Вид модуляции. В СиБи технике используется амплитудная модуляция, узкополосная частотная модуляция и однополосная модуляция с верхней или нижней боковыми полосами.

Глубина модуляции - это хорактеристика амплитудной модуляции, показывающая, но сколько процентов изменяется уровень выходного сигнала передатчика в момент действия модулирующего сигнала с максимальной амплитудой. Чем больше глубина модуляции, тем громче сигнал на выходе приемника. В СиБи передатчиках используется глубина модуляции, близкая к 100%.

Девиация сигнала - это характеристика частотной модуляции, показывающая, на сколько изменяется частота выходного сигнала передатчика в момент действия модулирующего сигнала с максимальной амплитудой. Чем больше девиация, тем громче сигнал на выходе приемника. В СиБи передатчиках используется девиация около 2,0 КГц, что обеспечивает ширину полосы излучаемых частот не более 10 КГц.

Мощность излучения - это мощность, которую передатчик отдает в нагрузку. При работе в режиме частотной модуляции мощность не зависит от модуляции, а в режиме амплитудной и однополосной модуляции мощность зависит от модулирующего сигнала. Поэтому в этих режимах измеряется пиковоя мощность, то есть мощность, которую отдает передатчик в момент максимального значения модулирующего сигнала.

Ширина полосы частот излучения - это полоса частот, в которой передатчик излучает основной сигнал. Ширино полосы частот излучения зависит от вида модуляции и ширины спектра частот модулирующего сигнала. При соблюдении установленных норм на СиБи передатчики (Приложение 1) ширина полосы составляет около 10 КГц для амплитудной и частотной модуляции и 4 КГц для однополосной. В случае слишком большой девиации частоты или перегрузки каскадов передатчика, полоса излучения может значительно расширяться, что приводит к возникновению помех в соседних каналах.

Уровень побочных излучений. Любой реальный передатчик излучает не только основной сигнал, но и побочные, то есть такие, частота которых не лежит в полосе частот основного сигнала. Для того чтобы побочные излучения не создавали помех, их величина должна быть минимальной. Уровень побочных излучений СиБи передатчика должен быть меньше основного сигнола не менее, чем но 40 Дб.

Диапазон передаваемых звуковых частот - диапазон звуковых частот, на границах которого уровень модулирующего сигнала снижается в 2 раза (на 6 дБ) относительно центральной частоты. Для разборчивой передачи речевых сигналов требуется полоса от 300 до 3000 Гц.

Стабильность частоты передачи - величина ухода частоты под воздействием самопрогрева, изменения внешней температуры, влажности, напряжения источника питания и механических воздействий. Для AM и FM передатчиков сигналов уход частоты не должен превышоть 0,005%, а для SSB - 0,0005% от номинального значения, что составляет на частоте 27 МГц около 1300 Гц и 130 Гц соответственно.

АНТЕННО-ФИДЕРНЫЕ СИСТЕМЦ АНТЕННЫ

Задача антенны - преобразовать с моксимально высоким коэффициентом полезного действия энергию генерируемых передатчиком высокочастотных колебоний в энергию электромагнитного поля и излучить ее в виде элект-ромогнитных волн. В передатчике электромагнитное поле существует в сконцентрированном виде - в конденсаторах и индуктивностях. Для получения максимального электрического и магнитного поля обычно используется явление резонанса, которое проявляется в многократном усилении электрического и магнитного полей в колебательном контуре при совпадении собственных и вынужденных колебаний. Для излучения концентрированное поле колебательного контура должно быть преобразовано так, чтобы его силовые линии занимоли возможно больший объем. Сосредоточенные индуктивность и емкость необходимо "растянуть", чтобы из зокры-* того колебательного контура получить открытый. В качестве открытого колебательного контура используется антенна. Простейшим видом антенны является полуволновый диполь. Условно можно представить, что плечи диполя получены заменой обкладок конденсатора прямолинейными проводниками и растяжением витков катушки индуктивности также в прямую линию. Индуктивность и емкость получившегося колебательного контура больше не сконцентрированы, а распределены по длине антенны. Распределение тока по длине антенны соответствует распределению магнитного поля, которое, как и ток, максимально в середине диполя и равно нулю нд его концах. Говорят, что в середине диполя имеет место "пучность" тока, о на концах - "узлы". Распределение электрического поля и напряжения имеет "узел" в середине диполя и "пучности" на его концах. Геометрическая длина

такой антенны при резонансе соответствует половине длины волны, поэтому она и называется полуволновым диполем. Заметим, однако, что это утверждение справедливо для антенны, выполненной из очень тонких проводников. При увеличении диаметра проводников резонанс проявляется при длине диполя несколько меньше половины длины волны. Рассмотрим важнейшие параметры антенн.

