Войти
Занавесные решетки на Radio Free Europe передатчик, Библис, Германия 
Занавес на международной коротковолновой радиовещательной станции, Моосбрунн, Австрия. Он состоит из 4 столбцов горизонтальных проволочных диполей, подвешенных перед проволочным экраном. Видны вертикальные параллельные линии подачи проволоки к каждому столбцу диполей. Вся антенна установлена на вращающейся ферменной конструкции, что позволяет направлять ее в разные стороны. Завесы представляют собой класс больших многоэлементных направленных проводных радиопередающих антенн, используемый в коротковолновых радиодиапазонах. Они представляют собой тип антенной решетки, состоящей из многопроволочных дипольных антенн, подвешенных в вертикальной плоскости, часто перед отражателем-занавесом, сделанным из плоского вертикального экрана из много длинных параллельных проводов. Они подвешены на опорных тросах, натянутых между парами высоких стальных опор высотой до 300 футов (90 м). Они используются для передачи на большие расстояния небесной волны (или пропуска); они передают пучок радиоволн под небольшим углом в небо прямо над горизонтом, который отражается ионосферой обратно на Землю за горизонтом. Антенны-занавески в основном используются международными коротковолновыми радиостанциями для вещания на большие территории на трансконтинентальных расстояниях.
Из-за своих мощных характеристик направленности антенные решетки часто используются в государственных пропагандистских радиостанциях для луч пропаганды транслируется через национальные границы на другие страны. Например, занавеси использовались Радио Свободная Европа и Радио Свобода для вещания на Восточную Европу.
Занавесные решетки были первоначально разработаны в течение 1920-х и 1930-х годов, когда было много экспериментов с дальним коротковолновым радиовещанием. Основная концепция заключалась в том, чтобы добиться улучшений в усилении и / или направленности по сравнению с простой дипольной антенной , возможно, за счет складывания одного или нескольких диполей в меньшее физическое пространство или размещения нескольких диполей таким образом, чтобы их диаграммы направленности усиливали каждый другой, таким образом концентрируя больше сигнала в заданной целевой области.
В начале 1920-х годов Гульельмо Маркони, пионер радио, поручил своему помощнику Чарльзу Сэмюэлю Франклину провести крупномасштабное исследование характеристик передачи коротких волн. волны и определить их пригодность для передачи на большие расстояния. Франклин изобрел первую антенную систему с решетчатыми занавесками в 1924 году, известную как «Франклинская» или «английская» система.
Другие ранние системы шторок включали массив Брюса, запатентованный Эдмондом Брюсом в 1927 г. и занавес Sterba, запатентованный Эрнестом Дж. Стерба в 1929 году. Матрица Брюса вырабатывает сигнал с вертикальной поляризацией; Решетки Sterba (и более поздние антенны HRS) создают сигнал с горизонтальной поляризацией.
Первой системой штор, получившей популярность, стала занавеска Sterba, запатентованная Эрнестом Дж. Стерба в 1929 году и использовавшаяся Bell Labs и другими в 1930-х и 1940-х годах. Однако завеса Sterba имеет узкополосную конструкцию и управляется только механическими средствами.
Антенна G1 на Hörby коротковолновой станции, которая эксплуатировалась Radio Sweden, но была закрыта в 2011 году. Она состояла из 16 горизонтальных проволочных диполей в решетке 4x4, подвешенных впереди проволочного экрана. Каждый из 4 столбцов диполей питается от отдельной линии передачи с разомкнутым проводом, которая, как можно видеть, выходит под углом из центра каждого столбца. Диагональные провода на переднем плане - это растяжки. Обозначение CCIR для этого типа антенны (ниже) - HR 4/4 / 0.5 Завесные решетки использовались в некоторых из первых радарных систем, таких как британская Chain Home сеть. Во время холодной войны большие завесы использовались Голосом Америки, Радио Свободная Европа и Радио Свобода и аналогичными Западноевропейские организации для распространения пропагандистских передач в коммунистические страны, подвергающие цензуре западные СМИ.
