Фідер

1 Фідер, що складається з двопровідної узгодженої лінії зв'язку, з'єднаної одним кінцем з першою станцією, а другим кінцем з другою станцією, який відрізняється тим, що з боку першої станції паралельно входу двопровідної узгод Цей винахід відноситься до систем провідного зв'язку в техніці електричного зв'язку і може бути використаний в ЛІНІЯХ передачі як з симетричними, так і з коаксіальними двохпровідними ЛІНІЯМИ зв'язку для з'єднання декількох джерел або навантажень, діючих на одній частоті або в одному діапазоні частот, зі спільним навантаженням або джерелом Він може бути використаний в антено-фідерних пристроях, що з'єднують антену з передавачем або приймачем В теперішній час в фідерах широко використовуються двохпровідні узгоджені лінії зв'язку, які складаються з симетричної або коаксіальної пар провідників Кожний з двох КІНЦІВ (входів) таких ЛІНІЙ зв'язку навантажений опором, рівним хвильовому опору лінії зв'язку, при цьому енергія електричних сигналів передається від джерела до навантаження по лінії зв'язку будь-якої довжини без втрат на випромінювання Узгоджена ЛІНІЯ зв'язку працює в режимі бігучої хвилі Якщо узгодження відсутнє, то в лінії зв'язку виникають відбиткові хвилі, які взаємодіють з хвилями, що падають, утворюючи стоячі хвилі Виникнення стоячих хвиль призводить до збільшення втрат на випромінювання в лінії зв'язку Чим менше відрізняється опір, на який навантажена ЛІНІЯ зв'язку, від хвильового опору лінії зв'язку, тим краще узгоджені КІНЦІ лінії зв'язку Якщо коефіцієнт бігучої хвилі (КБХ) в лінії зв'язку дорівнює 0,3, то коефіцієнт корисної дії лінії зв'язку зменшується всього на 15-20%, однак для усунення помітного повторного зображення під час Зоя женої лінії звязку приєднаний вхід додаткової двопровідної узгодженої лінії зв'язку, другий вхід якої приєднаний до третьої станції, причому хвильові опори обох ЛІНІЙ зв'язку дорівнюють один одному 2 Фідер за п 1, який відрізняється тим, що перша станція з'єднана з четвертою та п'ятою станціями двома двопровідними узгодженими ЛІНІЯМИ зв'язку з рівними між собою хвильовими опорами, причому з боку першої станції входи цих двопровідних узгоджених ЛІНІЙ зв'язку з'єднані паралельно між собою, а кожний з двох інших їх входів з'єднаний ВІДПОВІДНО З четвертою та п'ятою станціями, до того ж всі чотири двопровідні узгоджені лінії зв'язку коаксіальні приймання телебачення КБХ повинен бути не менше 0,85 Вже відомий фідер, який складається з двохпровідної узгодженої коаксіальної лінії зв'язку, один з КІНЦІВ якої приєднаний до станції - антени у вигляді вертикального чвертьхвильового вібратора, а другий - до приймальної або передавальної станції (1, стор 118-119) У відомому фідері коаксіальний кабель з хвильовим опором 50-75 Ом приєднаний до антени, вхідний опір якої дорівнює приблизно 36 Ом При цьому КБХ складає 0,7-0,5 Недолік відомого фідера - великі втрати на узгодження - зумовлений тим, що узгодження фідера з боку приймальної або передавальної станції досягнуто втратою половини енергії сигналу Вже відомий фідер у вигляді двохпровідної узгодженої симетричної лінії зв'язку з хвильовим опором 250-600 Ом, що з'єднує першу станцію у вигляді антени - диполя Надененка з приймальною або передавальною станцією (1, стор 190-191) Недолік відомого пристрою - великі втрати на узгодження фідера з приймальною або передавальною станцією викликаний тим, що половина енергії сигналу втрачається на узгодження Найближчим з технічної сутності до запропонованого пристрою є фідер, складений з двохпровідної узгодженої лінії зв'язку у вигляді