Antenne VHF. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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La zone de réception fiable des stations de radio VHF FM est très limitée. Ainsi, pour les émetteurs d'une puissance d'environ 10 kW, son rayon est de 50 à 80 km. Dans cette zone, le niveau d'intensité de champ est de 200 µV/m, et à l'extérieur il diminue rapidement et à une distance de 140...160 km de l'émetteur tombe à 5...10 µV/m. La sensibilité des tuners FM VHF avec un rapport signal sur bruit à la sortie LF de 50 dB est généralement de 10 μV en mode mono et de 100 μV en stéréo. D'après ce qui a été dit, il est clair qu'une réception stéréo de haute qualité lors de l'utilisation d'antennes simples (fouet télescopique intégré) n'est pas toujours possible même dans la zone de réception fiable, sans parler des distances plus éloignées. Dans ce cas, des antennes plus complexes avec une hauteur effective de 5...6 m sont nécessaires.

Dans l'article publié ci-dessous, une description d'une telle antenne VHF est proposée à l'attention des lecteurs. Son gain est de 11,5 dB ; largeur du faisceau dans le plan horizontal - 42°, dans la verticale - 60° ; rapport de protection (coefficient de rayonnement inverse de l'antenne, égal au rapport des tensions à sa sortie lorsqu'elle est irradiée des directions 0 et 180 °) - 18 dB. La conception de l'antenne est illustrée à la fig. une.

Fig.1 (cliquez pour agrandir)

Dans sa fabrication, il convient de se guider sur les recommandations générales qui ont été données à plusieurs reprises dans le magazine Radio lors de la description des antennes de télévision de type "canal à ondes". Il n'est pas critique pour les petites erreurs de conception et possède une caractéristique de phase stable, ce qui lui permet d'être utilisé dans le cadre de réseaux. L'élément actif des antennes multi-éléments est généralement réalisé sous la forme d'un vibrateur à boucle Pistohlkors. Le vibromasseur lui-même est bien adapté à un câble de 75 ohms avec une boucle demi-onde qui réduit sa résistance d'un facteur 4.

Cependant, dans le cadre d'une antenne multi-éléments, sa résistance diminue de manière significative (environ 10 fois) en raison de l'influence de directeurs rapprochés et d'un réflecteur et est d'environ 30 ohms. Lorsqu'une boucle demi-onde est connectée, sa résistance diminue encore de 4 fois et, par conséquent, un câble avec une impédance caractéristique de 75 ohms est connecté à une charge de huit ohms. Dans ce mode, le diagramme d'antenne est parfois déformé et l'efficacité diminue fortement. On sait que le coefficient de l'onde progressive est approximativement : Kn = R/W, où R est l'impédance d'onde de la charge, W est l'impédance d'onde du départ. L'efficacité de la transmission du signal de la charge à la ligne est déterminée par la formule : Efficacité = 4Kn / (1 + Kn)². Dans notre cas particulier, on obtient : Кн=8/75=0,107, et efficacité=4*0,107/(1+0,107)²=0,35. En d'autres termes, 65% de la puissance reçue sera perdue dans le feeder et le gain réel ne sera pas de 11,5, mais de 7 dB, ce qui correspond à une antenne à quatre éléments adaptée. Pour augmenter l'efficacité, un vibrateur à trois tubes avec une résistance d'entrée de 657 Ohm et un dispositif d'adaptation avec un rapport de transformation de 1:1 sont utilisés comme vibrateur actif. Dans le cadre d'une antenne multi-éléments, la résistance d'un vibreur de trois tubes chute à 66 ohms, et dans ce cas Kn = 66/75 = 0,88, et efficacité = 4 * 0,88 / (1 + 0,88)²\u0,996d 2, c'est-à-dire une adaptation presque complète de l'antenne avec le câble et l'utilisation maximale de ses propriétés directionnelles sont obtenues. Le circuit électrique du dispositif d'adaptation est illustré à la fig. XNUMX.

Ris.2

Le schéma de câblage des connexions dans le boîtier de l'antenne est illustré à la fig. 3. Un dispositif d'adaptation similaire est utilisé dans les antennes ATVC industrielles.

Ris.3

Les bobines sont enroulées sur des anneaux de ferrite 50VCh (7X4X2 mm) avec du fil PEL 0,23 et contiennent chacune huit doubles spires. L'antenne décrite peut être utilisée comme partie d'un réseau de deux antennes. Dans ce cas, ils doivent être connectés conformément à la Fig. quatre.

Ris.4

L'emplacement des antennes (vue de dessus) dans le cas de la réception d'ondes à polarisation horizontale est illustré à la fig. 5.

Ris.5

Pour recevoir les ondes à polarisation verticale, la partie supérieure du mât doit être rendue composite en installant un insert isolant à une distance de 700 mm de l'extrémité supérieure du mât (Fig. 6).

Ris.6

Le gain total du réseau sera de 14 dB et la hauteur effective sera de 7 m. Un amplificateur d'antenne peut être utilisé pour améliorer la sensibilité du système de réception. L'auteur a un amplificateur industriel UTKTI-66 reconstruit pour la gamme de 73 ... 2 MHz. Le réglage est facile à réaliser avec les condensateurs de réglage de l'amplificateur, à l'aide d'un compteur de réponse en fréquence. Le transistor d'entrée de l'amplificateur (GT329A) a été remplacé par KT3115A. La sensibilité du système avec un amplificateur d'antenne avec un rapport signal sur bruit à la sortie du tuner pour AF de 50 dB était de 60 μV en mode mono et de 60 μV en stéréo. L'intensité du champ limite pour une réception stéréo de haute qualité est : Еgr=60/hd=7/9=XNUMX μV/m.

Le réseau d'antennes décrit avec un amplificateur est utilisé pour recevoir des transmissions stéréo de Krosno (Pologne), à ​​une distance de 160 km. Puissance d'émission 10 kW, hauteur d'antenne d'émission 300 m, polarisation verticale. La hauteur de l'antenne de réception est de 30 m (toit d'un immeuble de neuf étages). Les émissions stéréo polonaises sont réalisées à l'aide d'un système de tonalité pilote, de sorte que l'auteur a dû créer un décodeur stéréo sur la puce A290D.

Auteur : A. Gerasimov, Stryi, région de Lviv ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru

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