер тізімі...................................................................................................74

 

 

Кіріспе

Өзектілігі- Магнитті рамалы антенналар аз габаритті радиотехникалық антенналардың типтерінің ең қызықтарының бірі болып табылады. Магнитті рамалы антенналар ең алғаш 1967 жылы вьетнамдық соғыста таратқыш ретінде АҚШ әскерінде қолданылды. Осыдан кейін магнитті рамалар радиобайланыстың қилы түрлерінде пайдаланылатын басқа типті аз габаритті антенналардың арасында өз орнын нақтылады. Магнитті рамалы антенналар жиі тығыз құрылыс(салу) шартында шектеулі аймақта орнатыла алатын жалғыз таратқыш антенналар типі болып келеді. Көп жағдайда магнитті антенналар басқа қысқартылған антенналар типтеріне қарағанда жұмыстың эффективтілігін көбірек қамтамасыз ете алады.

Магнитті рамаларды барлық елде кең қолданғанына қарамастан олардың пайда болған сәтінде КСРО-да ұзақ уақыт құпия түрде тыйым салынды, әсіресе бұл идеологиялық себепке негізделді. Магнитті антеннаның құпиялылығы тыйым салудың екінші себебі болды. Магнитті рамалық антенналар көмегімен аздаған үлесте батыстық радиобекеттердегі жасанды кедергіден құтылуға болатын-«бәсеңдеткіштер». 80- жылдардың соңында қайта құруға байланысты, магниттік рама бойынша материалдарға мөр басуға салынған тыйым алынып тасатлды және кеңестік техникалық әдебиеттерде магнитті рама жайлы басылымдар пайда болды.

Дипломдық жұмыстың мақсаты болып табылады:

-магнитті рамалық антенналар бойынша әдебиеттік ақпараттарға және олардың жұмыстарының ерекшеліктерне анализ бен шолу жасау;

-магниттік рамалық антенналардың спецификациясы мен ерекшеліктерін зерттеу;

-антенналардың басқа түрлері мен типтерінен айырмашылықтарына анықтама мен салыстыру жүргізу;

-магниттік антенналардың авиациялық байланыс жүйесінде қолдануы бойынша теориялық материалдарын зерттеу;

- төмен жиілікті индуктивті, локальді байланыстың эксперименталды құрылғаларын жердегі авиациялық құрылымдарда қолдану үшін магнитті, рамалы антенналарды пайдаланып жобалау және дайындау;

-жердегі авиациялық құрылымдарда 1000 м қашықтықтағы байланыс үшін магнитті, рамалы антенналарды пайдалану арқылы екі микросхема негізінде ықшамды, аз қуатты, жоғары жиілікті схемаларды таңдау;

 

 

Теориялық бөлім

Магнитті рамалы антенналар

Магнитті рамалы антенналар теориясы радиотехникалық әдебиеттердегі түрлі публикациялардың көпшілігіне арналған. Магнитті рамалардың көп тараптан қарастыратын классикалық публикация ретінде, әлбетте Ted Hart жазылған W5QJR кітабы болып табылады [2].

Шет елде магнитті антенналардың танымалы серияларының бірі фирмалық «АМА», аббревиатурасы Abstimmbare Magnetische Antenna немесе орысша аудармасы «настраиваемая магнитная антенна» атауымен шығарылады. АМА типті антенналардың түрлері мен техникалық сипаттамалары вебсайтта көрсетілген [3]. DK5CZ магнитті антенналар жоғары эксплуатациялық параметрлер мен сәтті конструкцияға ие болғаны соншалық, тіпті олар басқа коммерциялық фирмаларға көшіру үшін негізгі өнім болып табылды. АМА сериялы антенналардан конструкция бойынша біршама айырмашылық жасайтын магнитті антенналар Ciro Mazzoni, Italy өндіріледі. Бұл антенналардың түрлері мен сипаттамасын оның вебсайтынан табуға болады [4]. АҚШ-та қазіргі уақытта магнитті антенналар «Super High – Q Loop» атауымен MFJ фирмасында шығарылады. Ертеректе АҚШ-та АЕА фирмасы магнитті антенналарды «Isoloop» сауда белгісімен шығаратын.

