Il Radio-comunicazione 2

3. ANTENNA TEORIA E COSTRUZIONE

Per selezionare antenne per la comunicazione radio HF, l'operatore deve conoscere i concetti. Questo paragrafo definisce diversi termini e le relazioni di base, che aiutano l'operatore selezionare la migliore antenna.

un. Lunghezza d'onda e frequenza. In comunicazione radio, esiste una relazione definita tra lunghezza dell'antenna e lunghezza d'onda della frequenza. Questo rapporto è importante quando si costruisce antenne per una gamma di frequenza o di frequenza specifica. La lunghezza d'onda di una frequenza è la distanza un'onda elettromagnetica viaggia per completare un ciclo. (Vedere la Figura D-5.)

 

b. Risonanza. Antenne sono classificati come risonante o non risonante, a seconda del modello. Sia antenne risonanti e non risonanti sono comunemente utilizzati su circuiti tattico.

(1) Una antenna risonante corrisponde alla lunghezza della lunghezza d'onda di una frequenza. In una antenna risonante, quasi tutti i segnali radio inviati all'antenna sono irradiate. Se una antenna risonante viene utilizzato per la comunicazione radio, un'antenna separata deve essere costruito per ogni frequenza utilizzata con la radio.

(2) Se l'antenna viene utilizzata per una frequenza diversa da quella corrispondente, non è risonante e gran parte del segnale viene perso. Un'antenna non risonante, oa banda larga, irradia efficacemente un'ampia gamma di frequenze con minore efficienza. Quando viene utilizzata un'antenna non risonante, si verificano grandi perdite di potenza del segnale. L'energia del segnale dall'antenna viene riflessa e provoca onde stazionarie sull'antenna. Una misura di queste onde stazionarie, chiamata rapporto di onde stazionarie, viene utilizzata per determinare se un'antenna è risonante a una particolare frequenza. Un rapporto di onde stazionarie 1 a 1 è la situazione ideale, ma 1.1 a 1 è il massimo che si può fare. Quando si costruiscono antenne filari, la lunghezza dell'antenna deve essere regolata fino a quando non viene misurato il rapporto di onde stazionarie più basso. È accettabile un rapporto di onde stazionarie 3 a 1 (controllare il manuale dell'operatore per la particolare radio in uso per determinare il rapporto massimo di onde stazionarie che la radio può tollerare). In alcune radio, la potenza in uscita del trasmettitore viene automaticamente ridotta se il rapporto delle onde stazionarie è troppo alto.

c. Polarizzazione. La polarizzazione è il rapporto di energia radiofonica irradiata da un'antenna alla terra. Le polarizzazioni più comuni sono orizzontali (parallelo alla superficie terrestre) e verticale (perpendicolare alla superficie terrestre); tuttavia, esistono anche altri, come circolare ed ellittica. Una antenna verticale normalmente irradia un segnale polarizzato verticalmente, e un'antenna orizzontale normalmente irradia un segnale orizzontale. In HF terra-onda, sia di trasmissione e ricezione antenne dovrebbero avere la stessa polarizzazione per la migliore comunicazione. Nel caso di HF terra onda di propagazione, polarizzazione verticale deve essere utilizzato. Per HF cielo onda di propagazione, la polarizzazione del trasmettitore e antenne riceventi non deve essere la stessa a causa del cambiamento casuale del segnale come viene piegata dalla ionosfera. Questo cambiamento casuale consente l'uso di polarizzazione verticale od orizzontale al trasmettitore o antenna ricevente. Per la propagazione cielo onda, polarizzazione orizzontale si consiglia di essere più efficaci.

d. Classificazione. Le antenne sono classificati in base al modo in cui l'energia radio è irradiata: omnidirezionale, bidirezionale, o direzionale.

(1) omnidirezionale. Un'antenna omnidirezionale irradia energia radio in uno schema circolare in modo che tutte le direzioni sul terreno ricevano una quantità uguale di radiazioni (Figura D-6). L'antenna omnidirezionale più comune è la frusta. Altri esempi sono il quarto d'onda verticale (RC-292, OE-254) e il dipolo incrociato (AS-2259). L'antenna omnidirezionale irradia e riceve energia altrettanto bene in tutte le direzioni della bussola. Questa antenna viene utilizzata quando è necessario comunicare contemporaneamente in direzioni separate. Tuttavia, è anche più suscettibile alle interferenze da tutte le direzioni.

