Распределительная телефонная канализация

Трубы кабельной канализации

Для кабельной каннализации применяются трубы технические из вторичного сырья ПЭ-63, ПЭ-80 в виде футляров для кабеля или дренажные гофрированные трубы двустенные без перфорации:

Полиэтиленовая труба техническая ПЭ-63 диаметрами от 20 мм по 110 мм в бухтах по 50 метров, 100 метров;

Полиэтиленовая труба техническая ПЭ-63 диаметрами от 50 мм по 250 мм в отрезках по 12 метров;

Труба ДГТ двустенная без перфорации диаметром 63 мм в бухтах 50 или 100 метров, 110 мм и 160 мм в бухтах по 50 метров, 200 мм в бухте 40 метров.

Полиэтиленовая труба техническая ПЭ-63 диаметром от 20 мм по 110 мм в бухтах по 50 метров, 100 метров:– труба техническая 20 мм

– труба техническая 25 мм

– труба техническая 32 мм

– труба техническая 40 мм

– труба техническая 50 мм

– труба техническая 63 мм

– труба техническая 75 мм

– труба техническая 90 мм

– труба техническая 110 мм

 

 

Полиэтиленовая труба техническая ПЭ-63 диаметрами от 110 мм по 250 мм в отрезках по 12 метров:

– труба техническая 110 мм

– труба техническая 125 мм

– труба техническая 140 мм

– труба техническая 160 мм

– труба техническая 180 мм

– труба техническая 200 мм

– труба техническая 225 мм

– труба техническая 250 мм

·

·

Дренажная гофрированная труба двустенная (ДГТ) без перфорации диаметром 63 мм в бухтах 50 или 100 метров, диаметрами 110 мм и 160 мм в бухтах по 50 метров, диаметром 200 мм в бухтах 40 метров:

– труба ДГТ двустенная 63 мм без перф.

– труба ДГТ двустенная 110 мм без перф.

– труба ДГТ двустенная 160 мм без перф.

– труба ДГТ двустенная 200 мм без перф.

Дренажная гофрированная труба (ДГТ) без перфорации диаметром 63 мм в бухтах 50 или 100 метров, диаметрами 110 мм и 160 мм в бухтах по 50 метров, диаметром 200 мм в бухтах 40 метров (применяется для кабеля редко, как исключение, на небольших расстояниях и малых глубинах закладки с незначительной нагрузкой на грунт сверху):

– труба дренажная 63 мм без перф.

– труба дренажная 110 мм без перф.

– труба дренажная 160 мм без перф.

– труба дренажная 200 мм без перф.

·

Кроме полиэтиленовых труб для кабельной канализации могут применяться трубы из других полимерных материалов, например из ПВХ. Данный материал является затухающим и нередко имеет пожарные сертификаты. Как правило, применяется внутри зданий, но иногда и для наружной прокладки в траншею на небольших протяженностях. При этом возможны к применению канализационные трубы ПВХ. Если кабельная канализация проходит внутри зданий, то целесообразнее приобретать внутридомовую канализацию серого цвета. Если же кабель будет закапываться, то футляр для кабеля должен выдержать нагрузку грунта. Следовательно, понадобится рыжая труба для наружной канализации.

При бестраншейной прокладке для кабельной канализации с более сложными подвижными грунтами, плывунах, болотистой местности нецелесообразно применять трубу из вторичного сырья. Применяется в этих случаях полиэтиленовая труба для водоснабжения с SDR 13,6 или SDR 11. Как исключение может применяться полиэтиленовая труба водоснабжения с SDR 17. Данное применение труб из питьевого водоснабжения объясняется недостаточной температурой плавления технической трубы из вторичного сырья около 140 градусов и меньшими её прочностными характеристиками по сравнению с полиэтиленовой трубой питьевого водоснабжения.

Как пример использования для кабельной канализации труб ПВХ с усиленной нагрузкой рекомендуем к применению не только трубы ПВХ канализации, но и трубы из первичного сырья ПВХ, применяемого в напорном водоснабжении. Они более прочные по сравнению с канализационными. При этом, в зависимости от предпочтений в монтаже можно использовать как напорные трубы ПВХ с резиновым кольцом, так и клеевые трубы ПВХ.