коаксіального кабелю (1, стор 114-118) У відомому фідері коаксіальний кабель приєднаний з одного кінця до першої станції у вигляді передавача або приймача, а з іншого кінця - до другої станції у виг О ю ю о 42055 ляді симетричного антенного вібратора Недолік відомого фідера - великі втрати сигналу, що передається Дійсно, ОСКІЛЬКИ внутрішній опір кожного кінця узгодженого кабелю дорівнює внутрішньому опору приєднаного до нього навантаження, на кожному КІНЦІ кабелю половина енергії сигналу, що передається, втрачається на узгодження Якщо перша станція є передавачем, то енергія сигналу, що передається від передавача, розподіляється нарівно між внутрішнім опором передавача та рівним йому внутрішнім опором кінця кабелю Далі та частина енергії сигналу, котра досягає другого кінця кабелю, розподіляється нарівно між внутрішнім опором антенного вібратора і рівним йому внутрішнім опором кінця кабелю Таким чином, антенного вібратора досягає не більш чверті енергії сигналу, переданої передавачем Такі ж самі енергетичні співвідношення мають місце,, якщо перша станція є приймачем, різниця лише в тому, що сигнал передається в напрямку від антенного вібратора до приймача В основу винаходу поставлена задача створення фідера, в котрім шляхом запроваджування нового елемента - додаткової двохпровідної узгодженої лінії зв'язку - забезпечується зменшення втрат сигналу, що передається Поставлена задача вирішується тим, що в фідері, складеному з двохпровідної узгодженої лінії зв'язку, з'єднаної одним кінцем з першою станцією, а другим кінцем з другою станцією, згідно з винаходом з боку першої станції паралельно входу двохпровідної узгодженої лінії зв'язку приєднаний вхід додаткової двохпровідної узгодженої лінії зв'язку, другий вхід якої приєднаний до третьої станції, причому хвильові опори обох ЛІНІЙ зв'язку дорівнюють один одному Поставлена задача вирішується крім того тим, що перша станція з'єднана з четвертою і п'ятою станціями двома двохпровідними узгодженими ЛІНІЯМИ зв'язку з рівними між собою хвильовими опорами, причому з боку першої станції входи цих двохпровідних узгоджених ЛІНІЙ зв'язку з'єднані паралельно між собою, а кожний з двох інших їх входів з'єднаний ВІДПОВІДНО З четвертою і п'ятою станціями, причому всі чотири двохпровідні узгоджені лінії зв'язку коаксіальні Суттєвими ознаками запропонованого фідера, спільними з ознаками відомого фідера, тобто які не являють собою в загальному вигляді новини, виявляються - фідер, - двохпровідна узгоджена ЛІНІЯ зв'язку, - перша і друга станції, - кожний з КІНЦІВ двохпровідної узгодженої лінії зв'язку приєднаний до однієї із станцій До нових суттєвих ознак винаходу відносяться наступні - додаткова двохпровідна узгоджена ЛІНІЯ зв'язку, -третя станція, - вхід додаткової двохпровідної узгодженої лінії зв'язку приєднаний паралельно входу двохпровідної узгодженої лінії зв'язку з боку першої станції, - другий вхід додаткової двохпровідної узгодженої лінії зв'язку приєднаний до третьої стан - хвильові опори обох ЛІНІЙ зв'язку дорівнюють один одному До нових додаткових ознак винаходу відносяться наступні - четверта і п'ята станції, - дві двохпровідні узгоджені лінії зв'язку, - дві двохпровідні узгоджені лінії зв'язку мають рівні між собою хвильові опори, - з боку першої станції входи двох двохпровідних узгоджених ЛІНІЙ зв'язку з'єднані паралельно між собою, - кожний з двох інших входів двох двохпровідних узгоджених ЛІНІЙ зв'язку з'єднаний ВІДПОВІДНО з четвертою і п'ятою станціями, - всі чотири двохпровідні узгоджені лінії зв'язку коаксіальні Суть винаходу міститься в