13.07.2015 Views

1 - Rutar

1 - Rutar

1 - Rutar

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

<strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln 1Obsah čtvrté části: Vznik a šíření elektromagnetických vln-vznik a vlastnosti elektromagnetických vln-šíření elektromagnetických vln prostorem-vysokofrekvenční vedení, vlnovody-antényVznik a vlastnosti elektromagnetických vlnVznik a šíření elektromagnetických vlnZákladem pro vznik elektromagnetických vln je rezonanční (oscilační) obvod složený z cívky a kondenzátoru anapájený oscilátorem (obrázek)Po připojení zdroje střídavého napětí prochází nejprveproud i, kondenzátor se nabíjí a mezi jeho elektrodamiroste napětí u. Proud i (který je maximální v okamžikupřipojení) vytváří magnetické pole H. Mezi elektrodamikondenzátoru se vytváří elektrické pole E, které jemaximální v okamžiku nabití kondenzátoru. Vzhledemk napájecímu zdroji (oscilátor) se mění intenzitamagnetického pole i intenzita elektrického pole dleprůběhu střídavého napětí a proudu v obvodu.Elektrické pole rezonančního obvodu působí jen v prostoru mezi deskami kondenzátoru. Jedná se o uzavřenýoscilační obvod.Oddalováním desek kondenzátoru vznikne tzv. otevřený oscilačníobvod, neboli dipól.Elektromagnetické pole se rozloží do prostoru a postupuje dookolí, neboli dochází k šíření elektromagnetických vln.Na obrázku, který představuje popisovanou proměnu oscilačníhoobvodu v dipól, je v části d) připojena anténa a zem, část e)znázorňuje svislý dipól. Pro jednoduchost obrázku není zdenakresleno napájení obvodu střídavým napětím.<strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln 1


2 <strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vlnTvar elektrického a magnetického pole otevřeného oscilačního obvodu znázorňuje další obrázek.Obě dvě složky elektromagnetické vlny tj.elektrické pole E a magnetické pole H,jsou vektory kolmé na sebe a zároveň na směr šíření.Obě dvě složky elektromagnetické vlny tj.elektrické pole E a magnetické pole H,mají v každém bodě prostoru také stejnou fázi,viz obrázekElektromagnetické vlny se šíří ve vakuu nebo ve vzduchu rychlostí světla, tj. 3.10 8 m/s. Charakteristickouveličinou je zde tzv. vlnová délka λ (čti „lambda“), která je dána vzdálenosti dvou sousedních bodů, kde máelektromagnetická vlna stejnou fázi.Vlnovou délku lze vypočítat ze vztahu λ = c/f, kde c je rychlost šíření vln, tj. 3.10 8 m/s a f je kmitočet vlnění,neboli kmitočet nosné vlny.Poznámka:λ je dráha, kterou urazí elektromagnetická vlna za čas jedné periody T,a jelikož platí, žea víme, že T = 1/fbude potomdráha = čas . rychlostλ = T.c = 1/f . c = c/fVe velké vzdálenosti od zdroje vlnění lze považovat vlnu za rovinnou. Elektromagnetické vlny se šíříprostorem podobně jako světlo, tzn. mohou se ohýbat, odrážet a lomit na rozhraní dvou prostředí.2 <strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln


<strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln 3Šíření elektromagnetických vln prostoremElektromagnetické vlny se mohou šířit mezi dvěma místy na zemském povrchu, tzv. mezi vysílačem apřijímačem, různými cestami – viz obrázek.Elektromagnetická vlna, která se šíří přímo do volného prostoru se nazývá prostorová vlna (1 na obrázku). Najejí šíření nepůsobí ani zemský povrch ani ionosféra.Elektromagnetická vlna, která přichází do místa příjmu po odrazu, případně ohybu od ionosféry se nazýváionosférická prostorová vlna (2 na obrázku).Elektromagnetická vlna, která se ohýbá podél zemského povrchu, se jmenuje povrchová vlna (3 na obrázku).Jak se jednotlivé elektromagnetické vlny šíří, zaleží hlavně ve vlnové délce, a proto dle vlnové délky vlnyrozdělujeme.Stručný přehled vlastností a použití elektromagnetických vln je uveden v následující tabulce.Vlny délka kmitočet použití vlastnostiDV 1 až 10 300 až 30 Radionavigacekm kHz Rozhlas (DV – AM)100 až 3 až 0,3SVRozhlas (SV – AM)1000m MHzKVVKV10 až100 m1 až 10m30 až 3MHz300 až 30MHzRozhlas (KV – AM)Rozhlas FM pásmoVKV I. a II.TV pásmo I., II., III.TV pásmo IV. a V.1 až 10 3 až 0,3UKV Radiolokacedm GHzKosmické spojecm 1 až 10 30 až 3 Radioreléové spojevlny cm GHz Družicová telekomunikacemm 1 až 10 300 až 30 Přistávací/říční radary,vlny mm GHz výškoměry, mikrovlnkydmm 0,1 až 1 3000 ažTelekomunikační účelyvlny mm 300 GHzSnadno se ohýbají a mohou překonávat velké vzdálenosti i členitý povrch.Jsou nejvíc rušeny atmosférickými poruchami a jiskřením.Mají menší dosah, podstatně menší rušení než u DVŠíří se především prostorovými vlnami, ale je možné zachycovat vlnyodrážené od ionosféry ve velkých vzdálenostech . Povrchové KV vlnymají malý dosah a tlumí se již v poměrně malé vzdálenosti od vysílače.Příjem závisí hlavně na změnách ionosféry, jejíž vlastnosti se měnív denní i noční dobu, dle ročního období, vlivem slunečního záření,magnetických poruch i jinými skutečnostmi. Tím si vysvětlujeme i tzv.úniky tj. kolísání kvality příjmu v témže místě.Jsou tlumeny členitostí zemského povrchu a nejsou odráženy ionosférou,tou pronikají do kosmu. Příjem je omezen převážně na přímou viditelnost.Přesto se však použití přijímačů VKV stále více rozšiřuje, a to zejménapro čistotu a věrnost rozhlasového přenosu.Vlny již hraničí se světelným zářením. K přenosu vln se používajívláknové světlovody.<strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln 3


4 <strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vlnVysokofrekvenční vedení, vlnovodyVysokofrekvenční vedení se používají pro přenos vysokofrekvenční energie ze zdroje do zátěže (z vysílače doantény, z antény do přijímače, z generátoru na jiný zdroj atd.).Je nutno si uvědomit, že pro přenos vysokofrekvenčního signálu nelze použít běžné vodiče, které se používajípro stejnosměrný proud nebo střídavý 50 Hz.U vysokých kmitočtů se uplatňují podstatnou měrou kapacitní a indukční odpor vedení, které jsou u nízkýchkmitočtů zanedbatelné.Elektrické vlastnosti vedení jsou dány veličinami, které jsoupo celé délce vedení rovnoměrně rozloženy, udávají se najednotku délky vedení.Jsou to odpor R (Ω/m), indukčnost L (H/m), kapacita C (F/m)a svod G (S/m) viz obrázek.Náhradní schéma homogenního vedení, které je typickým obvodems tzv. rozloženými parametry, je na dalším obrázku.Nejdůležitější veličinou pro posouzení vlastností vedení je tzv. vlnová impedance (dříve se používal termíncharakteristická impedance).LJejí velikost lze pro ideální bezeztrátové vedení určit ze vztahu: Z (Ω, H.m -1 , F.m -1 )0=CVlnová impedance se nemění s délkou vedení. Je závislá pouze na rozměrech, tvaru příčného řezu a permitivitěizolantu, ve kterém jsou uloženy vodiče.Rozlišujeme vedení symetrické anesymetrické.Symetrické vedení má sudý početrovnoběžných vodičů a nesymetrické májeden vodič a druhý je zastoupen zemínebo stínícím krytem.Mezi symetrické vedení patřídvouvodičové vedení, a též dvoulinka,která je buď plochá, nebo oválná (obr.).Tato vf vedení mají vlnovou impedanciZ 0 = 300Ω.Nejčastější nesymetrické vedení je vedení souoséneboli koaxiální (obr.), vyráběné nejčastěji svlnovou impedancí Z 0 = 75 nebo 50Ω, ale mohoubýt i jiné hodnoty impedance.Výhodou koaxiálních vedení je malé vyzařování,velká odolnost proti vnějšímu rušení, možnostuložit kabel do trubek, pod omítku, do země apod.Nevýhodou je nutnost spojování konektory a vyššícena.Elektromagnetické vlnění se šíří po vedení v tzv. postupné vlně. Ta se odráží od konce a jako odražená vlnapostupuje zpět.4 <strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln


Přizpůsobený stav<strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln 5Je-li vedení zakončeno impedancí, která se nerovná vlnové impedanci vedení, šíří se po vedení postupná aodrážená vlna současně a jejich složenímvznikne výsledná vlna, tzv. stojatá vlna.Přenos energie se uskutečňuje se ztrátami. Jelizátěž Z k = 0 (vedení nakrátko), nebo Z k = ∞(vedení rozpojeno), nepřenáší se žádnývýkon. Je-li vedení nekonečně dlouhé nebozakončené impedancí Z k rovnající se vlnovédélce impedanci vedení (Z 0 = Z k ), nedocházína konci vedení k odrazu. Odražená vlna jetedy nulová, po vedení se šíří jen samotnápostupná vlna.Přenos energie se uskutečňuje s minimálnímiztrátami, tzn. že generátor předá do zátěžemaximální výkon. Říkáme, že provoz vedeníje v přizpůsobeném stavu. Pokud nenísplněna podmínka rovnosti impedancí jenutné použít přizpůsobovací členy (impedanční transformátory, symetrizační členy, baluny) – viz obrázekVlnovodyKoaxiální vedení lze použit teoreticky pro nulové až nekonečné kmitočty. V pásmu centimetrových vln všakjiž vzrůstají ztráty v malém průřezu povrchovévrstvy vnitřního vodiče a v izolaci mezi vodiči.Pro snížení ztrát je nutné zvětšit průměrvnitřního vodiče a vzdálenost mezi vodiči,neboli zvětšit též vnější průměr. Proto jevýhodnější přejít na tzv. vlnovody.Vlnovody jsou vysokofrekvenční vedení vetvaru trubky, nejčastěji obdélníkového nebokruhového průřezu (obrázek).Používá se pro kmitočty vetší než 2.000MHz(dm, cm a mm vlny).Elektromagnetické vlny se šíří uvnitř vlnovodu a postupují v podélném směru mnohonásobnými odrazy nastěnách. Ztráty ve vlnovodu vznikají v dielektriku, kterým je obvykle vzduch a nedokonalou elektrickouvodivostí vnitřních stěn, i když se leští a postříbřují. Přesto jsou zde ztráty menší než u souosého vedení.Napájení vlnovodu nebo odebírání vf energie se provádí např. souosým vedením. Vazbu vytvoří sonda (střednívodič souosého vedení) zasahující do vlnovodu podélelektrických siločar v místě nejsilnějšího pole (obr.).Sonda působí jako anténa, čím je delší, tím je vazbatěsnější.Výhodou vlnovodů je velmi malý útlum a prokomunikační účely velká šířka pásma (v pásmu100GHz lze přenášet asi 100 televizních kanálů).Nevýhodnou jsou vysoké nároky na přesnost výroby, obtížné řešení ohybů na trase, větší hmotnost a cena.<strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln 5