Для соединения полиэтиленовых труб кабельной канализации понадобятся муфты. Для разветвления – тройники, крестовины. Для изменений направлений трассы – отводы или угольники. При этом, для прокладываемого в последствии кабеля необходимо чтобы радиус изгиба был как можно менее крутым. Плавность изгиба достигается самой полиэтиленовой трубой так, чтобы кабель при протаскивании не упирался в стенку трубы на изгибе и не застрял при протаскивании. Чем плавне изгиб трубы, тем меньше проблем при протяжке кабеля.

Фитинги к пластиковым трубам для кабельной канализации подбираются, как правило, из тех же систем. Вместе с тем, не запрещается применять фитинги из разных материалов при условии, обеспечивающим требуемую надёжность соединения.

 

 

2 Антенна — устройство, предназначенное для излучения или приёма радиоволн.

Антенна радиотелескопа РТ 7.5МГТУ им. Баумана, расположенная в Московской области. Диаметр зеркала 7,5 м, рабочий диапазон длин волн — 1…4 мм

Антенны в зависимости от назначения подразделяются на приёмные, передающие и приёмопередающие. Антенна в режиме передачи преобразует энергию поступающего от радиопередатчика электромагнитного колебания в распространяющуюся в пространстве электромагнитную волну. Антенна в режиме приёма преобразует энергию падающей на антенну электромагнитной волны в электромагнитное колебание, поступающее в радиоприёмник. Таким образом, антенна является преобразователем подводимого к ней по линии передачи электромагнитного колебания (переменного электрического тока, канализированной в волноводе электромагнитной волны) в электромагнитное излучение и наоборот.

Первые антенны были созданы в 1888 году Генрихом Герцем в ходе его экспериментов по доказательству существования электромагнитной волны (Вибратор Герца).^[3] Форма, размеры и конструкция созданных впоследствии антенн чрезвычайно разнообразны и зависят от рабочей длины волны и назначения антенны. Нашли широкое применение антенны, выполненные в виде отрезка провода, системы проводников, металлического рупора, металлических и диэлектрических волноводов, волноводов с металлическими стенками с системой прорезанных щелей, а также многие другие типы. Для улучшения направленных свойств первичный излучатель может снабжаться рефлекторами — отражающими зеркалами различной конфигурации и системами зеркал, а также линзами. Излучающая часть антенн, как правило, изготавливается с применением проводящих электрический ток материалов, но может изготовляться из изоляционных (диэлектрик) материалов, могут применяться полупроводники и метаматериалы.

С точки зрения теории электрических цепей антенна представляет собой двухполюсник (или многополюсник), и мощность источника, выделяемая на активной составляющей полного входного сопротивления антенны, расходуется на создание электромагнитного излучения. В системах автоматического регулирования антенна рассматривается как дискриминатор — датчик угла рассогласования между направлением на источник сигнала или отражатель и ориентацией носителя (например, антенна с суммарно-разностной диаграммой направленности в составе радиолокационной головки самонаведения). В системах пространственно-временной обработки сигнала антенна (антенная решётка) рассматривается как средство дискретизации электромагнитного поля по пространству. В особый класс принято выделить антенны с обработкой сигнала. В частности, одним из таких устройств являются антенны с виртуальной (синтезированной) апертурой, применяемые в авиационной и космической технике для задач картографирования и увеличения разрешающей способности за счёт использования когерентного накопления и обработки сигнала.

Иллюстрация трансформациипараллельного контура в дипольную антенну. Синие линии — силовые линии электрического поля, красные — магнитного

Упрощённо принцип действия антенны состоит в следующем. Как правило, конструкция антенны содержит металлические (токопроводящие) элементы, соединённые электрически (непосредственно или через питающую линию —фидер) с радиопередатчиком или с радиоприёмником. В режиме передачи переменный электрический ток, создаваемый источником (например, радиопередатчиком), протекающий по токопроводящим элементам такой антенны, в соответствии с законом Ампера порождает в пространстве вокруг себя переменное магнитное поле. Это меняющееся во времени магнитное поле, в свою очередь, не только воздействует на породивший его электрический ток в соответствии с законом Фарадея, но и создаёт вокруг себя меняющееся во времени электрическое поле. Это переменное электрическое поле создаёт вокруг себя переменное магнитное поле и так далее — возникает взаимосвязанное переменное электромагнитное поле, образующее электромагнитную волну, распространяющуюся от антенны в пространство. Энергия источника электрического тока преобразуется антенной в энергию электромагнитной волны и переносится электромагнитной волной в пространстве. В режиме приёма переменное электромагнитное поле падающей на антенну волны наводит токи на токопроводящих элементах конструкции антенны, которые поступают в нагрузку (фидер, радиоприёмник).

