Порядок выбора антенн для работы на различных участках диапазона и различных удалениях до корреспондента при обеспечении связи на месте и в движении
Антенна зенитного излучения предназначена для работы КВ радиостанций Р-130М (Р-134) в движении и на стоянке. АЗИ установлена на крыше и представляет собой две разнесенные синфазные рамки. Максимум тока в антенне располагается в середине горизонтальных частей рамки, при этом этот максимум направлен в зенит. Выполнены из стальных омедненных трубок, которые соединены между собой в нижней части. В передней и задней части антенны припаяны вводы. К переднему вводу подключается блок согласования, а к заднему - блок регулировки.
На некоторых типах КШМ применяются штыревые АЗИ, представляющие собой две штыревые антенны, расположенные в горизонтальном положении.
При работе антенной зенитного излучения, их ориентируют передней частью автомобиля (БТР) на корреспондента.
Дискоконусная широкополосная антенна является не перестраиваемой широкополосной антенной, работающей в диапазоне 30-80 Мгц. Антенна относится к классу дискоконусных УКВ антенн. Диск имитируют четыре горизонтальных штыря, соединенных байонетными замками с антенной головкой. Противовесами служат четыре тросовых противовеса, соединенных байонетными замками с антенной головкой.
На КШМ применяются наклонные симметричные вибраторы НСВ 2х25 м или НСВ 2х26 м. Они представляет собой два вибратора (плеча), каждый из которых состоит из отрезков проводов, соединяемых между собой перемычками. НСВ 2х25 м содержит отрезки длиной 15 и 10 м. НСВ 2х26 м содержит отрезки длиной 10, 9,5 и 6,2 м. К плечам антенны подключен двухпроводный фидер длиной 16 м, соединяющий антенну с согласующим устройством радиостанции Р-130М (Р-134). Полотно вибратора и фидер выполнены изолированным проводом сечением 0,75 мм2. Длина плеч выбирается в зависимости от рабочих частот, на которых обеспечивается связь. При установке антенны направление на корреспондента должно быть перпендикулярно развернутым плечам антенны.
На КШМ применяются несколько типов мачт для подъема антенн. Телескопические мачты, применяемые для подъема комбинированных штыревых и дискоконусных антенн, представляют собой семь секций дюралевых труб, в нижней части каждой секции имеется упорное кольцо, препятствующее выходу секции из зацепления при развертывании мачты. В развернутом состоянии мачты удерживаются с помощью оттяжек и кольев.
Телескопическая мачта для подъема широкодиапазонной антенны и НСВ устанавливается на крыше бронетранспортера спереди, а ее основание удерживается с помощью кронштейна. Возможно также размещение мачты на земле. Для этого в составе КШМ предусмотрена специальная плита. Подъем мачты осуществляется с помощью лебедки. Высота полностью развернутой мачты равна 12,1 м. Для удержания мачты в вертикальном положении используются три яруса оттяжек. Перед началом движения КШМ мачта опускается и устанавливается на крыше в горизонтальном (походном) положении.
Для развертывания рамочной АЗИ необходимо:
освободить рамки антенны от упорных штанг;
установить рамки в вертикальное положение и зафиксировать упорными штангами рамки антенны в зажимах.
Для развертывания штыревой антенны необходимо выполнить следующие операции:
извлечь секции штыревой антенны из укладки;
соединить колена между собой и вставить в основание антенны или МПА на крыше КШМ.
Для развертывания комбинированной антенны на телескопической мачте:
пропустить ВЧ кабель внутри секции мачты так, чтобы его конец вышел из верхней секции телескопической мачты;
подсоединить кабель к антенной головке, для чего вставить штырь в вилки кабеля в гнездо розетки головки на мачте, завернуть накидную гайку;
сочленить антенную головку с верхней секцией телескопической мачты;
вставить и поворотом барашка закрепить в гнезде головки комбинированную штыревую антенну;
вставить в гнезда головки штыри противовеса и выдвинуть их;
присоединить оттяжки;
поднять телескопическую мачту;
закрепить мачту оттяжками;
подключить ВЧ кабель к розетке бортового разъема.
Для развертывания антенны "наклонный симметричный вибратор":
разложить антенну на земле так, чтобы фидер антенны находился у основание телескопической мачты; антенну разложить в направлении перпендикулярном направлению на корреспондента;
закрепить крючки фала за хомуты антенны;
закрепить антенну на телескопической мачте, закрепив крючок антенны за крепление оттяжек верхнего яруса мачты;
поднять телескопическую мачту;
натянуть фалами полотно антенны, закрепив фалы за два колышка;
подключить фидер антенны к наружным клеммам, расположенным на левом борту кузова.
После развертывания всех антенн заземлить КШМ при помощи кола заземления и соединительного провода.
Назначение и принцип работы блока симметрирования и согласования, согласующего антенного устройства и согласующего фильтрующего устройства. Расчет длины аварийной антенны в зависимости от рабочей частоты. Простейшие неисправности и порядок их устранения. Тренировка в выборе и подключении антенн к различным радиостанциям.
Известно, что максимальная передача энергии ог источника (в радиопередатчиках - от УМ) в антенну обеспечивается при согласовании внутреннего сопротивления источника энергии и входного сопротивления антенны. А поскольку в военных радиостанциях, как правило, предусматривается использование нескольких антенн, входное сопротивление которых является комплексным, зависит от частоты изменения в широких пределах, то возникает необходимость преобразования комплексного сопротивления антенны Za=R+jХа в постоянное сопротивление нагрузки Rн.
