|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Автомобільні радіопередавачі. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Радіоприйом При використанні в автомобілях радіопередавачів найважчим завданням є виконання антени. У цій статті розглядається використання кузова автомобіля як прихованої та узгодженої приймально-передавальної антени стосовно діапазонів особистої (27 МГц) та службової (150...180 МГц) радіозв'язку. Огляд існуючих типів автомобільних антен. Мінімальні розміри ефективного випромінювача повинні бути не менше ніж L/4, тобто. 2,7 м для 27 МГц. При зменшенні розмірів його ККД знижується дуже різко - пропорційно квадрату укорочення. Коли антена є передавальної, її малий ККД безповоротно знижує потужність, що випромінюється, і відповідно зменшує дальність радіозв'язку. Бажано, щоб антена була прихованою і недоступною впливу на неї зовні (викрадач насамперед зламає зовнішню антену, і радіоохоронний пристрій стає марним). Для вирішення цієї проблеми зазвичай використовується коротка спіральна антена, розташована всередині салону біля скла. Вона фактично є згорнутий L/4 штир, але т.к. вона розміщена всередині металевого кузова, ефективність її сильно знижується через екрануючий ефект. Крім того, спіральна антена має дуже вузьку смугу (десятки кГц), що вимагає ретельного налаштування антени і робить неможливим її використання у всій смузі частот. У діапазоні 150... 180 МГц майже виключно використовуються L/4 штирі довжиною близько 0,5 м. Вони найбільше підходять майже для всіх випадків, крім випадку, коли потрібно засекретити наявність на автомобілі радіоканалу, наприклад у складі системи запобігання угону та пошуку викрадених. автомобілів та/або для потайного радіозв'язку. Для вирішення проблеми скритності зазвичай використовується штирева антена, розташована всередині салону біля скла. Головним недоліком такого рішення знову ж таки є зниження її ефективності через екрануючий ефект. Крім того, знаходження людей усередині салону призводить до помітного неузгодженості антени з кабелем і відповідно - я зниження випромінюваної потужності, а в салоні є значне електромагнітне поле, що шкідливо для здоров'я. Сформулюємо наші вимоги до автомобільної антени: - Високе значення ККД, виключення екрануючого ефекту кузова, лінійні розміри можна порівняти з L/4; - скритність та недоступність для пошкодження зовні; - широка смуга пропускання; - мінімальний вплив на налаштування антени людей та предметів, що знаходяться в салоні та навколо автомобіля; - живлення узгодженим коаксіальним кабелем, що дозволяє підключати будь-які передавачі та радіостанції. Теоретичні передумови Так як кузов автомобіля металевий, необхідна така антена, яка не "долає" кузов, а використовує його у своєму складі. І такий клас антен існує. Це майже невідомі в цивільній апаратурі (і широко використовуються у військовій) щілинні антени (ЩА), які являють собою вузьку (0,001...0,02 L) і довгу (0,2... 1,5 L) щілину у провідному екран нескінченних розмірів, що збуджується в центрі. Для розуміння роботи ЩА важливе значення має принцип двоїстості, який свідчить, що випромінювання щілини в нескінченному провідному екрані повністю еквівалентне випромінювання металевої стрічки тієї ж довжини і ширини, що і щілина, і розміщеної у вільному просторі. Відмінність полягає лише у величині вхідного опору і повороті площині поляризації випромінювання - горизонтальна щілина випромінює вертикально поляризовану хвилю. Реально поверхні, на яких розташовуються ЩА, є обмеженими і неправильною форми, проте зміни, що виникають через це, не надто великі, і в більшості випадків вдається знайти інженерні рішення, придатні для практики. Так, наприклад, ЩА вдало розміщуються на корпусах літаків, ракет, металевих веж тощо. Діаграма спрямованості (ДН) ЩА залежить від наступних факторів: довжини та ширини щілини, її форми, розмірів екрану. Для якісної оцінки наведемо такі зауваження: при плоскій щілині її ДН зазвичай двонаправлена аналогічно еквівалентному диполю, а якщо щілина має загнуті краї або кільцеву форму, антена виходить слабоспрямованою без різко виражених мінімумів і максимумів у діаграмі спрямованості. Використання кузова автомобіля як ЩА Наше завдання зводиться до наступного - відшукати в автомобілі конструктивну щілину із загальною довжиною не менше 1,5...2 м та забезпечити її збудження. На будь-якому автомобілі таких місць можна знайти кілька, але бажано, щоб конфігурація щілини була приблизно однакова для різних типів автомобілів, щоб сама антена, її параметри і пристрій узгодження з кабелем вийшли б уніфікованими. Також необхідно звести до мінімуму втручання у конструкцію автомобіля при виконанні пристрою збудження щілини. З урахуванням вищесказаного обрана щілина між кришкою багажника (ВА32101-2107 та аналогічні) або задніми дверима (ВА32108, 2109, АЗЛК2141 та аналогічні) та кузовом автомобіля. Для забезпечення збудження необхідно зробити ізоляцію фіксатора замку багажника як показано на рис.1, при цьому вхідними точками живлення щілини служать штатні болти кріплення фіксатора замка багажника, що вкручуються в кузов (корпусний висновок), та ізольований за допомогою додаткових прокладок від болтів кріплення фіксатора замку має механічний та електричний контакт із замком багажника та з кришкою багажника (сигнальний висновок). Конкретний спосіб ізоляції може бути й іншим – залежно від конструктивних особливостей автомобіля.