Характеристики антенн

Электромагнитное излучение, создаваемое антенной, обладает свойствами направленности и поляризации. Антенна как двухполюсник обладает входным сопротивлением (импедансом). Лишь часть энергии источника антенна преобразует в электромагнитную волну, остальная расходуется в виде тепловых потерь. Для количественной оценки перечисленных и ряда других свойств антенна описывается набором электрических характеристик и параметров, в частности:

Пример диаграммы направленности антенны и параметры: ширина ДН, КНД, УБЛ, коэффициент подавления обратного излучения

Полевые характеристики

характеристика направленности

диаграмма направленности (ДН), ее тип^[4] и возможность управления^[5]

ширина ДН по заданному уровню

уровень боковых лепестков (УБЛ), коэффициент рассеяния

фазовая диаграмма, местоположение и частотная стабильность фазового центра

тип поляризации, поляризационная диаграмма, максимальное значение уровня излучения на кроссполяризации в заданном направлении, число поляризационных каналов и развязка (переходное затухание)

коэффициент направленного действия (КНД)

коэффициент усиления (КУ)

коэффициент использования поверхности (КИП) апертуры антенны

эффективная площадь рассеяния (ЭПР) антенны

Характеристики со стороны линии питания

тип линии передачи, номинальное входное сопротивление антенны

резонансная частота, рабочая полоса частот (по качеству согласования)

входной импеданс антенны и коэффициент стоячей волны (КСВ) в линии питания

максимальная допустимая мощность на входе антенны

Передаточные характеристики

коэффициент полезного действия (КПД)

действующая высота^[6]

векторная импульсная характеристика^[7], векторная передаточная характеристика^[8]

шумовая температура антенны

эквивалентная изотропно излучаемая мощность (ЭИИМ)^[9] (характеристика системы антенна + радиопередатчик)

Конструктивные характеристики

масса, координаты центра масс, момент инерции

габаритные размеры, максимальный радиус разворота

тип радиочастотного соединителя или присоединительные размеры

парусность (ветровая нагрузка)

объект установки, способ крепления

применённые материалы

устойчивость к внешним воздействиям (климатическим, механическим и др.)

Ряд электрических характеристик антенн как взаимных устройств (пассивных линейных многополюсников) в режиме передачи и в режиме приёма совпадает, в том числе: ДН (КНД, КУ, УБЛ) и входной импеданс. Например, ДН антенны в режиме приёма и в режиме передачи совпадают.

Основные типы антен

Телевизионные директорные антенны метрового и дециметрового диапазонов горизонтальной поляризации

 

 

Уголковые антенны на первом искусственном спутнике Земли разработаны профессором РТФ МЭИ Марковым Г.Т.

Волноводно-щелевая ФАР в составе головки самонаведения противо корабельной ракеты Х-35Э. МАКС-2005

Содержание этого раздела является, скорее, не классификацией, а простым перечислением типов антенн со ссылками на их более подробное описание.

Вибраторная антенна

Симметричный вибратор (диполь)

Шунтовой вибратор

Петлевой вибратор ("Петлевой вибратор Пистолькорса", шлейф-вибратор)

Широкополосный "Диполь Надененко"

Несимметричный вибратор

Антенна Ground Plane

Укороченная штыревая антенна

Коллинеарная антенна

"Коаксиальная" антенна

J-образная антенна^[10]

Антенна зенитного излучения

Диэлектрическая резонаторная антенна^[11][12]

Антенна PIFA^[13] (планарная перевернутая "F")

Вертикальная антенна верхнего питания

Антенна Александерсена^[14]

Турникетная антенна

Директорная антенна

Волновой канал (антенна Уда-Яги)