ЭФФЕКТИВНАЯ ВЫСОТА АНТЕННЫ. Распределение тока в диполе представляет собой половину периода синусоиды с максимумом с середине диполя. На концах диполя ток равен нулю. Для определения действуюидей или эффективной высоты антенны распределение тока по действуюидей высоте антенны условно считают постоянным, т.е. считают, что ток имеет неизменную величину по всей длине антенны. Графически это представляется в виде прямоугольника. При этом плоидадь, занимаемая прямоугольником, соответствует плоидади, занимаемой синусоидальным распределением тока. Таким образом, действуюидая высота антенны Lw оказывается меньше ее геометрической высоты L. Эти величины связаны соотношением:

Lw = 0,637 * L

Понятие эффективной высоты антенны необходимо для расчета других, практически более важных, параметров антенн.

МОЩНОСТЬ ИЗЛУЧЕНИЯ АНТЕННЫ. Инт/итивно понятно, что для увеличения моидности излучения антенны следует увеличивать ток, который в ней протекает. Для моидности излучения диполя суидествует формула:

Ps = 800 * (Lw/Laf * F,

где Ps - мощность излучения антенны; Lw - действующая высота антенны; La - длина волны;-/ - ток в антенне.

По аналогии с формулой мощности из электротехники Р = R * F величина перед квадратом тока также является сопротивлением. Это сопротивление называется сопротивлением излучения онтенны и для диполя, выполненного из очень тонкого провода, составляет 72,3 Ом. В зависимости от длины антенны по отношению к длине излучаемой волны антенна ведет себя как индуктивное, емкостное или активное (омическое) сопротивление. В случае настройки на резонанс входное сопротивление антенны является чисто

активным и представляет собой сумму сопротивления излучения Rs и сопротивления потерь в антенне Rv:

Ао = + Rv

Коэффициент полезного действия антенны может быть вычислен по формуле:

Na = Rs/(Rs + Rv)

Для повышения коэффициента полезного действия антенны сопротивление излучения должно быть по возможности больше, а сопротивление потерь - меньше. Потери мощности вызываются, главным образом, сопротивлением материала антенны, потерями в изоляторах и потерями на нагрев близко расположенных проводников. Токим образом, онтенны следует изготавливать из хорошо проводящих материалов (медь, алюминий), использовать проводники достаточного сечения, высококочественные изоляторы и располагать онтенну на возможно большем расстоянии от случайных проводников.

Сопротивление излучения и, следовательно, коэффициент полезного действия сильно зависит от размеров антенны по отношению к длине излучаемой волны. Полуволновый диполь имеет сопротивление излучения около 73 Ом и коэффициент полезного действия близкий к ста процентам. Короткая антенна портативной радиостанции имеет следующие типичные значения: длина - 0,24 м, добротность удлиняющей катушки - 150, сопротивление излучения - 0,35 Ом и коэффициент полезного действия около 2 процентов.

В точке питания диполя расположены "пучность" тока м "узел" напряжения. Электромагнитное поле диполя симметрично относительно плоскости, перпендикулярной диполю и проходящей через его середину. Если плоскость симметрии сделоть идеольно проводящей, то симметрия поля не нарушится. Теперь, не оказывая влияния на поле, расположенное выше этой плоскости, нижнее плечо диполя можно удалить. При этом уменьшоется вдвое сопротивление излучения. Длина антенны в этом случае равно четверти длины волны. Такие антенны имеют широкое применение в практике СиБи связи благодаря достаточно высокой эффективности и небольшим размерам.

Вся приведенная выше информация относится к классу электрических онтенн. Однако существует и класс магнитных антенн. Могнитная антенна Представляет собой резонансный LC контур, состоящий из одного или

нескольких витков диаметром до 0,1 длины волны. Конкретные конструкции могнитных петлевых антенн приведены в (26).