управляемые элементы обычно представляют собой полуволновые диполи, питаемые по фазе, установленные в плоскости ⁄ 4длина волны перед плоскостью отражателя. Провода отражателя ориентированы параллельно диполям. Диполи могут быть вертикальными, излучающими в вертикальной поляризации, но чаще всего горизонтальными, поскольку горизонтально поляризованные волны меньше поглощаются отражениями от земли. Самый нижний ряд диполей установлен на длине волны более ⁄ 2 над землей, чтобы отражения от земли не влияли на диаграмму направленности. Это позволяет сконцентрировать большую часть излучения в узком главном лепестке, направленном на несколько градусов над горизонтом, что идеально для передачи небесной волны. Занавесная решетка может иметь коэффициент усиления 79>на 20 дБ больше, чем у простой дипольной антенны. Из-за строгих требований к фазе ранние завесы имели узкую полосу пропускания, но современные завесы могут быть построены с полосой пропускания до 2: 1, что позволяет им покрывать несколько коротковолновых диапазонов.
Вместо того, чтобы питать каждый диполь в его центре, что требует «древовидной» структуры линии передачи со сложным согласованием импеданса , несколько диполей часто соединяются последовательно, чтобы образовать сложную структуру сложенного диполя, на которую можно подавать питание на единственная точка.
Чтобы можно было управлять лучом, иногда весь массив подвешивается консольными рычагами на одной большой башне, которую можно вращать. См. АЛЛИСС-Антенна. В качестве альтернативы, некоторые современные версии сконструированы как фазированные решетки, в которых луч может поворачиваться электронным способом, без перемещения антенны. Каждый диполь или группа диполей питаются через регулируемый с помощью электроники фазовращатель, реализованный либо посредством пассивных цепей конденсаторов и катушек индуктивности, которые можно включать и выключать, либо через отдельные выходные усилители RF . Добавление постоянного сдвига фазы между соседними горизонтальными диполями позволяет изменять направление луча по азимуту до +/- 30 ° без потери диаграммы направленности.
Система передачи оптимизирована по геополитическим причинам. Геополитическая необходимость приводит к тому, что некоторые международные вещатели время от времени используют три отдельные антенные решетки: высокополосные и средние, а также низкополосные завесы HRS.
Использование трех решеток завес для покрытия ВЧ радиовещательного спектра создает высокооптимизированную систему передачи ВЧ, но строительство и обслуживание трех или более решеток может быть дорогостоящим, а с середины середины -1990-е гг. Однако современная конструкция антенны HRS имеет длительный срок службы, поэтому существующие системы передачи на коротких волнах HRS, построенные до 1992 года, вероятно, останутся доступными в течение некоторого времени.
Бывшая Radio France Internationale (RFI) Релейная станция Issoudun фидеры и завесы. С 1984 года CCIR создал стандартизированную номенклатуру для описания шторных антенн: Передающие ВЧ антенны CCIR, состоящие из 1–4 букв, за которыми следуют три цифры:
«x» и «y» определяют размеры прямоугольного массива диполей, а «z» - высоту нижней части массив:
Смоделированная диаграмма направленности занавесной антенны HR 6/4/1 15,1 МГц (24 горизонтальных диполя, расположенных в 4 ряда по 6 элементов в каждом, перед отражателем), управляемой передатчиком мощностью 500 кВт. Передатчик расположен в Сиэтле, и диаграмма направленности охватывает Центральную Америку и некоторые части Южной Америки, показывая большие расстояния, достигнутые с помощью этой антенны. Главный лепесток диаграммы окружен двумя боковыми лепестками, которые кажутся изогнутыми из-за проекции глобальной карты. Например, шторная антенна "HRS 4/5 / 0.5" имеет прямоугольную решетку из 20 диполей, 4 диполя в ширину и 5 диполей в высоту, причем самый нижний ряд находится на половине длины волны от земли, а за ним находится плоский отражатель, а направление луча можно изменять. Поворотная антенна HRS 4/4 / 0,5 с 16 диполями является одним из стандартных типов антенных решеток, используемых на коротковолновых радиовещательных станциях по всему миру.