Антенна СГ (синфазная горизонтальная)

Щелевая антенна

Щелевой вибратор

Волноводно-щелевая антенна

Апертурная антенна^[15]

Открытый конец металлического волновода

Рупорная антенна

Зеркальная антенна

Прямофокусная зеркальная антенна

Офсетная зеркальная антенна^[16]

Антенна Кассегрена^[17]

Антенна Грегори^[18]

Зонтичная антенна

Рупорно-параболическая антенна

Перископическая антенна

Антенны со специальной формой диаграммы направленности

Антенна с косекансной диаграммой направленности^[19]

Линзовая антенна

Линза Люнеберга

Линза Ротмана ^[20]

Линза Ван-Атта

Антенна бегущей волны

Спиральная антенна^[21]

Диэлектрическая стержневая антенна

телевизионная комнатная антенна дециметрового диапазона в виде рамки.

Импедансные антенна

Антенна вытекающей волны

Антенна Бевереджа^[22]

V-образная антенна^[23]

Ромбическая антенна^[24]

Антенна БС

Слабонаправленные антенны диапазона СВЧ

Полосковая антенна (патч-антенна)

Микрополосковая печатная антенна

Сингулярная антенна

Чип-антенна

Фрактальная антенна

Сверхширокополосные антенны

Антенны на принципе электродинамического подобия

Биконическая антенна

Дискоконусная антенна

Излучатель типа "бабочка"

Логопериодическая антенна

Вибраторная логопериодическая антенна

Спиральная логопериодическая антенна

Фрактальная антенна

Т-рупор

Антенна Вивальди

Антенная решетка

Фазированная антенная решётка

Пассивные ФАР

Активные ФАР

Цифровая антенная решётка

Многолучевая антенная решетка

MIMO-антенна

CTS-антенна

Антенна с обработкой сигнала

Радиоинтерферометр

Антенна с синтезированной апертурой

Радиооптическая антенная решетка

Антенны с линейными размерами << λ

Магнитная антенна

Рамочная

С ферритовым сердечником

Распределённые антенны

Частично излучающий кабель^[37]

Антенны для преобразования энергии электромагнитной волны в электрическую энергию и для средств RFID

Ректенна = антенна + выпрямитель

Наноантенна — антенна для резонансного преобразования излучения оптического диапазона в электрическую энергию^[38][39]

Псевдо-антенны (антенны с мифическими техническими характеристиками)

Ртутная антенна

CFA-антенна

EH-антенна (шутливо называемая «НЕ-антенна» из-за ошибочного обоснования механизма работы)^[40][41]

Плазменная антенна

Концептуальные антенны

Гравитационная антенна

Примеры выдающихся конструкци

Антенна АДУ-1000

Антенна РТ-70

Антенна загоризонтной РЛС «Дуга»

Антенна станции зондирования ионосферы HAARP

Антенна радиообсерватории Аресибо

Антенна радиотелескопа Грин-Бэнк

Антенна СДВ-радиостанции «Голиаф»

Радиопрозрачные укрытия и обтекатели (см. радом)

Краска

Противообледенительные системы

Защита от птиц

Электрические параметры антенны (ДН, входное сопротивление) не изменятся, если изменить все ее размеры и длину волны в одинаковое число раз (принцип электродинамического подобия).

Амплитудно-фазовое распределение (распределение комплексной амплитуды тока как функции координат по апертуре антенны) и диаграмма направленности антенны в дальней зоне как функция угловых координат (пространственных частот) связаны преобразованием Фурье. При нахождении формы ДН удобно использовать теоремы относительно преобразования Фурье.

Размеры антенн с синтезированной апертурой могут составлять десятки и сотни километров.

Параметры пассивных антенн в линейных негиротропных средах не зависят от того, работает ли антенна на приём или на передачу (теорема взаимности).