tracciato dell'antenna Figura D-6 omnidirezionale

(2) bidirezionale. Un'antenna bidirezionale ha due lobi principali di energia della radio di fronte all'altro con un nullo tra i lobi (Figura D-7). Queste antenne producono un segnale più forte in due direzioni opposte, riducendo il segnale in altre direzioni. Le antenne bidirezionali tattiche più comunemente usati sono cavi inclinati, fili a correre, e dipoli mezza onda. antenne bidirezionali sono di solito utilizzati su circuiti punto-punto e in situazioni in cui l'ipotesi nulla antenna può essere posizionata per ridurre o bloccare segnali interferenti durante la ricezione. Anche se le antenne bidirezionali sono più difficili da trovare una direzione (terra-wave), possono essere utilizzati quando diverse antenne sono strettamente trovano. Posizionamento di altre antenne nel nulla di antenne bidirezionali riduce le interferenze e l'interazione tra le antenne. Un inconveniente di antenne bidirezionali è che essi devono essere orientata correttamente per irradiare nelle direzioni desiderate. Tuttavia, abbassando l'antenna per creare l'effetto NVIS aumenta la radiazione permettendo minore precisione in orientamento dell'antenna.

 

(3) direzionale. Una antenna direzionale ha un unico grande lobo di energia radiofonica in una direzione (Figura D-8). E 'molto simile un'antenna bidirezionale con uno dei suoi lobi tagliate. Diverse antenne bidirezionali (-lungo filo, pendenza-Vee) sono realizzati direzionale con l'aggiunta di una resistenza di terminazione che assorbe il secondo lobo principale. Una resistenza terminale corrisponde all'antenna. Una resistenza terminale deve essere in grado di assorbire una metà della potenza del trasmettitore collegato e fornire 400 a 600 ohm di resistenza. Una antenna direzionale concentra quasi tutto il segnale radio in una direzione specifica; Pertanto, deve essere accuratamente orientata. A seconda della progettazione di antenne, il lobo principale di un'antenna direzionale può coprire 60 gradi o più o essere un fascio di matita stretta. antenne direzionali sono utilizzati su circuiti punto-punto a lunga distanza in cui è necessaria l'energia radiofonica concentrato per l'affidabilità del circuito. Antenne direzionali sono difficili per il nemico di trovare la direzione di trasmissione.

 

e. Antenna Edilizia e selezione. costruzione dell'antenna è limitata solo dalla fantasia. Ci sono molti tipi e configurazioni. Tuttavia, l'operatore deve fare attenzione a non costruire una antenna che ha un rapporto di onda elevato standing, che può danneggiare le apparecchiature radio. Coefficiente di onde metri devono essere utilizzati durante la prova o l'utilizzo di antenne non familiari. Nella scelta di un'antenna per un circuito HF, l'operatore deve conoscere il tipo di propagazione.

(1) Massa-propagazione delle onde richiede bassi angoli di decollo e antenne verticalmente polarizzate. L'antenna a stilo fornisce una buona radiazione terra-onda omnidirezionale. Se è necessaria un'antenna direzionale, l'operatore seleziona uno con una buona irradiazione verticale basso angolo.

(2) propagazione Sky onda rende la selezione di un'antenna più complessa. Il primo passo è la distanza tra le stazioni radio in modo che l'angolo di decollo richiesta può essere determinata. L'angolo di decollo contro i tavoli a distanza dà angoli di decollo approssimativi per la propagazione giorno e la notte il cielo-wave. Se la distanza circuito è 966 chilometri (600 miglia) durante il giorno, l'angolo di decollo necessaria è di circa 25 gradi. Di notte, è 40 gradi. Pertanto, l'operatore seleziona un'antenna che ha elevato guadagno da 25 al 40 gradi. Questo passaggio può essere omesso se le previsioni di propagazione danno gli angoli di decollo richiesti. Sottraendo 20 per cento da queste previsioni per l'uso con le antenne NVIS costruiti, l'operatore utilizza una serie di pianificazione di 0 per 300 miglia per la comunicazione a corto raggio HF.

(3) L'operatore radio decide che tipo di copertura è richiesto. Se il circuito radio consiste di stazioni mobili (veicolari) o molte stazioni a direzioni diverse dal trasmettitore, è necessaria un'antenna omnidirezionale. Se il circuito è punto a punto, un bidirezionale o un'antenna direzionale può essere utilizzato. Normalmente, le posizioni stazione ricevente dettare questa scelta.

(4) Prima un'antenna può essere selezionato, l'operatore esamina i materiali disponibili per la costruzione antenna. Se un dipolo orizzontale deve essere eretta, sono necessari almeno due supporti. (Un terzo supporto nel mezzo è necessaria per frequenze 5 MHz o inferiore). Se questi supporti non sono disponibili e non vi sono altri elementi che possono essere utilizzati come supporti, il dipolo non può essere utilizzato. I controlli operatore sito dell'antenna per determinare se l'antenna proposto si adatta.