Антенна типа HRS является примером навесной антенной антенны. Он имеет горизонтальные диполи H с отражателем R позади них, и луч является S гибким. Эти антенны также известны как «HRRS» (для двустороннего отражателя R R ), но дополнительный R используется редко.
Однако еще в середине 1930-х годов Radio Netherlands использовало поворотную антенну HRS для глобального покрытия. С 1950-х годов конструкция HRS стала более или менее стандартом для дальнего (>1000 км) мощного коротковолнового вещания.
Пример смоделированной диаграммы направленности антенны HRS от коротковолновой ретрансляционной станции в Канаде. Он состоит из главного лепестка с двумя основными боковыми лепестками. Боковые лепестки выглядят изогнутыми из-за проекции карты. Антенна типа HRS в основном представляет собой прямоугольную решетку обычных дипольных антенн, натянутых между опорными опорами. В простейшем случае каждый диполь отделен от следующего на ⁄ 2 λ по вертикали, а центры каждого диполя расположены на расстоянии 1 λ по горизонтали. Опять же, в простейшем случае (для поперечного луча) все диполи возбуждаются синфазно друг с другом и с одинаковой мощностью. Излучение сосредоточено поперек завесы.
Позади группы диполей, обычно на расстоянии примерно ⁄ 3 λ, будет «отражатель», состоящий из множества параллельных проводов с той же ориентацией, что и диполи. Если бы этого не было, занавес излучал бы одинаково вперед и назад.
антенна ALLISS, если смотреть снизу Если в обозначении антенны есть буква «S», это управляемая конструкция. Согласно рекомендации ITU, это можно назвать «поворотной конструкцией». Это может быть достигнуто электронным путем путем регулировки фаз электрических волн сигналов, подаваемых на столбцы дипольных антенных элементов, или физически путем установки антенной решетки на большом вращающемся механизме. Пример этого можно увидеть на NRK Kvitsøy, где кольцевая железная дорога несет пару колесных платформ, каждая из которых поддерживает башню на противоположных концах кронштейна диаметра. Антенная решетка-занавес подвешена между башнями и вращается вместе с ними, когда башни идут по кольцевой железной дороге. Другой метод физического вращения используется системой ALLISS, где весь массив построен вокруг центральной вращающейся башни большой прочности.
Антенные решетки с электрическим поворотом обычно могут быть нацелены в диапазоне ± 30 ° от физического направления антенны, в то время как механически повернутые антенные решетки могут вмещать полные 360 °. Электрический поворот обычно осуществляется в горизонтальной плоскости, при этом возможна некоторая регулировка в вертикальной плоскости.
Количество рядов диполей и высота самого нижнего элемента над землей определяют угол возвышения и, следовательно, расстояние до зона обслуживания.
Обратите внимание, что детали расположения антенны могут нанести ущерб планам проектировщиков, что может отрицательно повлиять на угол взлета и согласование.
Это пример теоретической конструкции коротковолновых ретрансляционных станций HRS. Это может помочь лучше понять направленность антенны HRS.
Нацеливание Австралазия
Направление Индонезия
Нацеливание Латинская Америка
Тактический радар Небо-М
Небо-М (крупным планом)
Макет Небо-М
Это неполный список станций, использующих только антенны HRS, отсортированных по названию страны.
Бразилия
UK
Германия
Испания
США
Мобильная многодиапазонная радиолокационная система 55Ж6М Небо-М, разработанная ННИИРТ Некоторые переносные тактические антенные системы все еще используют тип HR антенны, в основном не HRS, поскольку антенны вращаются.
Технологические порталы ALLISS
