Выбор типа фидера, расчёт затухания в фидере и его кпд

В диапазоне метровых и дециметровых волн применяют фидеры в виде коаксиальных кабелей. Необходим коаксиальный кабель длиной 200 м. с волновым сопротивлением 75 Ом. Он должен быть согласован с антенной для получения требуемого КБВ.

Для заданных частот подходит коаксиальный кабель марки РК-75-17-31, у которого волновое сопротивление W_ф = 75 Ом, со сплошной изоляцией из стабилизированного полиэтилена. Диаметр центрального проводника d = 17 мм. КПД фидера возьмём 80%, тогда можно рассчитать коэффициент затухания из КПД фидера. Номинальная мощность 2900 Вт. Длина фидера l_ф = 200 м.

КПД фидера определяется как:

η_ф = e^{-0.23α lф} (11)

Отсюда требуемы коэффициент затухания:

α = = 0.004851 дб/м

Из волнового сопротивления в случае сплошного заполнения фидера можно найти диаметр внешний D:

W_ф = (12)

где ε – относительная диэлектрическая проницаемость заполнения, для полиэтилена ε = 2.5.

Выразив из формулы (12) вырази большой диаметр D:

D = (13)

подставив d, W_ф и ε, получим D = 122.88 ≈ 123 мм.

Затухания по всему фидеру:

α l_ф = 0.004851 * 200 = 0.97 дБ

Мощность передаваемая в антенну должна быть P_а = 2 кВт. Значит мощность подводимая к фидеру:

P_подвод = P_а / η_ф = 2/0.8 = 2.5 кВт.

Заключение

Рассчитанная антенна для 23 ТВ канала обеспечивает практически равномерную ДН в горизонтальной плоскости без больших провалов. При этом обеспечивается коэффициент усиления выше заданного на всей полосе частот. Ширина главного лепестка в вертикальной плоскости меньше 4⁰, что обеспечивает высокий КНД, он наклонён к земле на 2⁰ для приёма сигнала на более низких опорах, а боковые лепестки размыты, для приёма в близкой зоне к антенне.

Высота всей антенны чуть больше 17 метров, что позволяет на одной опоре в 200 метров расположить ещё несколько антенн, работающих в других диапазонах. Ширина опоры и всей антенны относительно не велика, что уменьшает ветровые нагрузки.

Коаксиальный кабель, подводимый к антенне, обеспечивает мощность в антенне 2 кВт. Также потери в нём составляют 20%.

Получившаяся антенна может работать для вещания в дециметровом диапазоне (преимущественно 23 ТВ канал). Уверенный приём для всех абонентов будет при расположении её в центре населённого пункта или области, на которую ведётся вещание.

Список литературы

1. Андрусевич Л.К. Ищук А.А. Антенно-фидерные устройства: Учебное пособие //СибГУТИ. – Новосибирск, 2006 г. – 182 с.

2. Чернышов В.П. Антенно-фидерные устройства радиосвязи и радиовещания: Учебник для техникумов связи. – М.: Связь, 1978. – 288 с.

3. Чернышов В.П. Распространение радиоволн антенно-фидерные устройства: Задачи и решение. «Радио и связь». 1982

16