Төменде біз осы типті антенналардың жұмысын түсіну үшін магнитті рамалы антенналардың негізгі теорияларын қарастырамыз.

Магнитті рамалы антенна айнымалы сыйымдылықты конденсаторға қосылған өткізгіштен жасалған петля түрінде болады. Ілмектің периметрі әдетте 0,03 λ мен 0,25 λ шекарасында болады. Ілмек кез келген формаға ие бола алады, ең көп тараған түрі 1 суретте көрсетілгендей дөңгелек формада жұмыс жасайды. Дөңгелек формаға ие антенналар классикалық магнитті рамалы антенналар деп саналады.

1 сурет. Классикалық рамалы аненна.

 

Нақты толқын диапазонындағы жұмыс үшін белгіленген магнитті рамалы антенналардың тәжірибелік қызметі үшін жасап шығарушыға фидердің рамаға қосылу әдісі мен конденсатордың сыйымдылығын арқылы орындалған петляның периметрі мен сымның диаметрін білу қажет. Магнитті рамалы антеннаның жұмысына осы параметрлердің қандай үлес қосатындығын білу үшін антеннаның эквивалентті схемасын қарастырайық.

 

Магнитті рамалардың эквивалентті схемасының элементтері.

Магнитті рамалы антеннаның эквивалентті схемасы 2 суретте көрсетілген. Схемадан көріп отырғанымыздай магнитті рамалы антеннаны паралелль қосылған конденсатор мен катушка, тізбектей қосылған бірі шығын R_шығ, ал екіншісі сәлелену R_сәул, кедергілері мен антеннаны қоздыратын G генераторы түрінде көруге болады. Магнитті антеннаның физикалық эквиваленттігін және осы компоненттердің жұмысын қарастырайық.

2-сурет. Магнитті антенналардың түрлі типтері. Магнитті рамалы антеннаның эквивалентті схемасы.

Эквивалентті схемадағы айнымалы конденсатор С 1 суретте көрсетілген магнитті антеннаның айнымалы конденсаторына сәйкес келеді. Эквивалентті схемадағы индуктивтілікті катушка магнитті антеннаны құрайтын ілмек өткізгіштігінің индуктивтілігіне сай келеді. Қарапайым құрылғылардың көмегімен экспериментті түрде магнитті рамалы антеннаның эквивалентті схемасындағы құраушылардың шынайы мәнін анықтауға болады.

Магнитті рамалы антеннаның жұмысы үшін жіберуге(передача) осы параллельді контурды антеннаның жұмыс жиілігіндегі резонансқа орнатылады. Белгілі болғандай, бұл жағдайда айнымалы конденсатор С мен индуктивтілікті катушканың реактивті кедергілері көлемі бойынша бірдей, ал белгіленуі бойынша қарама-қарсы болады. Яғни, антеннаның резонансты жиілігінде барлық кедергілердің қосындысы нөлге тең, және антеннаны қоздыратын G генераторға R_шығ шығын кедергісі мен R_сәул сәулелену кедергісі қосылған күйде қалады.

Шығын кедергісі R_шығ мен сәулелену кедергісі R_сәул жай ғана оның физикалық эквиваленттерімен ұсынылмауы мүмкін. Шынайы магнитті рама үшін бұл өлшемдер жалпы жағдайда, теориялық тұрғыда есептеледі немесе жіберуші раманың жұмысы параметрлерінің біршама арнайы өлшемдері негізінде тәжірибелі тұрғыда анықталады. Дегенмен шығын кедергісі мен сәулелену кедергісі толықтай нақты физикалық мағынаға ие және магнитті рамалы антенналар параметрлерін суреттеуде жиі қолданылады.