6 <strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vlnSvětlovodyRozšíření kmitočtového pásma pro přenos informací až do optické oblasti vede ve spojích k využívání novýchfyzikálních principů. Funkci nosné vlny přejímá v optoelektronice světelné zařízení (nosný kmitočet je kolem10 14 Hz) a pro vysokofrekvenční vedení se používá termín světlovod. Místo elektricky nabitých elektronů jsounosiči signálu elektricky neutrální fotony, které na sebe vzájemně nepůsobí. Při přenosu také nevznikajíelektrická a magnetická pole, která bývají v elektrických obvodech příčinou různých parazitních vazeb,přeslechů a rušení. Optický spoj je velmi odolný proti vnějším rušivým signálům a obtížně odposlouchatelný.Optické spoje mají velkou přenosovou kapacitu, neboť šířka pásma je řadové 10 3 GHz.Podle principu lze světlovody rozdělit do několika skupin:• Duté světlovody jsou trubky se světlostí několik milimetrů a se zrcadlovým vnitřním povrchem.• Světlovody s diskrétními korektory, např. čočkami, clonkami nebo zrcadly.• Nejperspektivnější dielektrické světlovody mají dielektrické jádro obklopené dielektrickým pláštěms jiným indexem lomu.AntényVysílací anténa je určena k přeměně elektrické energie vysokofrekvenčního proudu na energiielektromagnetických vln.Přijímací anténa naopak slouží k přeměně energie elektromagnetických vln přicházejících z prostoru na energiivysokofrekvenčního proudu.Charakter procesů odehrávajících se ve vysílací a přijímací anténě je vzájemně reciproční. Proto může býtlibovolná anténa použita jak pro vysílání, tak pro příjem.Víme, že elektromagnetické pole má dvě složky. Elektrická složka je definována rozdílem potenciálů najednotku délky a udává se v mV/m, popř. v µV/m. Magnetická složka se vyjadřuje v A/m.Elektromagnetické vlny vznikají kolem každého vodiče, kterým prochází elektrický proud, ale ne každéuspořádání vodičů zaručuje maximální vyzařování.Např. dvoudrátové vedení (obr.) nevyzařuje účinně, protože oběma vodiči procházejí proudy stejné velikosti,ale opačnéhosměru, takže jimivyvolaná pole sevzájemně ruší.dvoudrátové vedení v jednodrátové, jak ukazuje tentýž obrázek.Efektivní zářičnaopak dostaneme,rozvineme-liTakové uspořádání vodičů nazýváme symetrický zářič. Na obrázku je naznačeno rozložení napětí a proudupodél vedení.Symetrický zářič (dipól) představuje nejjednodušší vysílací anténu, ale může sloužit i jako anténa přijímací.Jestliže v takovém případě dopadá na anténuelektromagnetické vlnění pod libovolnýmúhlem(obr. 5.14), můžeme rozložit vektorelektrického pole E na dvě složky. Jednurovnoběžnou s vodiči zářiče E A , druhou kolmou nazářič. Složka E A indikuje na svorkách zářiče napětíU A .6 <strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln


Směrovost antény<strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln 7Technické parametry anténSměrovost antény je schopnost antény vyzařovat elektromagnetické vlny v žádaných směrech. Tuto vlastnostposuzujeme podle směrového (vyzařovacího) diagramu, který udává závislost intenzity elektromagnetickéhopole vysílaného anténou na směru vysílání. Diagramy zobrazujeme obvykle v horizontální rovině .Z obrázku je vidět, že směrový diagram dipólu v horizontální rovině je kružnice, dipól tedy nevykazujesměrové účinky. Říkáme, že anténa je všesměrová. Půlvlnný dipól má směrový diagram ve tvaru osmičky. Usměrového diagramu můžeme též určit vyzařovací úhel antény, který je dán místy na směrovém diagramu, kdepoklesne vyzářený výkon z možného maxima na 50 %.Větší množství anténních prvků vyzařovací úhel zmenšuje. Víceprvková anténa je proto směrová. Často seuvádí tzv. činitel směrovosti antény, který udává kolikrát je třeba zvýšit výkon vysílače, aby intenzita polev místě příjmu zůstala stejná při přechodu ze směrové antény na anténu všesměrovou.Vstupní impedance antényVstupní impedanci antény nazýváme vlastní impedanci antény. Je nutné, aby z důvodu maximálního přenosuvýkonu byla anténa přizpůsobena vysokofrekvenčnímu vedení. Pro zajištění této podmínky je nezbytné, abyvstupní impedance byla čistě reálná. Zjištění velikosti vstupní impedance antény je dosti složité a vyžadujepoužití speciálních měřících přístrojů.Zisk antényZisk antény udává kolikrát má anténa ve směru maximálního příjmu větší vyzářený výkon (příjem) než anténavšesměrová.Efektivní délka antényRozložení proudu podél anténního vodiče není rovnoměrně, ale klesající, jak ukazuje obrázek.Znamená to, že všechny části antény nevyzařujívysokofrekvenční energii stejně účinně. Pro účelyvýpočtu výkonu se zavádí termín efektivní délkaantény Ief, při které by teoreticky po celé délceantény procházel rovnoměrně rozložený proud.Efektivní délka antény závisí na vlnové délce λ,tvaru a rozměrech antény.<strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln 7


