Bezpłatna biblioteka techniczna ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Anteny paraboliczne do STV. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Anteny telewizyjne Zainteresowani otrzymywaniem STV, radioamatorzy z reguły nabywają do tego gotowy zestaw sprzętu. Zwykle zawiera antenę paraboliczną (PA) o małej średnicy (0,9 ... 1,2 m). Jednym z pierwszych kroków modernizacji systemu jest zakup anteny o większej średnicy. Ale anteny o dużej średnicy są bardzo drogie, więc wiele osób próbuje zrobić PA w domu. W literaturze radioamatorskiej publikowano artykuły na temat wytwarzania PA, na przykład [1], ale nie uwzględniono niektórych czynników. Faktem jest, że przy projektowaniu anten należy wziąć pod uwagę parametry paszy, która jest częścią konwertera. Niniejszy artykuł ma na celu usystematyzowanie danych dotyczących projektowania PA i zastosowanie ich do istniejących warunków. Istnieje wiele rodzajów anten mikrofalowych - paraboliczne, fazowe, oparte na soczewkach Fresnela itp. Ze względu na domowe warunki zalecane są PA ze względu na prostotę ich wykonania. Istnieją dwie wersje PA: - przez przyklejenie na matrycy; - lutowanie z drutu miedzianego i siatki (tzw. anteny siatkowe). Każda antena ma swoje zalety i wady. Zaletą pierwszego jest łatwość kontrolowania kształtu podczas produkcji, drugiego - mniejsza waga i wiatr. Przede wszystkim musisz określić, który promiennik jest dostępny dla radioamatora. Przejdźmy do rys. 1 i określmy, jakie parametry charakteryzują antenę. Po pierwsze, jest to jego średnica d (z reguły podaje się je na początku obliczeń). Najkrótsza odległość od ogniska anteny (zasilanie konwertera znajduje się w ognisku lub drugim zwierciadle w przypadku układu dwureflektorowego) do reflektora anteny nazywa się ogniskową f. Głębokość lustra h jest największą odległością od płaszczyzny otworu reflektora S do samego reflektora anteny. Kąt apertury Ф to kąt, pod którym płaszczyzna apertury zwierciadła antenowego S jest widoczna z jego ogniska F. Ponadto są one powiązane następującymi zależnościami. Stosunek f/d określa parametry Twojego oświetlacza. Zwykle f / d mieści się w zakresie 0,3 ... 0,5. Im większy ten stosunek, tym mniejsze h i mniejsze zużycie materiałów do produkcji PA (z pewną utratą wzmocnienia Ku). Jeśli masz oświetlacz f/d=0,3 i chcesz obniżyć koszty, kup oświetlacz f/d=0,5, a najlepiej zmienny oświetlacz f/d. Najpierw, zgodnie ze wzorem (2), obliczana jest zależność y od x (przyjmując wartości od 0 do d/2) i kompilowana jest tabela. Wynikowe wartości są przenoszone na papier milimetrowy i budowana jest parabola. Następnie jest naklejany na blachę stalową o grubości 5 mm i cięty wzdłuż linii paraboli. W ten sposób uzyskuje się nóż (konieczne jest ścisłe przestrzeganie jego kształtu, ponieważ od tego w dużej mierze zależy wynik końcowy i jakość PA). Następnie zgodnie z rys. 2 należy dobrać pręt 2 i łożysko 1 o odpowiednich wymiarach (3 - nóż). W tym przypadku nóż jest skrócony o połowę średnicy pręta 2 i przyspawany do niego współosiowo. Zgodnie z rys. 3 rama wykonana jest z pręta stalowego o średnicy 8 ... 