Modelagem de antenas de TV. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Os radioamadores sabem como é difícil "sintonizar" uma antena de televisão já fabricada para obter os resultados desejados. Requer uma mudança meticulosa na geometria dos vibradores, uma seleção cuidadosa das distâncias entre os elementos de um projeto de multivibrador e medições bastante trabalhosas (aliás, muitos simplesmente as ignoram). Enquanto isso, o programa MMANA permite que você faça isso em questão de minutos. Decidiu-se testar a eficácia do programa em uma variante de um projeto de rádio amador já desenvolvido.

Para tanto, bem como para confirmar o disposto por N. Turkin em sua nota "Antena UHF" ("Rádio", 2000, nº 11, p. 9), a antena de televisão descrita foi modelada no programa MMANA.

Em primeiro lugar, não foi difícil estabelecer que as antenas usuais de seis elementos são "canais de onda" ("Uda Yagi"), várias descrições das quais; já disponíveis na biblioteca de programas fornecem um ganho (ganho) G de até 11 dB em relação a um radiador isotrópico com relação de radiação frente/trás F/B de até 20 dB. A desvantagem é uma pequena largura de banda relativa, da ordem de 3...4%, o que permite que sejam utilizadas em televisão apenas como antenas de canal único.

A antena de N. Turkin usa elementos de anel: três diretores; refletor e duplo ativo, no qual os anéis são alimentados com um deslocamento de fase de 225°, proporcionando diretividade adicional e algum alargamento da banda.

Modelada com bastante precisão conforme descrito, a antena mostrou Ga e F/B de 11,33 e 19,4 dB, respectivamente, ou seja, a mesma ordem de grandeza de um canal de onda convencional de seis elementos. No entanto, sua largura de banda acabou sendo muito maior - cerca de 7% para SWR<3 e cerca de 14% para o padrão de diretividade (Ga e F/B > 10 dB). Os padrões de radiação (RP) da antena simulada nos planos horizontal (topo) e vertical para a frequência central são mostrados na Fig. 1, todos os níveis são dados em dB.

Como o autor observou com razão, a antena precisa ser sintonizada. Durante a simulação, isso é confiado ao computador, que executa automaticamente os programas de otimização. A otimização é um prazer. A antena otimizada mostrou um ganho um pouco maior (11,63 dB), significativamente melhor supressão do lóbulo traseiro (24 dB), e as bandas passantes SWR e DN voltaram ao normal (10% cada), e a correspondência com o alimentador melhorou. DN são mostrados na fig. 2.

É interessante observar que nos gráficos da impedância de entrada da antena, a curva jX (reatância) na banda passante cruza três vezes a marca zero, o que dá uma boa correspondência. O projeto da antena modificada é mostrado na fig. 3. Os perímetros dos elementos e as distâncias entre eles são dados em comprimentos de onda.

O elemento ativo da antena descrita repete exatamente a construção do "quadrado duplo suíço" (neste caso, um círculo, mas isso não é tão importante), que é merecidamente popular, conhecido pelos radioamadores de ondas curtas. Por uma questão de interesse na descrição da antena, os diretores e o refletor foram removidos. E o que? O elemento ativo duplo apresentou excelentes resultados: Ga e F/B foram 7,8 e 15,5 dB. Assim, tendo em conta a complexidade do fabrico e a qualidade resultante, talvez não tenha igual!

Autor: V.Polyakov

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