8 <strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vlnZákladní typy anténAntény pro dlouhé, střední a krátké vlnyPro tyto antény je charakteristické, že jejich rozměry jsou malé ve srovnání s délkou vlny.Vertikální zářičNesymetrický vertikální zářič má jednu polovinu vodiče uzemněnu –viz obrázek. Zemský povrch je možno v rozsahu dlouhých, středních akrátkých vln považovat za dobře vodivý.Efektivní délku antény je možno zvětšit bez zvětšení výšky použitímhorizontálních částí, které vytváří kapacitní zátěž antény – viz obrázek.Jak taková anténa prakticky vypadá je patrné z obrázku.Drátová anténaJako nejjednodušší přijímací antény je možno použít vertikální vodičs horizontální částí, tzv. drátovou anténu.Půlvlný dipólPro krátké vlny je vhodný tzv. symetrický půlvlnný dipól. Prozmenšení vstupního odporu se používá zvětšení průměru zářičeválcovou drátovou konstrukcí. Anténa má horizontální směrovýdiagram ve tvaru osmičky.Feritová anténaAnténa je tvořena feritovou tyčinkou asi 100 až 150mm dlouhou a oprůřezu kolem 1cm 2 . Na tuto tyčinku (jádro) je navinuta cívka.Ferit má značnou permeabilitu, a tak soustřeďuje magnetické polevysílané rozhlasovými stanicemi.8 <strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln


<strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln 9Antény pro VKV a UKVK příjmu VKV je nutno použít zvláštních antén, u nichž je základem tzv. laděný dipól.Laděný dipól (laděná anténa) má geometrickou délku v určitém poměru k délce elektromagnetické vlny. Propříjem DV, SV a KV není třeba laděné antény použít, nehledě napříliš velké rozměry, které by anténa měla. V nejjednoduššímpřípadě je laděný dipól tvořen dvěma vodivými prvky,umístěnými v jedné rovině. Celková délka obou prvků je stejněvelká jako je poloviční vlnová délka λ/2. Proto takovému dipóluříkáme půlvlnný dipól. Půlvlnný dipól má vstupní impedanci čistěreálnou a její velikost Z= u/i =75Ω.PolarizacePostavení dipóluv prostoru závisí na tzv.polarizaci. Polarizaciurčuje směr elektrickýchsiločarv elektromagnetickévlně. Jsou-li elektrickésiločáry kolmé k zemi,mluvíme o polarizacivertikální a jsou-livodorovné, mluvíme opolarizaci horizontální.Svislý vysílací dipól vytváří tedy polarizaci vertikální a vodorovný vysílací dipól polarizaci horizontální.Umístíme-li v polarizační rovině elektromagnetického pole jednoduchý dipól (vodič o délce λ/2), pak intenzitaelektromagnetického pole vytvoří v dipólu, neboli přijímači anténě, stojatou vlnu napětí, neboť je laděn dorezonance. Na výstupu antény ve středu přerušeného vodiče se objeví střídavé napětí. Jeho velikost můžemespočítat ze vztahu: U A = E. I ef = E. λ/π, kde E je intenzita elektromagnetického pole, I ef je efektivní délkaantény a λ je vlnová délka.Polovina přijaté energie je přenášena vysokofrekvenčním vedením do přijímače a druhou polovinou energiedipól vyzáří zpět. Proto je dipól označován jako zářič.Skládaný dipólSpojením dvou stejných půlvlných dipólů, z nichž jeden je rozdělen pro připojení napáječe (svodu), vzniknetzv. skládaný dipól. Ve srovnání s jednoduchým dipólem se rozdělí proud dipólem na dvě poloviny.Skládaný dipól ale vyzařuje, případně přijímá stejný výkon jakojednoduchý dipól, a tedy musí mít dvojnásobné napětí (výkon bude P =u.i = 2u. i/2)Potom ale vstupní impedance skládaného dipólu bude Z sk = 2u/ i/2 = 4Zneboli čtyřikrát větší než u jednoduchého dipólu. V praxi to znamená, že oproti impedanci jednoduchéhodipólu (Z = 75Ω) má skládaný dipól impedanci 4 x 75Ω = 300ΩDalší možností tvarů půlvlných dipólů znázorňuje obrázek, kde jsounakresleny tzv. dvakrát skládané dipóly a bočníkem napájený dipól.<strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln 9