10 mm (spawanie). W tym przypadku żebra 2 są w przybliżeniu zakrzywione wzdłuż noża. W górnej części ramy przyspawane jest łożysko. Ramę montuje się na płaskiej powierzchni, natomiast pod łożyskiem 1 (rys. 3) należy w pionie zamontować rurę 4 o średnicy wewnętrznej większej niż średnica łożyska 1. Cała przestrzeń pod ramą jest wypełniona kruszony kamień lub połamane cegły. Po zainstalowaniu podkładki 4 (rys. 2) na łożysku o średnicy nieco większej niż średnica łożyska i wysokości równej grubości przyszłego PA (na przykład dla PA o średnicy 2 m grubość wynosi 25 mm), do łożyska wkładany jest nóż. Zaprawę cementowo-piaskową zagniata się do gęstej konsystencji, nakłada na ramę i wyrównuje nożem. Powstała matryca jest suszona przez 3...5 dni. Trzeciego dnia (przy suchej pogodzie) powstałe pęknięcia przeciera się alabastrem i czyści papierem ściernym, kontrolując jakość powierzchni nożem. Należy zauważyć, że jeśli planujesz wielokrotne używanie matrycy, umieść między nią a podłożem dwie lub trzy warstwy pokrycia dachowego, aby nie zapadał się pod wpływem wilgoci. Nie radzę również korzystać z zalecenia z [2] do wykonania matrycy glinianej, ponieważ materiał ten po wyschnięciu daje wiele pęknięć, a powstała matryca jest krótkotrwała. Następnie przejdź do przyklejenia anteny. Jest wiele sposobów na przeprowadzenie tego procesu. Oto kilka porad. Po pierwsze, jeśli przyklejasz antenę o dużej średnicy, pamiętaj o trzech związanych z nią wadach - dużej wadze, odporności na wiatr i niskiej wytrzymałości. Aby uprościć produkcję, podziel antenę (dokładnie) na 6 ... 8 sektorów (jednocześnie weź pod uwagę kształt ich połączenia, mocowania). W tym przypadku matryca może być również wykonana w formie sektora, ale nadal lepiej jest zrobić to w całości, ponieważ. będzie można na nim przykleić anteny offsetowe. Aby uzyskać wytrzymałość, zwiększ grubość odbłyśnika i wzmocnij go promieniowymi żebrami z drutu stalowego. Jako materiał do klejenia PA zwykle przyjmują włókno szklane pocięte na paski i klej epoksydowy. Możesz użyć techniki opisanej w [1], nieco ją upraszczając. Najpierw na matrycę przemytą mydłem nakłada się mieszankę uwalniającą, która jest stosowana jako olej samochodowy (najlepszy wynik uzyskuje się, jeśli matryca jest wcześniej pocierana równą warstwą mastyksu parkietowego). W podkładkę 4 (rys. 2) ciasno wsunięto rurkę, na którą luźno nałożono inną podkładkę z duraluminium, której wysokość jest równa grubości odbłyśnika. Następnie nakładana jest warstwa żywicy (bez uszkadzania mieszanki rozdzielającej) i nakładane są kawałki włókna szklanego, wygładzając je i usuwając pęcherzyki powietrza. Oczywiście pożądane jest użycie metalizowanego włókna szklanego, ale można również użyć zwykłego, ze względu na niedostępność pierwszego. W przyszłości (po wyprodukowaniu) konieczne będzie oklejenie odbłyśnika kawałkami folii aluminiowej wyciętymi sektorowo. Jednak pierwsza opcja, ze wzmocnionym włóknem szklanym, jest preferowana ze względu na lepszą jakość powierzchni. Inną opcją formowania powierzchni przewodzącej jest nakładanie farb PA na powierzchnię odbijającą, które zawierają bazy metalowo-proszkowe (srebrne itp.). Po doprowadzeniu grubości odbłyśnika do wymaganych wymiarów, formowane są nakrętki do jego mocowania. Istnieje również możliwość przyspawania ramki, do której przymocowany jest odbłyśnik, do usztywnień promieniowych, za pomocą których zamocowany jest odbłyśnik. Odbłyśnik można również przykręcić przez otwory wywiercone w PA po wyschnięciu. Anteny o małej średnicy można wykonać z papier-mache (pomysł zasugerował R.K. Gaydinov). Gazety są traktowane jako wypełniacz. Są moczone w wodzie i przepuszczane przez maszynę do mięsa. Do powstałej masy dodaje się pastę do tapet jako spoiwo. Powstałą mieszaninę nanosi