На рис.2 та 3 показані експериментальні залежності КСВ від частоти для деяких автомобілів. Видно наявність кількох власних резонансних частот щілини. Якщо робоча частота збігається з одним з резонансів, достатньо підключити кабель до точок живлення щілини, і ЩА готова! Але такий збіг трапляється рідко. Як правило, вхідний імпеданс щілини на робочій частоті носить комплексний характер, що виключає безпосереднє підключення кабелю живлення. Оскільки розміри щілини визначаються конструктивними особливостями автомобіля і ми, природно, не можемо їх змінювати, для забезпечення КСВ в кабелі, близького до 1, використовується узгоджувальне пристрій (СУ), яке забезпечує трансформацію комплексного опору ЩА в активне, що дорівнює хвильовому опору кабелю, що використовується. СУ розміщується безпосередньо біля точок живлення щілини.
У діапазоні 27 МГц реактивний опір щілини є індуктивним, а активне лежить у межах 10...15 Ом. Використовується СУ, що показано на рис.4. Широкосмуговий трансформатор TV1 1:4 (на фериті, що забезпечує роботу при заданій потужності та частоті) узгодить опір кабелю 50 Ом з активною частиною опору випромінювання ЩА, а конденсатори С1, С2 забезпечують компенсацію індуктивної складової. Точне узгодження досягається єдиним підстроюванням - конденсатором С2. З кабелем 50 Ом на резонансній частоті КСВ трохи більше 1,3. Смуга ЩА за рівнем КСВ<2 – 500..800 кГц. Це СУ забезпечує гарне узгодження з більшістю типів автомобілів, включаючи іномарки.
У діапазоні 150...180 МГц використовується інше CУ (три підстроювальні конденсатори і дві безкаркасні котушки), параметри якого обрані так, щоб забезпечити узгодження з будь-яким типом автомобіля. На відміну від СУ діапазону 27 МГц, в даному випадку потрібно акуратне індивідуальне підстроювання всіх трьохкон денсаторів під конкретний тип автомобіля і робочу частоту. Забезпечується узгодження антени з кабелем 50 Ом (на резонансній частоті КСВ<1,3) у діапазоні 150...180 МГц (межі перебудови центральної частоти). Смуга ЩА (на центральній частоті) за рівнем КСВ<2 становить 5...8 МГц. Отримані результати В обох описуваних діапазонах відзначалися: - практично повна відсутність впливу на параметри ЩА предметів, що знаходяться в салоні автомобіля (люди, вантажі) та навколо (атмосферні опади, інші машини тощо); - низький рівень напруженості електромагнітного поля у салоні; - вертикальна поляризація випромінювання, що добре поєднується з більшістю автомобільних антен, які також мають вертикальну поляризацію. У діапазоні 27МГцДН у горизонтальній площині близька до еліпсу з невеликим (близько 3 дБ) максимумом випромінювання, назад по осі автомобіля. Дальність зв'язку з ЩА - така сама, як зі спіральною антеною висотою 20 см або зі штирьовою антеною висотою 0,6 м з котушкою індуктивності, які розміщувалися на даху автомобіля. У діапазоні 150... 180 МГц ДН в горизонтальній площині залежить від Типу автомобіля і робочої частоти і являє собою складну багатопелюсткову структуру без глибоких провалів з невеликим максимумом випромінювання назад. Дальність зв'язку із ЩА становить 40%...50% від дальності при використанні L/4 штиря на даху автомобіля. Найгірші параметри пояснюються ближчим до землі розташуванням точок живлення антени та поганою провідністю заліза кузова у цьому діапазоні. Використовуючи описані принципи, при відповідному виборі точок підключення до кузова та схеми СУ можна забезпечити роботу кузова автомобіля будь-якої марки як резонансної антени у будь-якій точці діапазону 10...200 МГц. Автори: О.Боглов, І.Гончаренко (EU1TT), м.Мінськ; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Діабет все частіше призводить до сліпоти ▪ Електричний фургон Ford E-Transit ▪ Випробовано космічний ядерний реактор ▪ Нове сімейство програмованих інтелектуальних ключів
▪ розділ сайту Параметри радіодеталей. Добірка статей ▪ стаття Поклику живих. Крилатий вислів ▪ стаття Як народжуються устриці? Детальна відповідь ▪ стаття Аніл. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Палиця, що переламується. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page