Также к характеристикам и параметрам антенн относятся:
o вес антенны
o ветровые нагрузки
o материал изготовления
o размеры антенны
Применение антенн.
Основные области использования радиоэлектроники — связь, телевидение, радиолокация, радиоуправление, радиоастрономия, а также системы определения государственной принадлежности, инструментальной посадки, радиоэлектронного противодействия, телеметрия и другие невозможны без применения антенн с различными характеристиками. В процессе развития антенн они усложнялись, появлялись принципиально новые их классы, расширялись выполняемые функции, и антенны зачастую превращались из простых взаимных устройств в сложные динамические системы, содержащие в большинстве случаев сотни, тысячи различных элементов.
Радиосвязь.
Рупорная антенна, антенна, состоящая из металлического расширяющегося раструба (рупора) и подсоединённого к нему радиоволновода. Рупорные антенны применяют для направленного излучения и приёма радиоволн СВЧ диапазона — в качестве облучателей линзовых и зеркальных антенн, а также в качестве самостоятельных антенн на спутниках связи, в устройствах измерительной техники и т.д. Диаграмма излучения рупорной антенны зависит от характера распределения поля в раскрыве (наибольшем сечении) рупора, которое, в свою очередь, определяется формой внутренней и внешней поверхностей рупора и его геометрическими размерами. По форме рупора различают пирамидальные, секториальные и конические рупорные антенны, а также их модификации, например рупорные антенны с образующей поверхности рупора в виде ломаной линии или плавной кривой, с гладкой или гофрированной внутренней поверхностью и другие. Модификации применяют для улучшения тех или иных электрических характеристик рупорных антенн, например, для получения осесимметричной диаграммы излучения, диаграммы излучения с низким уровнем мощности боковых лепестков и т.д. В некоторых случаях с целью коррекции направленных свойств рупорной антенны в её раскрыве помещают замедляющие или ускоряющие линзы. Для лучшего согласования рупорной антенны с радиоволноводом и со свободным пространством в них иногда предусматривают согласующие секции и подстроечные элементы, а рупор выполняют с параболической образующей поверхности.
Телевидение.
Уровень сигнала геостационарного спутника очень мал, поэтому для приема применяются узконаправленные антенны. Любая спутниковая антенна имеет в своем составе малошумящий деполяризатор-усилитель-конвертер (LNB – Low Noise Block). Фактически, сама «антенна» очень мала, а громадные «тарелки» – это всего лишь отражатели, фокусирующие сигнал в одной точке.
Самый простой и распространенный тип спутниковой антенны – это однозеркальная антенна с параболическим отражателем. Как известно, замечательное свойство параболы состоит в том, что параллельные ее оси лучи она фокусирует в одну точку. Если же изготовить металлический отражатель в форме параболы, то радиоволны от спутника, отразившись от него, сфокусируются в этой точке, в которой и размещается собственно приемная антенна, встроенная в LNB.
Через рассматриваемые антенны возможна организация приема спутникового интернета и спутникового телевидения.
