§ 1.1. Задачи, еозникающие при выборе ► и конструировании антенн

Конструирование антенно-фидерного устройства включает в себя ряд этапов. Знание и соблюдение их последовательности облегчает решение поставленных задач и позволяет предотвратить возможные ошибки и просчеты, обычно сопутствующие бессистемной работе.

Приступая к конструированию, необходимо в первую очередь знать диапазон волн, для работы в котором предназначается антенно-фидерное устройство, и представлять возлагаемые на него задачи. Следующим этапом является уточнение требований, которым должна удовлетворять проектируемая антенно-фидерная система в целом, с учетом поставленных задач и оценки возможностей их практической реализации в конкретных условиях. Только после этого можно приступить К выбору типа антенны. Так как одни и те же электрические параметры могут быть у антенн, разных по своему устройству и принципу действия, то выбор, видимо, упадет на ту из них, для изготовления которой в наличии имеется больше всего необходимькх материалов. Однако в угоду последнему обстоятельству не следует выбирать антенну с параметрами значительно худшими, чем это требуется по условиям работы. Затраты труда и сил на антенное устройство всегда себя оправдывают.

Тосле выбора типа антенн следует этап -конструкторской проработки. Здесь должно действовать правило: се.мь раз отмерь - один отрежь! .

В большинстве случаев оказывается оправданной параллельная проработка на бумаге нескольких вариантов с целью выбора оптимального. Как правило, после этого возникает необходимость возвращения к предыдущему и даже первому этапам с целью их взаимной корректировки и компромиссной увязки друг с другом, так как принципиальные решения не всегда гладко могут пройти конструктивное оформление. После ут-8

верждения лроекта наступает этап изготовления антен-но-фидерного устройства - один из наиболее важных и ответственных. Заключительный этап - проверКа расчетных значении параметров и ожидаемых свойств системы, заложенных в предыдущих разделах работы, выявление и ликвидация допущенных ошибок, отладка и настройка системы в целом. После этого следуют уста-новка антенны и ее ориентация (юстировка) в простран-стве и окончательная проверка.

В процессе эксплуатации антенно-фидерной системы, естественно, понадобятся профилактические осмотры и сопутствующий им ремонт.

Рассмотрим более детально содержание каждого из намеченных этапов и ту роль, которую он должен играть в процессе создания антенных устройств.

Диапазон волн, как правило, предопределяется назначением антенны. У телевизионных антенн он определяется рабочими частотами телецентров.

Чаще всего радиолюбителю приходится сталкиваться со следующими типовыми требованиями и задачами:

1) антенно-фидерное устройство (АФУ) должно работать в заданном диапазоне частот без перестройки, т. е. без необходрЖЮсти изменения геометрических размеров своих элементов при смене рабочей частоты;

2) в процессе работы допускается перестройка антенны, но без опускания мачты-опоры, .на которой она размещена;

3) антенна в заданном диапазоне частот должна принимать сигнал корреспондента в произвольных направ-ленИях;

4) антенна не должна принимать сигналов, приходящих с определенных направлений;

5) антенна должна обеспечить работу на большие расстояния;

6) антенна должна реагировать на сигналы определенной поляризации и т. д.

Для удовлетворения первого требования, когда антенна подключается непосредственно к приемнику или передатчик}, трудности с выбором типа антенны не возникает, в особенности для передатчиков с достаточно гибким выходным каскадом. При работе с отнесенными системами, питаемыми посредством фидерных линий, для обеспечения беюподстроечных свойств антенна дол-

жна быть хорошо согласована с фидером. Здесь радиолюбителем должны быть изучены и оценены пути обеспечения диапазон ности за счет увеличения поперечного сечения изучающих проводников, их конфигурациИ и выбора режимов работы.

У сложных многоэлементных антенн требование бес-подстроечной работы добавляет задачу сохранения неизменной ориентировки в пространстве главного лепестка диаграммы направленности. Это, в свою очередь, налагает определенные требования на систему питания антенны, удовлетворение которых часто противоречит задаче обеспечения высокой степени согласования н наоборот.

Вторая задача проще всего может быть решена за счет применения средств дистанционного управления геометрическими размерами антенны, дистанпионными механическими переключателями органов согласования и т. д. В простейшем случае это .мОГут быть фалы с системой блоков. Такое решение представляется вполне приемлемьгм, например при необходимости создания укв антенны, которая могла бы работать как с горизонтальной, так и с вертикальной поляризацией за счет поворота вибратора. В данном случае эту же задачу можно было бы решить бесподстроечным способом, применив, скажем, антенну с круговой поляризацией. Платой за универсализм здесь будет потеря половины мощности по сравнению с той, которая была бы принята на правильно ориентированную антенну с линейной поляризацией и имеющей ту же диаграмму направленности.

Третье требование удовлетворяется либо применением антенны с равномерной диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, либо направленной антенной с поворотным устройством.

Используя свойства множителя решетки, можно выбором разноса между антенна.ми в синфазной системе управлять местоположением минимумов суммарной диаграммы, создавая нулевые направления под гадкими чтлами, под которыми они отсутствуют у индивидуальных антенн, входящих в систему. Этим способом может быть решена и четвертая задача. В ряде случаев могут быть использованы для подавления .мешающих сигналов нулевые направления диаграммы простейших антенн.