Разработка (синтез) хорошей антенны является неоднозначной, нетривиальной и подчас нелёгкой задачей. Ведь антенна не только должна обеспечить требуемую диаграмму направленности; её конструкция должна быть ещё и прочной, недорогой, технологичной, стойкой к воздействию окружающей среды, ремонтопригодной, а в последнее время, ещё и экологичной с точек зрения потенциального вреда от излучения и затрат на утилизацию. Напротив, задача анализа (определения электромагнитных параметров антенны известной конструкции) в последнее время в большинстве случаев может быть успешно решена. Для этого создано и продолжает разрабатываться программное обеспечение ЭВМ, использующее численные методы решения задач электродинамики для анализа электрических параметров антенн. Многие из таких программ являются достаточно сложными в освоении коммерческими САПР, что сильно ограничивает их применение радиолюбителями и DIY-сообществом.

MININEC

NEC2

NEC4 - дальнейшее развитие NEC2.

MMANA-GAL

SuperNEC

UA6HJQ-VHF8

Antenna Magus

CST Microwave Studio

Ansoft HFSS

FEKO

Microwave Office

Телефонная канализация

До недавнего времени прокладка кабельной инфраструктуры производилась непосредственно в грунт, но такой способ, с точки зрения доступа к коммуникациям, очень неудобен. Если необходимо найти и устранить какую-либо неполадку или проложить дополнительный кабель, приходится проводить настоящие «раскопки», а это дополнительные затраты времени и денег. Сейчас для более быстрого и удобного доступа к кабельной инфраструктуре, а также для защиты проводов от механических повреждений, электрохимической коррозии, воздействия воды и газа производится прокладка телефонной канализации. В функции данного вида канализации входит защита проложенных в ней небронированных освинцованных и пластмассовых кабелей от механических повреждений, а также обеспечение возможности в случае необходимости затягивать дополнительные объемы кабелей без раскапывания грунта. Кабели, проложенные в телефонной канализации, всегда проще и дешевле эксплуатировать, нежели бронированные кабели, проложенные непосредственно в грунте.

Телефонную канализацию подразделяют на магистральную и распределительную. Канализация магистральная берет начало от станционного колодца и далее разветвляется по основным направлениям. Каждое ее ответвление подходит к шкафу распределительному. В трубопроводах канализации магистральной прокладывают кабели соединительных линий и магистральные кабели.

Телефонные колодцы

Помимо колодцев на распределительной канализации устанавливают подземные коробки малого и большого типа. Их устраивают для вскрытия двух либо одного каналов, а также на воде в здание.
Размеры и форма стационарного колодца зависит от количества вводимых кабелей в станции по особому проекту.

Колодцы по способу и материалу изготовления делят на кирпичные, железобетонные сборные и железобетонные цельнонабивные.

В колодце кирпичном стенки выкладывают кирпичом, перекрытие же ставят уже готовое из железобетона. Достоинство кирпичного колодца состоит в том, что ему можно придать какие угодно размеры и форму. Данное свойство играет важную роль при строительстве разветвительных и угловых колодцев, при устройстве телефонной канализации там, где есть пересечения иных подземных сооружений. Если же говорить о недостатках кирпичного колодца, то это его большая водопроницаемость и меньшая прочность в сравнении с колодцем железобетонным. В связи с этим кирпичные колодцы строят лишь там, где грунтовые воды располагаются глубже 4м. Если же кирпичные колодцы устраивают там, где грунтовые воды близко расположены, то колодцы необходимо оборудовать гидроизоляцией.

Бесспорное достоинство монолитных железобетонных колодцев – их хорошая газо- и водонепроницаемость. Однако их постройка очень трудоемка и малопроизводительна. В связи с этим широкого распространения данный вид колодцев не получил. В городских телефонных сетях чаще всего применяют железобетонные сборные смотровые конструкции – их качество не уступает монолитно-железобетонным устройствам и выше кирпичных. Помимо этого, строительство смотровых железобетонных устройств можно выполнять индустриальными методами, а это значительно увеличивает производительность труда. Чтобы ускорить работы, сборные колодцы можно собирать непосредственно на бетонных заводах и на трассу вывозить их уже в готовом виде.