10 <strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vlnAntény typu YAGIAntény nazvané dle svého japonského objevitele využívají vazby zářením. Tento typ antény je pro svoujednoduchost a robustnost dnes nejvíce používanou anténou pro VKV-FM a všechna televizní pásma.Hlavním znakem antén typu Yagi je, že k dipólu, ke kterému je připojen vysokofrekvenční napáječ a kterémuz právě uvedených důvodů říkáme zářič, je dozadu ve směru příjmu v přesné vzdálenosti přidán jeden nebovíce prvků poněkud delších (o 5 až7%) než je zářič. Těmto prvkůmříkáme reflektory.Ve směru příjmu jsou opět ve velmipřesných vzdálenostech umístěnyprvky kratší než zářič, a to tak, žesměrem od zářiče jsou zpravidlatyto prvky postupně vždy kratší.Těmto prvkům říkáme direktory.Reflektory a direktory označujemejako pasivní prvky. Neboť nejsou,na rozdíl od aktivního prvku zářiče,napájeny.Činnost těchto prvků spočívá v tom, že zachycují značnou část energie vyzářenou zářičem a sami ji vyzáří tak,že se tato energie spojí s energií vyzářenou vlastním zářičem. Tím se značně protáhne vyzařovací diagram azvětší se zisk antény.Pasivní prvek je vždy rovnoběžný se zářičem a je v rovině přijmu. Aby pasivní prvek vracel energii zářiči vesprávné fázi tak, aby se v žádaném směru sčítala s energií vyzařovanou zářičem, a ne aby se s ní vzájemněrušila, je třeba pasivní prvky ladit. Ladíme jednak změnou jejich délky, jednak změnou jejich vzdáleností odzářiče.Pasivními prvky vytvoříme více prvkovou anténu, která má pro příjem velmi vhodné vlastnosti. Zajišťujepříjem pouze z jednoho směru a má značný zisk.Návrh více prvkové antény je značně obtížný a provádí se experimentálně, proto je výhodnější držet se conejpřesněji daných rozměrů.Příklad konstrukce osmiprvkové antény a její vyzařovací diagram je na obrázku.Tato anténa představuje nejjednodušší anténu pro celé, dnes používané, pásmo UKV (IV. a V. pásmo, nebolikanály č. 21až 60). Anténa je vhodná do míst s dosti silným signálem, ale bez odrazů ze zadního směru.Technické parametry jsou uvedeny v odborné literatuře.Typů antén Yagi je nesmírné množství, neboť základní prvky je možné kombinovat do patrových soustav ajiných zapojení. Zvláštní skupinu tvoří antény se zpětným zářením, kde působí pletivo jako reflektorová stěna.Ostatní jsou např. antény s celovanými dipóly, vícenásobné antény, logaritmicko-periodické antény atd.10 <strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln


<strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln 11Trychtýřové antényAntény pro dm a cm vlnyTrychtýřová anténa je v principu otevřený konec vlnovodu, vizobrázek.Trychtýřové antény mají poměrně velký směrový účinek. Samotnétrychtýřové antény se používají velmi zřídka, ale jsou součástí řadysložitějších antén, tzv. zrcadlových.Parabolická anténaParaboloid, dle kterého je anténa konstruována má tu vlastnost, že rovinné vlny seodrážejí od něho do jednoho místa – ohniska, kam se umisťuje trychtýřová anténa.Činitel směrovosti parabolické antény je neobyčejně vysoký a dosahuje řádu 10 4 .Ostatní antényExistuje řada jiných speciálních antén, méně v praxi používaných, které pak popisuje příslušná literatura. Jdenapř. o antény dielektrické, štěrbinové, smyčkové, kosočtverečné, parabolický trychtýř atd.Kontrolní otázky:1. Kde vzniká elektromagnetické pole?2. Jakou rychlostí se šíří elektromagnetické vlny?3. Na čem závisí délka vlny?4. Jaká je délka vlny, vysílá-li vysílač na kmitočtu 300kHZ?5. Kde se používá vysokofrekvenční vedení?6. Co znamená přizpůsobený stav vedení?7. K čemu se používá vlnovod?8. Jaké jsou základní vlastnosti antén?9. Jak velkou impedanci má jednoduchý dipól?10. Vyjmenujte prvky Yagiho antény!11. Jak dlouhý je u Yagiho antény direktor?12. Jak dlouhý musí být zářič Yagiho antény pro příjem vysílače s kmitočtem 300MHz?13. Kolik pasivních prvků má šestiprvková Yagiho anténa s jedním zářičem?14. Lze skládaný dipól napojit přímo na koaxiální svod o impedanci Z=75ohmů?<strong>Rutar</strong> Jaromír, nástavba – Jan Kesl-Přenosová technika, 5. Vznik a šíření elektromagnetických vln 11

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!