ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 1 από 13. , παρουσιάζονται πλεονεκτήµατα όπως:

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 1 από 13 ΦΥΛΛΑ ΙΟ 17 ο 1 η : Προσαρµογή ονοµάζουµε την εξασφάλιση των συνθηκών που επιτρέπουν τη µεταφορά της µέγιστης δυνατής ισχύος από µια πηγή σ ένα φορτίο. Για να έχουµε τέλεια προσαρµογή θα πρέπει να ισχύει R = out, πηγής = Rγραµ Rφορτ ίου. 2 η : Όταν ισχύει R out, πηγής = Rγραµ = Rφορτ ίου, παρουσιάζονται πλεονεκτήµατα όπως: (α) Το φορτίο τροφοδοτείται µε µέγιστη ισχύ που µπορεί να δώσει η πηγή. (β) Η µεταφορά της µέγιστης δυνατής ισχύος επιτυγχάνεται ανεξάρτητα από την ισχύ και την συχνότητα. (γ) Οι απώλειες ισχύος και ο κίνδυνος καταστροφής του µονωτικού της γραµµής από τοπικές ανυψώσεις της τάσης µειώνονται στο ελάχιστο δυνατό. 3 η : Συνήθως δεν έχουµε τέλεια προσαρµογή, αλλά µερική προσαρµογή επειδή τόσο η αντίσταση εξόδου της πηγής, όσο και η αντίσταση του φορτίου δεν ταιριάζουν απόλυτα µε την αντίσταση της γραµµής. Στηριζόµαστε στη ιδιότητα των γραµµών µεταφοράς, όπου στο τέρµα της γραµµής το ρεύµα είναι µικρό και η τάση µεγάλη. Αυτό σηµαίνει ότι η αντίσταση είναι µεγάλη. Στο σηµείο, όµως, που απέχει από το τέρµα, το ρεύµα είναι µεγάλο, η τάση µικρή και κατά συνέπεια η αντίσταση µικρή. ηλαδή υπάρχει τµήµα της γραµµής µεταφοράς που µπορεί να λειτουργήσει ως µετασχηµατιστής αντιστάσεων. 4 η : Σ αυτή την περίπτωση συνδέουµε στα άκρα του φορτίου, ένα κοµµάτι γραµµής µεταφοράς µήκους και χαρακτηριστική αντίσταση: R C1 = R0 RL. Η υπόλοιπη απόσταση µέχρι την πηγή την καλύπτουµε µε γραµµή µεταφοράς ίδιας αντίστασης µε την αντίσταση εξόδου µε την πηγή. Το τµήµα της γραµµής µεταφοράς µε µήκος µετασχηµατίζει την R L, ώστε να είναι ίση µε την αντίσταση εξόδου R 0. Στη γραµµή µεταφοράς από την πηγή έως το τµήµα, έχουµε τέλεια προσαρµογή. Αντίστασ η εξόδου Ro Χαρακτηριστική αντίσταση R c = R o Α Β Χαρ/κή αντίσταση Rc1= Ro. RL R L

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 2 από 13 (α) (β) (γ) (δ) 5 η : Μια κεραία κατά τη διάρκεια λειτουργίας της µπορεί να θεωρηθεί ως συντονιζόµενο κύκλωµα πηνίου πυκνωτή σε σειρά. Όµως ένα τέτοιο κύκλωµα (α) έχει µικρές διαστάσεις για να µπορεί να ακτινοβολήσει ικανοποιητικά τα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα. Τα ρεύµατα που κυκλοφορούν σ αυτό αλληλοαναιρούνται λόγω της γειτνιάσεώς τους. Ανοίγοντας τις πλάκες του πυκνωτή (β), τα ρεύµατα ρέουν πλέον προς την ίδια κατεύθυνση. Το κύκλωµα ακτινοβολεί, αλλά όχι τόσο ικανοποιητικά. Καταργώντας τις πλάκες και αντικαθιστώντας το πηνίο µε ευθύγραµµο αγωγό το κύκλωµα (γ) µετατρέπεται σε κεραία όπου εκπέµπει κανονικά. Παρά την αντικατάστασή τους τόσο ο πυκνωτής, όσο και το πηνίο υπάρχουν κατανεµηµένα κατά µήκος της κεραίας. 