Выпускаются прямофокусные и оффсетные антенны. Прямофокусная антенна имеет осесимметричную форму, конвертер на ней располагается по центру. Принцип работы такой антенны наглядно можно показать на рисунке:[DI3]
| Подобная конструкция довольно проста, прямофокусные антенны можно собирать[DI4] из отдельных «лепестков», что дает преимущество при изготовлении больших антенн. К сожалению, у прямофокусных тарелок имеются и недостатки. Во-первых, на рисунке «угол места» спутника («высота» его над горизонтом) не очень большой. Если же спутник находится достаточно высоко (как чаще и бывает, например, в Москве угол места для Eutelsat W4 составляет 26 градусов), то «тарелка» смотрит высоко в небо и собирает внутри себя все осадки. СВЧ-сигнал через снег и воду не проходит. Во-вторых, у прямофокусной тарелки крепление конвертера находится довольно высоко, и для его обслуживания приходится куда-нибудь залезать. |
| Второй вариант – офсетные (то есть «смещенные») тарелки, где «срез» делается не перпендикулярно оси параболы, а под некоторым углом. Выглядит это так: Такая антенна отражает лучи не перпендикулярно своей плоскости, а «вниз». Конвертер у нее находится не напротив центра антенны, а выносится в точку фокуса на «штанге», прикрепленной к нижней части отражателя. В отличие от крепления конвертера на прямофокусной антенне, эта штанга с конвертером не «затеняют» полезную площадь отражателя, поэтому антенны небольших размеров (до метра в диаметре) преимущественно делят офсетными. Довольно важный показатель для параболической антенны – фокусное расстояние. В большинстве простых случаев оно не имеет значения, но при сборке систем для C-диапазона или установке мультифидов[DI5] знание его будет очень полезно. |
| Отдельно следует упомянуть сетчатые или перфорированные антенны. Если «сетки», особенно прямофокусные, довольно распространены и неплохо себя зарекомендовали в C-диапазоне, то для Ku-диапазона[DI6] они не очень хороши. Из-за эффектов волновой оптики на отражение радиосигнала не влияют мелкие отверстия в рефлекторе, по размерам сравнимые с длиной волны. Для C-диапазона вполне допустимо изготовление антенн из мелкоячеистой сетки. Такие антенны получаются дешевле «сплошных» и выдерживают большую ветровую нагрузку. В Ku-диапазоне такие антенны уже не очень хороши. Впрочем, и здесь есть возможность снизить ветровую нагрузку. Питерская[DI7] фирма Lans выпускает небольшие (60, 90 и 120 см) перфорированные антенны для Ku-диапазона. Они делаются не из сетки, а из металлического листа с небольшими (2-3 мм) отверстиями. Кроме однозеркальных параболических антенн, существуют и другие варианты антенн с отражателем. Схемы Кассегрена и Грегори – это антенны с двумя рефлекторами. У Кассегрена первый рефлектор имеет параболическую форму, второй – гиперболическую, у Грегори оба рефлектора – параболы. Полезное свойств таких антенн – низкая кроссполяризация, то есть они эффективно предотвращают «смешивание» сигналов разных поляризаций. [DI8] |
| Отдельно стоит упомянуть про «тороидальные» антенны. Этот тип двухзеркальных антенн появился сравнительно недавно, но сразу получил большое распространение. Замечательное свойство тороидальной антенны состоит в том, что она нормально фокуирует всю «дугу Кларка»,[DI9] а не один-единственный спутник, на который она направлена. Такая антенна позволяет одновременно принимать спутники с разбросом орбитальных позиций в 50 градусов. В Европе иногда применяют диэлектрические антенны, в которых фокусировка осуществляется «линзой» из диэлектрика. Отражатель в таких антеннах – плоский, а LNB крепятся на специальном держателе.[DI10] |
Кроме того, недавно появились плоские антенны. В них нет LNB, а антенна состоит из множества одинаковых приемных «модулей», работающих по принципу фазированной решетки.[DI11] Контролер антенны может переключать эти модули в соответствии с заданным направлением и поляризацией сигнала.
Стоимость даже небольшой такой антенны довольно высока – представьте, сколько в ней напихано[DI12] малошумящих СВЧ-транзисторов.
Несмотря на обилие «экзотических» антенн, «любительские» системы приема спутникового ТВ обычно построены на базе однозеркальных параболических антенн. Поэтому дальше речь пойдет именно про них.[DI13]
Большие антенны (более 120 см в диаметре) применяются в основном в C-диапазоне, для них важно знание фокусного расстояния для правильного выбора облучателя на конвертер. Эти антенны часто бывают прямофокусными. В C-диапазоне допустимо применение недорогих антенн из мелкоячеистой сетки.
Антенны диаметра 120 см и ниже чаще бывают офсетными и применяются для Ku-диапазона. Перфорированные антенны малых диаметров не распространены, но смотрятся необычно.
Основные размеры антенн – 40, 60, 90, 120, 150 и 180 см. Антенны больших диаметров применяются редко. Чем меньше диаметр антенны, тем проще ее настраивать – шире диаграмма направленности (легче «попасть» в спутник) и проще вращать антенну.
«Сплошные» металлические антенны делаются из стали или алюминия. Стальные антенны прочнее и выдерживают более сильный ветер. К сожалению, они довольно тяжелые и дорогие, а также подвержены коррозии при отсутствии обслуживания. При сильном ветре дешевую 120 см прямофокусную тарелку буквально «сворачивает в трубочку».