наступному В підсумку виконаної дослідницької роботи створено новий фідер, в якому завдяки введенню в відомий пристрій нового елемента - додаткової двохпровідної узгодженої лінії зв'язку - вдалось отримати якісно новий результат - зменшити втрати сигналу, що передається, на узгодження лінії зв'язку Оскільки для узгодження станції, наприклад у вигляді передавача, з ЛІНІЄЮ зв'язку необхідно, щоб внутрішній опір станції дорівнював внутрішньому опору приєднаного до нього кінця лінії зв'язку, то в ЛІНІЮ зв'язку надходить лише половина енергії сигналу передавача Додаткова двохпровідна узгоджена ЛІНІЯ зв'язку вирішує дві задачі По-перше, узгоджує основну ЛІНІЮ зв'язку з боку першої станції Дійсно, ОСКІЛЬКИ ХВИЛЬОВІ опори обох ЛІНІЙ зв'язку дорівнюють один одному та обидві лінії зв'язку узгоджені, то ВХІДНІ опори обох КІНЦІВ обох ЛІНІЙ зв'язку також дорівнюють один одному Тобто, кожна з ЛІНІЙ зв'язку узгоджена вхідними опорами КІНЦІВ другої лінії зв'язку По-друге, додаткова двохпровідна узгоджена ЛІНІЯ зв'язку передає частину енергії сигналу Суть винаходу ілюструють креслення, які додаються до опису На кресленнях відображено фіг 1 - функціональна схема запропонованого фідера, що з'єднує багатоелементну антену "хвильовий канал" з двома телевізійними приймачами, фіг 2 - варіант винаходу, де наведена функціональна схема запропонованого фідера, що з'єднує передавач з антеною і з активним рефлектором, фіг 3 - варіант винаходу, де зображена функціональна схема запропонованого фідера, що з'єднує передавач з турнікетною антеною На малюнку фіг 1 цифрами позначені - передавальна станція у вигляді багатоелементної приймальної антени "хвильовий канал" 1, внутрішній опір якої 10 Ом, - приймальні станції 2 і 3 у вигляді телевізійних приймачів з внутрішнім опором кожного по 75 Ом, - двохпровідна узгоджена ЛІНІЯ зв'язку 4 і додаткова двохпровідна узгоджена ЛІНІЯ зв'язку 5 у вигляді коаксіальних кабелів з хвильовим опором по 75 Ом кожний, - резистори 6 і 7 по 1,1 кілоома кожний Як бачимо з малюнка фіг1, з боку антени 1 входи кабелів 4 і 5 з хвильовим опором по 75 Ом зашунтовані ВІДПОВІДНО резисторами 6 і 7 по 1,1 кілоома кожний Ці Ж ВХОДИ кабелів 4 і 5 з'єднані 42055 послідовно між собою і з внутрішнім опором антени 1, який дорівнює 10 Ом До інших входів кабелів 4 і 5 приєднані приймачі 2 і З На малюнку фіг 2 зображені - передавальна станція 8 у вигляді передавача з внутрішнім опором у декілька КІЛООМІВ, - станції 9 і 10 у вигляді антени і активного рефлектора з внутрішніми опорами по 300 Ом, - симетрична двохпровідна узгоджена ЛІНІЯ зв'язку 11 і додаткова симетрична двохпровідна узгоджена ЛІНІЯ зв'язку 12 з рівними між собою хвильовими опорами по 300 Ом Як бачимо з малюнка фіг 2, входи ЛІНІЙ зв'язку 11 і 12 включені паралельно між собою і з внутрішнім опором станції 8 До інших входів ЛІНІЙ зв'язку 11 і 12 приєднані антена 9 і активний рефлектор 10 На малюнку фіг 3 цифрами позначені - станція у вигляді передавача 13 з вихідним опором у декілька КІЛООМІВ, - станції 14,15,16 та 17 у вигляді плеч вібраторів турнікетної антени з внутрішніми опорами по 75 Ом кожне, - двохпровідна узгоджена ЛІНІЯ зв'язку 18 і додаткова двохпровідна узгоджена ЛІНІЯ зв'язку 19 у вигляді коаксіальних кабелів з хвильовими опорами по 75 Ом кожний, - дві двохпровідні узгоджені лінії зв'язку 20 і 21 у вигляді коаксіальних кабелів з хвильовими опорами по 75 Ом кожний Як бачимо з малюнка фіг 3, паралельно з'єднані входи кабелів 18 і 19 з'єднані через внутрішній опір передавача 13 з паралельно з'єднаними входами кабелів 20 і 21 Працюють