Перископическая антенна

Для увеличения расстояния прямой видимости с учетом рельефа местности на радиорелейных линиях антенны устанавливают на опорах большой высоты 20 – 120 метров. Возможны различные схемы построения перископической антенны.

На рисунке 1 приведена схема перископической антенны, состоящей из параболического рефлектора (1) с облучателем (2), расположенным на земле, и плоского верхнего зеркала – переизлучателя (3), установленного на башне. Верхнее зеркало переизлучает энергию в направлении на приемную станцию, для этого оно устанавливается под углом 450 к вертикали. Раскрыв верхнего зеркала главного излучения обычно выполняются в форме круга. Такая форма раскрыва имеет меньший уровень боковых лепестков, чем прямоугольная. Этот вариант удобен при расположении нижнего параболического рефлектора на крыше здания, так как в этом случае сокращается длина фидера. В данной схеме построения перископической антенны нижнее зеркало трудно защитить от осадков (снег, гололед), которые могут вызывать значительные поглощения электромагнитной энергии.

В перископической антенне, показанной на рисунке 2, нижнее параболическое зеркало 1 имеет относительно большое фокусное расстояние. Это позволяет облучатель 4, в виде рупора, расположить непосредственно в помещении аппаратной, сократив длину фидера. В данной системе меньше обратная реакция рефлектора 1 на облучатель, поскольку, он вынесен из поля действий отраженной волны.

В перископической антенне на рисунке 3 нижнее зеркало 5 выполнено в виде части поверхности эллипсоида, в фокусах которого f1 и f2 располагаются рупорный облучатель 4 и центр верхнего зеркала 3. В этой антенне передача энергии от нижнего зеркала к верхнему происходит с большим коэффициентом полезного действия. Для создания синфазного поля в раскрыве верхнего зеркала оно должно быть параболическим с фокусом в фазовом центре рупорного облучателя. При больших высотах установки верхнего зеркала его кривизна должна быть мала и оно может быть выполнено плоским.

Достоинства: относительная простота ее конструкции, отсутствие длинных фидерных трактов, достаточно высокий КПД.

Недостатки: слабое защитное действие (50-55 дБ) повышенный уровень боковых лепестков в диаграмме направленности и прием нижним рефлектором сигналов, отдаленных от тела мачты.

Коэффициент усиления относительно изотропного излучения

G=G₀hn_вh_обл = 4p hn_вh_обл, где

Sв – площадь раскрыва верхнего зеркала

h - коэффициент полезного действия передачи энергии от нижнего зеркала к верхнему.

n_в – коэффициент использования площади раскрыва верхнего зеркала

h_обл – коэффициент полезного действия облучателя, обычно равный 0,8 – 0,9.