się na matrycę (po uprzednim nałożeniu na nią mieszaniny rozdzielającej) i wyrównuje szpatułką, tworząc pożądaną powierzchnię. Po wyschnięciu antena jest usuwana i pokrywana warstwą przewodzącą oraz kilkoma warstwami farby nitro, aby chronić PA przed opadami atmosferycznymi. Zamiast gazet można zastosować tkaninę jak opisano w [2], tworząc PA jak w przypadku włókna szklanego, stosując jako spoiwo pastę do tapet. Druga wersja PA (mesh) jest opisana w [3]. Wykonany jest dla niego szablon (ryc. 4), którego parametry oblicza się według wzoru (2). Wzdłuż niej wygięte są promieniowe parabole wykonane z grubego drutu miedzianego. Grubość drutu dobierana jest na podstawie średnicy anteny. Na przykład w przypadku anteny o średnicy 1,5 m pobierany jest drut o średnicy 4 ... 5 mm. Konieczne jest również wykonanie pasów okrągłych. Średnica cięciw zmienia się skokowo co 10...30 cm Miejsca do lutowania cięciw do parabol promieniowych oblicza się ze wzoru (1). Po wykonaniu stelaża pokrywana jest drobną siatką miedzianą, do której jest przylutowana. Należy zauważyć, że im większa średnica PA, tym grubszy drut, z którego jest wykonany, i tym trudniej go lutować (przy zastosowaniu drutu o średnicy powyżej 7 mm pożądane jest zgrzewanie stykowe) . Kolejnym krokiem jest produkcja urządzenia obrotowego (OPU). Wszystkie jednostki OPU dzielą się na dwa typy: azymutowo-elewacyjne i biegunowe. Pierwszy typ jest łatwiejszy do wyprodukowania, ponieważ wykorzystuje tylko dwie osie regulacji (obie są używane podczas zmiany konfiguracji z satelity na satelitę). Pierwsza oś to azymut, a jej kąt oblicza się ze wzoru gdzie φ to długość geograficzna miejsca odbioru w stopniach, Fsz to położenie IC3 na orbicie w stopniach, w to szerokość geograficzna miejsca odbioru w stopniach. Jeśli skierujesz antenę na południe, to aby dostroić się do danego satelity w azymucie, musisz od A odjąć 180 °. Jeśli kąt jest dodatni, antena jest przesunięta o wartość tego kąta w kierunku zachodnim; jeśli jest ujemny - na wschód. Kąt elewacji osi elewacji 2 (rys. 5) oblicza się ze wzoru Konstrukcja zawieszenia jest opcjonalna. Jego wymiary zależą od średnicy anteny. Na przykład dla anteny o średnicy 1,2 m OPU wykonuje się zgodnie z rys. 6. Określony typ OPA jest używany głównie z fotodetektorami offsetowymi i fotodetektorami o małej średnicy z bezpośrednim ogniskowaniem. Ponieważ anteny wielkoformatowe są cięższe, niewygodne jest ich ponowne ustawienie wokół dwóch osi. Dlatego stosuje się dla nich inny rodzaj OPU - polarny (ryc. 7). Posiada cztery osie obrotu - A (1), UM (2), biegunową (3) i korekcyjną (4). Aby zorientować antenę, konieczne jest, aby płaszczyzna, do której należy oś biegunowa i oś reflektora, leżała w płaszczyźnie osi azymutalnej 1 i kierunku na południe, zaznaczonej w południe. Aby określić kierunek, w ziemię wbija się małą szpilkę i co 20 ... 30 minut odnotowuje się pozycję cienia rzucanego przez szpilkę. Najkrótsza odległość od końca szpilki wbitej w ziemię do linii przecinanej przez cień końca szpilki to kierunek na południe. Następnie ustaw kąt osi PA (2) równy szerokości geograficznej miejsca odbioru w stopniach. Ustaw kąt do osi korekty (4) Następnie oś biegunowa (3) jest obracana o kąt gdzie f jest długością geograficzną miejsca odbioru; Fiss - lokalizacja satelity w GSO (jeśli EL to (Piss>0, jeśli zachód, to Fiss<0). Jak widać, w przypadku zawieszenia biegunowego tylko oś biegunowa służy do zmiany z satelity