 

Трубы кабельной канализации

Для кабельной каннализации применяются трубы технические из вторичного сырья ПЭ-63, ПЭ-80 в виде футляров для кабеля или дренажные гофрированные трубы двустенные без перфорации:

Полиэтиленовая труба техническая ПЭ-63 диаметрами от 20 мм по 110 мм в бухтах по 50 метров, 100 метров;

Полиэтиленовая труба техническая ПЭ-63 диаметрами от 50 мм по 250 мм в отрезках по 12 метров;

Труба ДГТ двустенная без перфорации диаметром 63 мм в бухтах 50 или 100 метров, 110 мм и 160 мм в бухтах по 50 метров, 200 мм в бухте 40 метров.

Полиэтиленовая труба техническая ПЭ-63 диаметром от 20 мм по 110 мм в бухтах по 50 метров, 100 метров:– труба техническая 20 мм

– труба техническая 25 мм

– труба техническая 32 мм

– труба техническая 40 мм

– труба техническая 50 мм

– труба техническая 63 мм

– труба техническая 75 мм

– труба техническая 90 мм

– труба техническая 110 мм

 

 

Полиэтиленовая труба техническая ПЭ-63 диаметрами от 110 мм по 250 мм в отрезках по 12 метров:

– труба техническая 110 мм

– труба техническая 125 мм

– труба техническая 140 мм

– труба техническая 160 мм

– труба техническая 180 мм

– труба техническая 200 мм

– труба техническая 225 мм

– труба техническая 250 мм

·

·

Дренажная гофрированная труба двустенная (ДГТ) без перфорации диаметром 63 мм в бухтах 50 или 100 метров, диаметрами 110 мм и 160 мм в бухтах по 50 метров, диаметром 200 мм в бухтах 40 метров:

– труба ДГТ двустенная 63 мм без перф.

– труба ДГТ двустенная 110 мм без перф.

– труба ДГТ двустенная 160 мм без перф.

– труба ДГТ двустенная 200 мм без перф.

Дренажная гофрированная труба (ДГТ) без перфорации диаметром 63 мм в бухтах 50 или 100 метров, диаметрами 110 мм и 160 мм в бухтах по 50 метров, диаметром 200 мм в бухтах 40 метров (применяется для кабеля редко, как исключение, на небольших расстояниях и малых глубинах закладки с незначительной нагрузкой на грунт сверху):

– труба дренажная 63 мм без перф.

– труба дренажная 110 мм без перф.

– труба дренажная 160 мм без перф.

– труба дренажная 200 мм без перф.

·

Кроме полиэтиленовых труб для кабельной канализации могут применяться трубы из других полимерных материалов, например из ПВХ. Данный материал является затухающим и нередко имеет пожарные сертификаты. Как правило, применяется внутри зданий, но иногда и для наружной прокладки в траншею на небольших протяженностях. При этом возможны к применению канализационные трубы ПВХ. Если кабельная канализация проходит внутри зданий, то целесообразнее приобретать внутридомовую канализацию серого цвета. Если же кабель будет закапываться, то футляр для кабеля должен выдержать нагрузку грунта. Следовательно, понадобится рыжая труба для наружной канализации.

При бестраншейной прокладке для кабельной канализации с более сложными подвижными грунтами, плывунах, болотистой местности нецелесообразно применять трубу из вторичного сырья. Применяется в этих случаях полиэтиленовая труба для водоснабжения с SDR 13,6 или SDR 11. Как исключение может применяться полиэтиленовая труба водоснабжения с SDR 17. Данное применение труб из питьевого водоснабжения объясняется недостаточной температурой плавления технической трубы из вторичного сырья около 140 градусов и меньшими её прочностными характеристиками по сравнению с полиэтиленовой трубой питьевого водоснабжения.

Как пример использования для кабельной канализации труб ПВХ с усиленной нагрузкой рекомендуем к применению не только трубы ПВХ канализации, но и трубы из первичного сырья ПВХ, применяемого в напорном водоснабжении. Они более прочные по сравнению с канализационными. При этом, в зависимости от предпочтений в монтаже можно использовать как напорные трубы ПВХ с резиновым кольцом, так и клеевые трубы ПВХ.

Для соединения полиэтиленовых труб кабельной канализации понадобятся муфты. Для разветвления – тройники, крестовины. Для изменений направлений трассы – отводы или угольники. При этом, для прокладываемого в последствии кабеля необходимо чтобы радиус изгиба был как можно менее крутым. Плавность изгиба достигается самой полиэтиленовой трубой так, чтобы кабель при протаскивании не упирался в стенку трубы на изгибе и не застрял при протаскивании. Чем плавне изгиб трубы, тем меньше проблем при протяжке кабеля.