Используемая информация[DI14].
А. Л. Драбкин, Е. Б. Коренберг Антенны, изд. «Радио и связь», 1992;
Долуханов М. П. Распространение радиоволн. — М.: Связь, 1965;
Айзенберг Г. З., Антенны ультракоротких волн, [ч. 1], М., 1957;
Фрадин А. З., Антенны сверхвысоких частот, М., 1957;
[DI15]
ссылок на источники
PURE MATTER PROPERTIES NEAR CRITICAL POINT
Ivanov D.Yu.
Baltic State Technical University, St.-Petersburg, Russia
На основе результатов прецизионных p ρ T -измерений, выполненных на нескольких чистых жидкостях в области 
(
), проанализировано соответствие теории критических явлений и эксперимента [1]. Показано, что:
· в ближайшей окрестности критической точки в условиях аномально растущей сжимаемости в системе под влиянием внутреннего гравитационного эффекта наблюдается переход к критическому поведению типа среднего поля (второй кроссовер), который в рамках модели Изинга места не имеет [1,2];
· при удалении системы от критической точки переход к поведению типа «среднего поля» (первый кроссовер, соответствующий критерию Гинзбурга,) экспериментально не наблюдается [1,3];
· критические индексы системы на протяжении нескольких декад по относительным изменениям температуры и (или) плотности сохраняют те свои значения, что возникают сразу после её выхода за пределы области второго кроссовера [1,3];
· между критическими амплитудами и критическими индексами существуют квазиуниверсальные корреляционные зависимости степенного вида. Этот факт не только интересен сам по себе, но и позволяет сделать систему критериальной оценки качества экспериментальных данных более полной [1,4,5];
· наличие таких корреляций позволяет по-новому подойти к проверке универсальности предлагаемых теорией комбинаций критических амплитуд 
и 
, используя для их расчёта вместо характеристик конкретных веществ весь массив имеющихся экспериментальных данных [1,4,5];
· использование в этих корреляционных зависимостях экспериментально определённых величин критических индексов приводит к значениям универсальных констант и , практически совпадающим с теоретическими. Напротив, те же корреляционные зависимости при подстановке в них величин критических индексов, соответствующих 3-х мерной модели Изинга, дают для и значения, отличающиеся от теоретических в 1.5¸2 раза в меньшую сторону. Таким образом, испытание модели Изинга на адекватность описания свойств реальных чистых жидкостей и в этом случае приводит к отрицательным результатам [1,3];
· Всё вышесказанное потребует, по-видимому, от современной теории критических явлений определённой коррекции, по крайней мере, в применении к чистым жидкостям.
Литература:
1. D.Yu. Ivanov, Critical behavior of non-ideal systems: Wiley-VCH, 2008, 257 pgs.
2. D.Yu. Ivanov, Doklady Physics 2002. V. 47. N. 4. P. 267–270.
3. D.Yu. Ivanov, Vestnik SibGUTI 2009. N. 3, P. 94–104 (in russian).
4. D.Yu. Ivanov, Doklady Physics 2007, V. 52, N. 7, P. 380–383.
5. D.Yu. Ivanov, Doklady Physics 2008, V. 53, N. 5, P. 241–244.
[DI1]здесь и далее, где необходимо, нужно добавить поясняющие рисунки
[DI2]Нужно расшифровывать все аббревиатуры типа ЭИИМ, EIRP и т.п., различия между дБ, дБи и дБм.
Формулы нужно представлять в стандартном виде с помощью средств WORD
[DI3]где рисунок?
[DI4]зачем эти рамки?
[DI5]что это такое, почему полезно?
[DI6]что это такое, почему не очень хороши?
[DI7]жаргон!
[DI8]рисунки и пояснения
[DI9]пояснения, опечатки
[DI10]рисунки и пояснения
[DI11]пояснения
[DI12]так не только не пишут, но даже и не говорят. Выбирайте источники более критично.
[DI13]мы, что, «любители»?
[DI14]литература;
я давал образец употребления ссылок на литературу и самой литературы. Посылаю Вам этот файл (см. ниже)
[DI15]Требуется увеличить степень серьёзности и информативности работы.