пристрої таким чином Як бачимо з малюнка фіг1, кожний вхід кабелів 4 і 5 з боку антени 1 навантажений еквівалентним опором у 75 Ом Цей еквівалентний опір для входу кабелю 4 складають резистори 6 і 7, внутрішній опір антени 1 і внутрішній опір входу кабелю 5 Для входу кабелю 5 цей еквівалентний опір складають резистори 6 і 7, внутрішній опір антени 1 і внутрішній опір входу кабелю 4 Інші входи кабелів 4 і 5 навантажені внутрішніми опорами приймачів 2 і 3, тобто обидва кабелі узгоджені Резистори 6 і 7 не є принципово необхідними для винаходу, вони лише дозволяють довести КБХ в кабелях 4 і 5 до одиниці, оскільки в даному прикладі внутрішній опір антени 1 дорівнює 10 Ом, тобто не є нульовим Очевидно, втрати сигналу в резисторах 6 і 7 незначні і їх можна не враховувати Енергія сигналу з виходу антени 1 розподіляється між кабелями 4 і 5 майже без втрат на узгодження В даному прикладі рівень сигналу на вході кожного приймача приблизно такий, як і на вході єдиного приймача пристрою-прототипу На малюнку фіг 2 внутрішній опір передавача 8 становить декілька КІЛООМІВ, а хвильовий опір симетричних ЛІНІЙ 11 і 12 - 300 Ом Входи ЛІНІЙ 11 і 12 з боку передавача 8 виявляються взаємно узгодженими Впливом внутрішнього опору передавача 8 на ступінь узгодження ЛІНІЙ 11 і 12 можливо зневажити Інші КІНЦІ ЛІНІЙ 11 і 12 узгоджені внутрішніми опорами антени і активного рефлектора 9 і 10 Енергія сигналу з виходу передавача 8 надходить в лінії 11 і 12, розподіляючись нарівно між ними Необхідного фазового зсуву між сигналами в антені і активному рефлекторі досягають ВІДПОВІДНИМ вибором електричних довжин ЛІНІЙ 11 і 12 В цьому прикладі енергія сигналу, який досягає антени і активного рефлектору удвічі більша, ніж для пристрою-прототипу з таким же передавачем На малюнку фіг 3 внутрішній опір передавача 13 дорівнює декільком кілоомам, а хвильовий опір кабелів 18, 19, 20 і 21 - 75 Ом Кабелі 18 і 19 з боку передавача 13 взаємно узгоджені, як і кабелі 20 і 21, оскільки їх входи з'єднані паралельно Впливом внутрішнього опору передавача 13 на ступінь узгодження кабелів 18, 19, 20 і 21 можливо зневажити Інші юнці кабелів 18, 19, 20 і 21 узгоджені внутрішніми опорами плеч 14, 15, 16 і 17 вібраторів турнікетної антени Енергія сигналу з виходу передавача 13 надходить в лінії 18, 19, 20 і 21, розподіляючись нарівно між ними Переміннофазного живлення плеч 14, 15, 16 і 17 вібраторів турнікетної антени досягають ВІДПОВІДНИМ вибором електричних довжин кабелів 18, 19, 20 і 21 В цьому прикладі енергія сигналу, який живить турнікетну антену, ВДВІЧІ більша, ніж у пристроі-прототипі з таким же передавачем Запропонований фідер містить елементи, котрі вже ВІДОМІ і можуть бути збудовані відомими способами Перевага запропонованого фідера - зменшення втрат сигналу, що передається, на узгодження Винахід дозволяє з тією ж потужністю передавача збільшити ВДВІЧІ потужність сигналу, яку випромінює антена, і збільшити дальність передачі, або з тією ж потужністю випромінювання зменшити ВДВІЧІ потужність передавача і зменшити енергію, яку він споживає Інша перевага запропонованого фідера - лінії зв'язку лишаються узгодженими у всьому частотному діапазоні Запропонований фідер доцільно використовувати для передачі електричних сигналів симетричними та коаксіальними двохпровідними ЛІНІЯМИ зв'язку в кабельних ЛІНІЯХ передачі, в антено-фідерних трактах 42055 ФІГ. 1 У 8 12 / 10 Фіг. 2 14 15 16 18 19 із 20 21 Фіг. З Тираж 50 екз Відкрите акціонерне товариство «Патент» Україна, 88000, м Ужгород, вул Гагаріна, 101 (03122) 3 - 7 2 - 8 9 (03122) 2 - 5 7 - 0 3 17