na satelitę (co dało nazwę tego typu OPU). Dlatego przestrojenie anteny jest uproszczone. Zakres strojenia mieści się w granicach ±40° w stosunku do kierunku południowego. Ale za łatwość użytkowania płacą komplikacją mechanizmu OPU. Rysunek 8 przedstawia jeden z wielu wariantów polarnego OPA. Wymiary są podane dla PA o średnicy 2 m. Kołnierz 1 jest przyspawany do rury 2. Kołnierz 3 jest umieszczony na górze, który swobodnie obraca się wokół własnej osi. Kołnierze mają otwory 4 do ich wzajemnego mocowania. Do górnego kołnierza przyspawane są dwie rury 5 o średnicy 40 mm i długości 60 cm Do tych rur przymocowana jest za pomocą dwóch śrub rura 6 o długości 80 cm Dwie rury 6 o średnicy 7 mm i długości Do rury 40 przyspawano 25 cm. Trapez 7 jest przymocowany do rur 8 za pomocą śrub 12 (trapez jest wykonany z rur o średnicy 25 ... 32 mm). Odbłyśnik antenowy jest przymocowany do trapezu za pomocą wsporników 9, 10 (bardzo mocny), podczas gdy trzpień z gwintowanymi końcami wsuwa się w dolną rurę trapezu, a wspornik 10 jest przymocowany do górnej rury trapezu za pomocą za pomocą śrub 11, które regulują kąt korekcyjny. Osie elewacji i biegunów są regulowane za pomocą smyczy (dla uproszczenia nie pokazano na rysunku). Ważne jest, aby rozmieścić je w taki sposób, aby były dostępne i nie utrudniały dostępu do konwertera, który posiada zasilanie odblaskowe. Nie radzę adaptować wszelkiego rodzaju pozycjonerów, siłowników i innych środków zdalnej regulacji, których stosowanie jest uzasadnione tylko w przypadku zastosowania małoformatowych PA. Przy produkcji PA konieczne jest zapewnienie minimalnego luzu wszystkich połączeń, ponieważ turbulencje anteny na wietrze mają zły wpływ na odbiór, a także prowadzą do szybkiego zniszczenia OPA. Aby zamontować konwerter do anteny, zgodnie z rys. 9, w odbłyśniku wierci się trzy otwory. Pierścień 1 wykonany jest z duraluminium o średnicy wewnętrznej równej średnicy szyjki konwertera. Pierścień może składać się z dwóch części połączonych śrubami. W pierścieniu wierci się trzy otwory 3 i wkręca w nie. Z duraluminium (rurki) wykonane są trzy pręty 2. Ich wielkość dobiera się tak, aby pierścień 1 znajdował się w odległości 2 ... 3 cm od punktu skupienia F. Na końcach prętów przycina się gwinty i wkręca w pierścień 1, a następnie są przymocowane do odbłyśnika 4 . Wzmocnienie odbieranej anteny oblicza się ze wzoru gdzie Q - współczynnik wykorzystania powierzchni (KPI), dla większości typów naświetlaczy Q = 0,4 ... 0,7 (zwykle 0,6); L to długość odbieranej fali. W tabeli zestawiono dane dotyczące anten Ku o trzech średnicach na najczęściej używanych zakresach (Q=0,6). Jak widać, im wyższa częstotliwość, tym większe Ku anteny. Ale w obecnej sytuacji (satelity mają w przybliżeniu równą efektywną moc promieniowania) przy różnym tłumieniu sygnału na ścieżce satelita-ziemia (przy wyższych częstotliwościach tłumienie jest większe), wynikowy sygnał na wejściu odbiornika na różnych pasmach wynosi w przybliżeniu to samo. Inną ciekawostką jest to, że w katalogach wielu firm handlujących PA znajduje się oczywiście zawyżone Ku. Możesz to sprawdzić samodzielnie, obliczając KU za pomocą powyższego wzoru. Tabela 1