Такое преобразование возможно при выполнении двух условий:
1) Ra = Rн = Const.
2) Ха = 0, т.е. компенсацию реактивной составляющей входного сопротивления антенны.
Процесс преобразования Za в сопротивление Rн называется согласованием, а электрическая цепь, обеспечивающая это преобразование - согласующей цепью. Понятие «согласующее антенное устройство» (САУ) включает в себя согласующую цепь и дополнительные элементы, обеспечивающие настройку этой цепи.
Функциональная схема простейшего САУ приведена на рисунке 1
Рис.1. Функциональная схема САУ
Здесь в состав САУ введены элементы настройки Хн и амперметр. Элемент настройки Хн это переменное реактивное сопротивление. При Ха < 0, когда 0 < l/l < ¼, сопротивление Хн должно иметь индуктивный характер («Удлиняющая» катушка); при Ха > 0, когда ¼ < l/l < ½ сопротивление Хн должно иметь ёмкостный характер («Укорачивающий» конденсатор). Амперметр вводится в схему САУ для определения момента настройки САУ по максимуму точка в антенной цепи.
На рисунке 2 изображена схема САУ широко применяемая в маломощных УКВ передатчиках.
Рис.8.5 Схема САУ маломощного УКВ передатчика.
В этой схеме имеется два органа настройки - конденсаторы переменной ёмкости С1 и С2, ёмкость которых изменяется в диапазоне частот одной ручкой «настройка антенны». Изменение ёмкости С1. регулирующей связь САУ с антенной, осуществляется через редуктор с передаточным числом n (n > 10), т.е. со скоростью, в n раз больше, чем скорость изменения ёмкости С2 (от С2мин до С2макс.) емкость конденсатора С1 изменяется n раз. Конденсатор С1 предназначен в основном для компенсации реактивной составляющей сопротивления антенны при Ха > 0 , тогда как конденсатор С2 обеспечивает трансформацию активной составляющей сопротивления антенны Ra в сопротивление Rн. Компенсация реактивной составляющей при Ха < 0 (ёмкостного характера) производится с помощью индуктивностей L1, L2, L3.
Здесь рекомендуется по упрощенной принципиальной схеме радиостанции Р-159 показать и объяснить принцип работы САУ передатчика P-159.
Применяемые в радиопередатчиках военных радиостанций выходные каскады в основном рассчитаны на подключение несимметричных антенн и имеют несимметричный /относительно земли/ выход. Для подключения к таким выходным усилителям симметричных антенн /типа симметричный вибратор/ используется согласующее - симметрирующего устройства: функциональная схема такого устройства представлена на рисунке 3.
Рис.3. Функциональная схема согласующе-симметрирующего устройства.
Согласующе-симметрирующее устройство выполняет две задачи:
ПЕРВАЯ ЗАДАЧА: обеспечить согласование выхода передатчика с входом антенны. Реактивная составляющая сопротивления антенны компенсируется элементами настройки ХН1 и ХН2, а согласование активных сопротивлений элементом связи Хсв2.
ВТОРАЯ ЗАДАЧА: переход от несимметричного выхода усилителя к симметричному входу антенны. Она решается элементами симметрирования Хсим1 и Хсим2. Подбором их сопротивлений в ветвях антенны достигается равенство токов по величине и сдвиг между ними по фазе на 180°. При этом фидер энергию не излучает, а диаграмма направленности излучения антенны симметрична. Если условие сдвига фаз или равенства токов не выполняются, диаграмма направленности симметричной антенны искажается.
Здесь преподавателю рекомендуется по функциональной схеме р станции Р-130М показать схему ВСУ-А и кратко рассказать принцип его работы на антенну «симметричный вибратор».
Более подробно схемы согласующих и согласующе-симметрирующих устройств будут рассмотрены при изучении радиостанции.
Сформулируем общие требования, которым должно удовлетворять согласующее устройство:
- оно должно обеспечивать максимальную точность согласования на своём входе, т.е. минимальное отклонения сопротивления Za от величины Rн;
- потери в согласующем устройстве должны быть минимальными, для чего согласующая цепь выполняется из высокодобротных реактивных элементов;
- с целью уменьшения побочных излучений передатчика целесообразно, чтобы согласующее устройство обладало фильтрующими свойствами. В связи с этим согласующие цепи составляются преимущественно из элементов, образующих звенья ФНЧ;
- согласующее устройство должно обладать простотой и однозначностью настройки, а поэтому количество элементов в согласующей цепи должно быть минимальным;
- для автоматизированных передатчиков важным показателем является время перестройки согласующего устройства, которое не должно превышать единиц секунд; минимальные габариты и вес согласующего устройства.
ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ
Напомнить тему, учебные цели и степень их достижения. Объявить оценки за ответы студентов на вопросы. Дать задания на самостоятельную работу, высветить соответствующий слайд рекомендованной литературы для самостоятельной работы. При этом целесообразно дать предельно краткую аннотацию.
Ответить на вопросы студентов, для чего оставить 2 – 3 мин. При ответах на вопросы лучше не повторять дословно положений, о которых уже говорилось в ходе лекции, а дать им дополнительные доказательства и обоснования или в зависимости от характера вопроса сообщить новый материал.
Подать команду об окончании занятия.
Задание на самостоятельную работу:
1. Выучить материал изложенный в сегодняшнем групповом занятии.
2. Быть готовыми к следующему занятию краткому опросу по пройденному материалу
Старший преподаватель военной кафедры войск связи, тактики и общевоенных дисциплин
подполковник запаса Саламахин И. И.