Антенны УКВ диапазона

Дальность связи в УКВ диапазоне.

  Как известно, распространение коротких волн в основном определяется их отражением от ионосферы, т.е. зависит от отражающих свойств ионосферы. Только благодаря этому становится возможным распространение коротких волн на большие расстояния. Ультракороткие волны уже не испытывают отражения от слоёв ионосферы - они проходят через всю толщу атмосферы и распространяются в космическом пространстве. Это свойство ультракоротких волн не является благоприятным для связи между двумя радиостанциями, расположенными достаточно далеко друг от друга, но в то же время позволяет использовать ультракороткие волны для связи с космическими обьектами.   Ультракороткие волны распространяются почти таким же образом, как лучи света - по прямой и могут отражаться, преломляться и рассеиваться различными обьектами. Поэтому ультракороткие волны наиболее пригодны для связи в пределах прямой видимости - они не испытывают значительного ослабления и таким образом, в любое время суток обеспечивается надёжная радиосвязь при небольшой мощности передатчика.
  Расстояние прямой видимости, на которое возможна уверенная радиосвязь можно определить по формуле:

  d = 3,57( +),  (1)

где d - расстояние, км;
  h1 - высота установки антенны передающей станции, м;
  h2 - высота установки антенны приёмной станции, м;

На практике наблюдается увеличение дальности радиосвязи на 35% по отношению к расстоянию прямой видимости, поэтому формула (1) примет вид:

  d = 4,13( +),  (2)

Эта формула учитывает увеличение дальности радиосвязи которое имеет место на практике, при условии, что между передающей и приёмной станциями нет высоких препятствий, экранирующих одну радиостанцию от другой.
  При определённых условиях дальность радиосвязи в УКВ диапазоне может достигать 1 000 км и более. Это явление связано с рефракцией, когда наблюдается искривление траектории распространения волн вследствие постепенного изменения коэффициента преломления воздуха с высотой. Путь распространения электромагнитных волн искривляется в сторону поверхности земли, за счёт чего и достигается увеличение дальности радиосвязи. Следует отметить, что коэффициент преломления в тропосфере зависит от таких метеорологических факторов, как давление воздуха, его относительная влажность и температура.

Выбор необходимой антенны УКВ диапазона

  Несмотря на то, что почти все антенны УКВ диапазона представляют собой довольно компактные конструкции, которые без труда можно смонтировать на крыше, начинающему радиолюбителю не рекомендуется начинать с конструирования сложной антенны с большим числом элементов. Антенна, дающая хорошие результаты в работе, может быть сконструированна самостоятельно только при наличии у радиолюбителя уже достаточного опыта и измерительной аппаратуры. Конструирование же антенн с большим числом элементов в качестве первой антенны для начинаючего радиолюбителя обычно не приводит к положительным результатам.

  Общим требованием при выборе варианта является знание основных свойств каждого типа антенн, их достоинств и недостатков и умение грамотно установить и настроить выбранную антенну.
  Основным требованием к стационарной антенне является обеспечение круговой диаграммы направленности в горизонтальной плоскости и максимально прижатая к поверхности земли диаграмма направленности в вертикальной плоскости. Такому требованию максимально соответствуют штыревые антенны. Наиболее широко применяются три типа штыревых антенн:

  В диапазоне УКВ наибольшее распространение получили антенны типа "волновой канал". Это обьясняется тем, что при изготовлении таких антенн расход материаллов на один децибел усиления антенны значительно меньше, чем в конструкциях многовибраторных антенн. Наиболее целесообразно начинать конструирование антенн "волновой канал" с девятиэлементной антенны.
  Конструирование антенн "волновой канал" с удлинённой несущей траверсой и большим числом элементов следует начинать только при наличии уже достаточного опыта в конструировании антенн и необходимой измерительной аппаратуры.