Фитинги к пластиковым трубам для кабельной канализации подбираются, как правило, из тех же систем. Вместе с тем, не запрещается применять фитинги из разных материалов при условии, обеспечивающим требуемую надёжность соединения.

 

 

2 Антенна — устройство, предназначенное для излучения или приёма радиоволн.

Антенна радиотелескопа РТ 7.5МГТУ им. Баумана, расположенная в Московской области. Диаметр зеркала 7,5 м, рабочий диапазон длин волн — 1…4 мм

Антенны в зависимости от назначения подразделяются на приёмные, передающие и приёмопередающие. Антенна в режиме передачи преобразует энергию поступающего от радиопередатчика электромагнитного колебания в распространяющуюся в пространстве электромагнитную волну. Антенна в режиме приёма преобразует энергию падающей на антенну электромагнитной волны в электромагнитное колебание, поступающее в радиоприёмник. Таким образом, антенна является преобразователем подводимого к ней по линии передачи электромагнитного колебания (переменного электрического тока, канализированной в волноводе электромагнитной волны) в электромагнитное излучение и наоборот.

Первые антенны были созданы в 1888 году Генрихом Герцем в ходе его экспериментов по доказательству существования электромагнитной волны (Вибратор Герца).^[3] Форма, размеры и конструкция созданных впоследствии антенн чрезвычайно разнообразны и зависят от рабочей длины волны и назначения антенны. Нашли широкое применение антенны, выполненные в виде отрезка провода, системы проводников, металлического рупора, металлических и диэлектрических волноводов, волноводов с металлическими стенками с системой прорезанных щелей, а также многие другие типы. Для улучшения направленных свойств первичный излучатель может снабжаться рефлекторами — отражающими зеркалами различной конфигурации и системами зеркал, а также линзами. Излучающая часть антенн, как правило, изготавливается с применением проводящих электрический ток материалов, но может изготовляться из изоляционных (диэлектрик) материалов, могут применяться полупроводники и метаматериалы.

С точки зрения теории электрических цепей антенна представляет собой двухполюсник (или многополюсник), и мощность источника, выделяемая на активной составляющей полного входного сопротивления антенны, расходуется на создание электромагнитного излучения. В системах автоматического регулирования антенна рассматривается как дискриминатор — датчик угла рассогласования между направлением на источник сигнала или отражатель и ориентацией носителя (например, антенна с суммарно-разностной диаграммой направленности в составе радиолокационной головки самонаведения). В системах пространственно-временной обработки сигнала антенна (антенная решётка) рассматривается как средство дискретизации электромагнитного поля по пространству. В особый класс принято выделить антенны с обработкой сигнала. В частности, одним из таких устройств являются антенны с виртуальной (синтезированной) апертурой, применяемые в авиационной и космической технике для задач картографирования и увеличения разрешающей способности за счёт использования когерентного накопления и обработки сигнала.

Иллюстрация трансформациипараллельного контура в дипольную антенну. Синие линии — силовые линии электрического поля, красные — магнитного

Упрощённо принцип действия антенны состоит в следующем. Как правило, конструкция антенны содержит металлические (токопроводящие) элементы, соединённые электрически (непосредственно или через питающую линию —фидер) с радиопередатчиком или с радиоприёмником. В режиме передачи переменный электрический ток, создаваемый источником (например, радиопередатчиком), протекающий по токопроводящим элементам такой антенны, в соответствии с законом Ампера порождает в пространстве вокруг себя переменное магнитное поле. Это меняющееся во времени магнитное поле, в свою очередь, не только воздействует на породивший его электрический ток в соответствии с законом Фарадея, но и создаёт вокруг себя меняющееся во времени электрическое поле. Это переменное электрическое поле создаёт вокруг себя переменное магнитное поле и так далее — возникает взаимосвязанное переменное электромагнитное поле, образующее электромагнитную волну, распространяющуюся от антенны в пространство. Энергия источника электрического тока преобразуется антенной в энергию электромагнитной волны и переносится электромагнитной волной в пространстве. В режиме приёма переменное электромагнитное поле падающей на антенну волны наводит токи на токопроводящих элементах конструкции антенны, которые поступают в нагрузку (фидер, радиоприёмник).