Tabela pokazuje również, że przy niskich częstotliwościach użycie PA jest niepraktyczne ze względu na niższe Ku w porównaniu z fazowanymi układami antenowymi. Dam ci kilka wskazówek. 1. Im większa średnica PA, tym węższa charakterystyka promieniowania, dlatego zaleca się zainstalowanie anteny o małej średnicy obok dużej anteny i dostrojenie jej do satelity, który ma maksymalny poziom sygnału w Twojej okolicy. Następnie, zwracając uwagę na przybliżony kierunek do satelity, skieruj dużą antenę w tym samym kierunku. Po odebraniu sygnału skoryguj położenie promiennika w ognisku anteny, aby uzyskać jak najlepszy odbiór obrazu słabych kanałów. Możliwe jest jeszcze większe uproszczenie rekonfiguracji dużej anteny poprzez zamocowanie małej na jej krawędzi w taki sposób, aby osie obrotu PA 1, 2 (rys. 10) były równoległe. Konieczne jest wprowadzenie śrub korekcyjnych w schemat montażu małej anteny, aby wstępnie ustawić równoległość osi anteny. Po otrzymaniu sygnału małą anteną przełączają się na dużą. W celu precyzyjnego dostrojenia do satelity (nawet przy bardzo małym sygnale) bardzo wygodnie jest używać specjalnych detektorów, których obwody zostały opublikowane w amatorskiej literaturze radiowej. Również w tym celu można użyć analizatora widma (w zakresie od 1 do 2 GHz), podając sygnał z przetwornika przez kondensator izolujący. W takim przypadku nie zapomnij podać do konwertera napięcia zasilającego +14 V. 2. Konieczne jest staranne uziemienie anteny i konwertera, aby uniknąć awarii sprzętu podczas burzy (sądząc po statystykach zdarza się to dość często). Aby to zrobić, nawiń złącze łączące kabel z konwerterem, 2 ... 3 zwoje drutu o średnicy 1,5 ... 2 mm i uziemij. Ten sam przewód służy do uziemienia (oddzielnie i równolegle do jednego obwodu) metalowej powierzchni anteny i OPU. 3. Nie zapominaj, że im większa średnica anteny, tym większa jej odporność na wiatr, dlatego konieczne jest zapewnienie środków ochrony anteny i jednostki OPU przed obciążeniem wiatrem. Do produkcji OPU używaj wysokiej jakości stali walcowanej. Przykładowo, jeśli metr długości PA wymaga rury przewodowej o średnicy 32…40 mm, to dla dwumetrowej – 120…150 mm. Jeśli to możliwe, zainstaluj antenę tak, aby była chroniona od tyłu ścianą. Jeśli to możliwe, unikaj montażu anteny na wysokości. Podsumowując, chcę zauważyć, że ten artykuł opisuje tylko niewielką część systemów antenowych. Osobiście dziękuję V.V. Orlovowi i S.A. Kozlovowi za pomoc w produkcji konstrukcji metalowych, których rysunki podano w tym artykule. literatura
Autor: V. Fiodorow, str. Lew Tołstoj, obwód lipecki; Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru Zobacz inne artykuły Sekcja Anteny telewizyjne. Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu. Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika: Sztuczna skóra do emulacji dotyku
15.04.2024 Żwirek dla kota Petgugu Global
15.04.2024 Atrakcyjność troskliwych mężczyzn
14.04.2024
Inne ciekawe wiadomości: ▪ Sygnalizacja świetlna z jedną lampą ▪ Kotów nie należy przekarmiać ▪ LTC4054 - IC do ładowania akumulatorów litowo-jonowych ▪ Łódź podwodna zasilana bateriami litowo-jonowymi Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej: ▪ sekcja serwisu Podstawy bezpiecznego życia (OBZhD). Wybór artykułów ▪ artykuł Zabierz mój smutek. Popularne wyrażenie ▪ artykuł Jakie są zasady mieszanych zawodów szachowych i bokserskich? Szczegółowa odpowiedź ▪ artykuł Kierownik działu pośrednictwa celnego. Opis pracy ▪ artykuł System zarządzania silnikiem Styczeń-4. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Zostaw swój komentarz do tego artykułu: Wszystkie języki tej strony Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn www.diagram.com.ua |