(5) Un'altra considerazione è il sito stesso. Il più delle volte, la situazione tattica determina la posizione delle antenne di comunicazione. La cornice ideale è un chiaro zona pianeggiante, senza alberi, edifici, recinzioni, linee elettriche, o montagne. Purtroppo, una tale posizione ideale è raramente disponibile per il comunicatore tattico. Nella scelta di un sito di antenna, l'operatore radio seleziona una superficie più piatta e più chiaro possibile. In molte situazioni, un'antenna deve essere messo in siti meno ideali. Ciò non significa che l'antenna non funziona, ma che il sito colpisce il modello e il funzionamento dell'antenna.

f. Half-dipolo antenna. Il dipolo mezza onda è un equilibrato antenna risonante (Figura D-9). Produce suo guadagno massimo per una ristretta gamma di frequenze, normalmente 2 cento sopra e sotto la frequenza di progettazione. Dal momento che le assegnazioni di frequenze sono normalmente diversi megahertz a parte, l'operatore deve costruire un dipolo separato per ogni frequenza assegnata. La lunghezza di un dipolo semionda viene calcolato utilizzando la seguente formula:

 

L'altezza di un dipolo è normalmente tenuto a 1 / 4 lunghezza d'onda per 1 / 2 lunghezza d'onda sopra il livello del terreno per lungo raggio sky-wave. Per NVIS (O a 300 miglia), l'antenna deve essere eretta tra 1 / 8 lunghezza d'onda e 1 / 4 lunghezza d'onda sopra il livello del suolo. Questa regola vale anche per i Vee ed inclinati antenne Vee invertiti.

g. Inverted Vee. Il V rovesciata, o cadenti dipolo, è simile a un dipolo, ma utilizza solo un singolo supporto centrale. Come un dipolo, è utilizzato per una frequenza specifica e ha una larghezza di banda di più o meno cento 2 frequenza design. A causa dei lati inclinati, l'antenna a forma di V rovesciata produce una combinazione di irradiazione orizzontale e verticale; verticale le estremità e bordata orizzontale all'antenna. Tutti i fattori costruzione di un dipolo valgono anche per il V invertita. La forma di V rovesciata ha meno guadagno di un dipolo, ma l'uso di un solo supporto potrebbero rendere questo l'antenna preferito in alcune situazioni tattiche. (Vedere la Figura D-10).

 

h. Antenna Lungo-Wire. Un'antenna a lungo filo è uno che è lungo rispetto ad una lunghezza d'onda. Una lunghezza minima è 1 / 2 lunghezza d'onda; tuttavia, antenne che sono almeno diverse lunghezze d'onda lungo sono necessari per ottenere una buona guadagno e caratteristiche direzionali. La costruzione di antenne a lungo filo è semplice e diretto. Le dimensioni o aggiustamenti sono critiche. Lungo-pneumatico antenna accetta il potere e si irradia bene su qualsiasi frequenza per i quali la sua lunghezza complessiva non sia inferiore a 1 / 2 lunghezza d'onda (Figura D-11).

 

(1) antenna Lungo fili viene fatta direzionale mettendo una resistenza terminale all'estremità stazione lontana dell'antenna. La resistenza di terminazione deve essere una resistenza non induttiva 600-ohm in grado di assorbire almeno la metà della potenza del trasmettitore. Le resistenze di terminazione sono parte di alcuni apparecchi radio. Possono anche essere localmente fatte, usando parti del sistema di alimentazione (National Stock numero 5905-00-764-5573, 100 watt, resistenza 106 ohm).

(2) Costruire una antenna-lungo filo richiede solo filo, pali di sostegno, isolatori, e una resistenza di terminazione (se direzionalità si desidera). L'unico requisito è che l'antenna sia infilate in più dritta una linea come la situazione lo permette. L'altezza dell'antenna è soltanto 15 per 20 piedi dal suolo in modo che le strutture di supporto di altezza non sono richiesti.

io. Pendenza Vee. Il Vee pendenza è un breve e lungo raggio antenna cielo-onda che è ragionevolmente semplice da costruire nel campo (Figura D-12). Il guadagno e direttività dell'antenna dipendono dalla lunghezza delle gambe. Per reasonableperformance, l'antenna deve essere di almeno 1 / 2 lunghezza d'onda. Per rendere l'antenna direzionale, resistenze di terminazione vengono utilizzati su ogni gamba sulla parte aperta del V. Le resistenze di terminazione devono essere 300 ohm, in grado di assorbire una metà della potenza del trasmettitore. Queste resistenze di terminazione sono o procurate o sono localmente fatti. Utilizzando le resistenze di terminazione, l'operatore mira l'antenna in modo che la linea di taglio del V a metà è puntato verso la stazione lontana.

 

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