Характеристики антенн

Электромагнитное излучение, создаваемое антенной, обладает свойствами направленности и поляризации. Антенна как двухполюсник обладает входным сопротивлением (импедансом). Лишь часть энергии источника антенна преобразует в электромагнитную волну, остальная расходуется в виде тепловых потерь. Для количественной оценки перечисленных и ряда других свойств антенна описывается набором электрических характеристик и параметров, в частности:

Пример диаграммы направленности антенны и параметры: ширина ДН, КНД, УБЛ, коэффициент подавления обратного излучения

Полевые характеристики

характеристика направленности

диаграмма направленности (ДН), ее тип^[4] и возможность управления^[5]

ширина ДН по заданному уровню

уровень боковых лепестков (УБЛ), коэффициент рассеяния

фазовая диаграмма, местоположение и частотная стабильность фазового центра

тип поляризации, поляризационная диаграмма, максимальное значение уровня излучения на кроссполяризации в заданном направлении, число поляризационных каналов и развязка (переходное затухание)

коэффициент направленного действия (КНД)

коэффициент усиления (КУ)

коэффициент использования поверхности (КИП) апертуры антенны

эффективная площадь рассеяния (ЭПР) антенны

Характеристики со стороны линии питания

тип линии передачи, номинальное входное сопротивление антенны

резонансная частота, рабочая полоса частот (по качеству согласования)

входной импеданс антенны и коэффициент стоячей волны (КСВ) в линии питания

максимальная допустимая мощность на входе антенны

Передаточные характеристики

коэффициент полезного действия (КПД)

действующая высота^[6]

векторная импульсная характеристика^[7], векторная передаточная характеристика^[8]

шумовая температура антенны

эквивалентная изотропно излучаемая мощность (ЭИИМ)^[9] (характеристика системы антенна + радиопередатчик)

Конструктивные характеристики

масса, координаты центра масс, момент инерции

габаритные размеры, максимальный радиус разворота

тип радиочастотного соединителя или присоединительные размеры

парусность (ветровая нагрузка)

объект установки, способ крепления

применённые материалы

устойчивость к внешним воздействиям (климатическим, механическим и др.)

Ряд электрических характеристик антенн как взаимных устройств (пассивных линейных многополюсников) в режиме передачи и в режиме приёма совпадает, в том числе: ДН (КНД, КУ, УБЛ) и входной импеданс. Например, ДН антенны в режиме приёма и в режиме передачи совпадают.

Основные типы антен

Телевизионные директорные антенны метрового и дециметрового диапазонов горизонтальной поляризации

 

 

Уголковые антенны на первом искусственном спутнике Земли разработаны профессором РТФ МЭИ Марковым Г.Т.

Волноводно-щелевая ФАР в составе головки самонаведения противо корабельной ракеты Х-35Э. МАКС-2005

Содержание этого раздела является, скорее, не классификацией, а простым перечислением типов антенн со ссылками на их более подробное описание.

Вибраторная антенна

Симметричный вибратор (диполь)

Шунтовой вибратор

Петлевой вибратор ("Петлевой вибратор Пистолькорса", шлейф-вибратор)

Широкополосный "Диполь Надененко"

Несимметричный вибратор

Антенна Ground Plane

Укороченная штыревая антенна

Коллинеарная антенна

"Коаксиальная" антенна

J-образная антенна^[10]

Антенна зенитного излучения

Диэлектрическая резонаторная антенна^[11][12]

Антенна PIFA^[13] (планарная перевернутая "F")

Вертикальная антенна верхнего питания

Антенна Александерсена^[14]

Турникетная антенна

Директорная антенна

Волновой канал (антенна Уда-Яги)

Антенна СГ (синфазная горизонтальная)

Щелевая антенна

Щелевой вибратор

Волноводно-щелевая антенна

Апертурная антенна^[15]

Открытый конец металлического волновода

Рупорная антенна

Зеркальная антенна

Прямофокусная зеркальная антенна

Офсетная зеркальная антенна^[16]