После ознакомления с принципами работы антенн приведем их основные параметры.

Волновое сопротивление. Как и вся аппаратура СиБи, стандартные антенны СиБи диапазона имеют волновое сопротивление 50 Ом. Подключаются они с помощью 50-омного коаксиального кабеля с разъемом типа PL-259.

Полоса рабочих частот - это полоса частот, на которые антенна может быть настроена.

Полоса пропускания или количество каналов - это диапазон частот, в котором онтенна работает без дополнительной настройки. К сожалению, значение КСВ на гронице полосы пропускания обычно не указывается в параметрах, поэтому трудно объективно сравнить полосы пропускания различных моделей антенн. Так как шаг сетки частот между каналами равен 10 КГц, то по количеству каналов можно определить полосу пропускания антенны:

Полоса (КГц) = W КГц X Количество каналов

Минимальное значение КСВ - эта минимальное значение КСВ в середине полосы пропускания. К сожалению, во многих случаях не указывается, какое значение КСВ допускается на границе полосы пропускания. Обычно на границе полосы пропускания КСВ должно быть не более 2,0.

Коэффициент усиления антенны. Этот параметр показывает, во сколько раз изменяется сигнал на выходе данной антенны по сравнению с некоторой эталонной при приеме одной и той же радиостанции. К сожалению, усиление антенн измеряется в относительных единицах, но обычно не указывается, относительно какой антенны указано усиление. Поэтому не следует при выборе антенны ориентироваться на приведенный коэффициент усиления. Более длинные антенны обычно имеют большее усиление. Спиральные антенны и антенны, имеющие удлинительную катушку в средней части штыря, имеют несколько большее усиление, чем антенны имеющие удлинительную катушку в основании.

Максимальная подводимая мощность. Этот параметр показывает, какую максимальную мощность может иметь передатчик при использовании данной антенны. При превышении максимально допустимой подводимой мощности может произойти электрический пробой или теплавае разруше-

ние элементов антенны. Все промышленные антенны позволяют использовать передатчики с разрешенной в России мощностью в 10 Вт.

Ветроустойчивость. Для базовых и автомобильных антенн этот параметр определяет максимально допустимую скорость ветра. При большой скорости ветра может произойти разрушение антенны. Этот параметр наиболее важен для районов с ураганными ветрами и при использовании автомобильных антенн на магнитном основании.

ФИДЕР. Непосредственно подключить антенну можно лишь к портативной радиостанции. Во всех остальных случаях антенна подключается к приемопередатчику с помощью высокочастотного фидера. Назначение фидера -передать с минимально возможными потерями сигнал от передатчика в антенну при передаче и ат антенны к приемнику при приеме. Для того чтобы максимум мощности сигнала был передан от передатчика в антенну необходимо согласование выходного сопротивления передатчика, волнового сопротивления фидера и сопротивления антенны. Вся СиБи аппаратура разрабатывается и выпускается с выходным сопротивлением 50 Ом. Поэтому для обеспечения согласования в СиБи технике в качестве фидера используется коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Если в качестве фидера используется не стандартный коаксиальный кабель, а какой-либо суррогат или кабель с другим волновым сопротивлением, то эффективность работы СиБи аппаратуры упадет. В отдельных случаях применение нестандартного кабеля может даже привести в выходу аппаратуры из строя. Конструктивно коаксиальный кабель состоит из центральной жилы, внутреннего изолятора, внешней оплетки и внешнего изолирующего слоя. Часто при покупке кабеля неизвестна ни его марка, ни его волновое сопротивление. Тем не менее с помощью простых измерений можно установить волновое сопротивление. Для этого нужна удалить защитную изоляцию и оплетку и измерить диаметр центральной жилы и внешний диаметр внутренней изоляции. Значение волнового сопротивления коаксиального кабеля со сплошной полиэтиленовой изоляцией можно вычислить па формуле:

W= P]*Lg(D/d),

где W- волновое сопротивление кабеля, Ом; D - диаметр внутренней изоляции, мм; d - диаметр центральной жилы, мм.

Практически наиболее широко распространены кабели с волновым сопротивлением 50 Ом (у которых отношение D/d находится в пределах от 3,3