6 η : Μια κεραία λ/2 ή δίπολο, προκύπτει αν σε απόσταση από την πηγή, η γραµµή U µεταφοράς κοπεί και τα άκρα της αποµακρυνθούν µεταξύ τους. Τότε στα I U άκρα της κεραίας δηµιουργούνται κοιλίες I λ/2 τάσης, ενώ στο µέσο της κεραίας, όπου συνδέεται η πηγή τροφοδοσίας, εµφανίζονται κοιλίες ρεύµατος. Έτσι δηµιουργείται ηλεκτροµαγνητικό πεδίο. 7 η : Πολύ κοντά στη κεραία ακτινοβολείται πεδίο το οποίο δεν επεκτείνεται πολύ µακριά απ αυτήν. Το πεδίο αυτό ονοµάζεται πεδίο επαγωγής. Εξασθενεί γρήγορα όσο αποµακρυνόµαστε από την κεραία, ώσπου σε λίγα µήκη κύµατος µακριά απ αυτήν µηδενίζεται. Ένα ποσοστό της ενέργειας του πεδίου αυτού, χάνεται δηλαδή δεν επιστρέφει στην κεραία και διαδίδεται στον ελεύθερο χώρο µε τη µορφή ηλεκτροµαγνητικής ακτινοβολίας. Το πεδίο αυτό που δεν εξασθενεί µε την απόσταση ονοµάζεται πεδίο ακτινοβολίας και σ αυτό στηρίζονται οι ασυρµατικές συνδέσεις µεταξύ κεραιών.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 3 από 13 8 η : Οι κεραίες χωρίζονται σε συντονισµένες και σε ασυντόνιστες. Οι συντονισµένες κεραίες έχουν µήκος που είναι προσαρµοσµένο στη συχνότητα του ρεύµατος της πηγής, χωρίς να έχει τη δυνατότητα να προσαρµοστεί σ άλλη συχνότητα. Οι ασυντόνιστες κεραίες λειτουργούν σε πολύ διαφορετικές µεταξύ τους συχνότητες. Όµως αυτές έχουν µεγάλο µήκος, η λειτουργία τους δεν παρουσιάζει σταθερότητα και επηρεάζονται από τον περιβάλοντα χώρο. 9 η : Οι συντονισµένες κεραίες χωρίζονται σε συµµετρικές και σε ασύµµετρες. Οι συµµετρικές κεραίες προέρχονται από το άνοιγµα της γραµµής µεταφοράς µήκους. Έχουν γεωµετρικό µήκος Ι=λ/2. Ονοµάζονται δίπολα ή κεραίες Hertz Οι ασύµµετρες κεραίες έχουν µήκος το µισό από τις συµµετρικές. Ο συντονισµός των κεραιών γίνεται στη συχνότητα εκποµπής f µε ρύθµιση του γεωµετρικού τους ύψους. Κεραία Hertz: Κεραία Marconi: λ u I = = 2 2 f λ u I = = 4 4 f Όπου u = c - 0,05c ή u = c - 0,10c µε c=3 10 8 m/s Ηλεκτροµαγνητική ακτινοβολ ία Αγώγιµο επίπεδο l = Γη U I 10 η : Η λειτουργία των ασύµµετρων κεραιών βασίζεται στο φαινόµενο του ηλεκτρικού ειδώλου. Το ηλεκτρικό είδωλο σχηµατίζεται από το αγώγιµο επίπεδο, που είναι κάθετο στον άξονα της κεραίας πλησίον της πηγής τροφοδοσίας. Το αγώγιµο πεδίο λειτουργεί ως καθρέφτης για τα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα, µ αποτέλεσµα οι ασύµµετρες κεραίες να εκπέµπουν το ίδιο µε την συµµετρική. Έχουν γεωµετρικό µήκος Ι=. Αυτές ονοµάζονται κεραίες ή κεραίες Marconi. Συνήθως το αγώγιµο πεδίο είναι το έδαφος. 11 η : Τα χαρακτηριστικά γνωρίσµατα των κεραιών είναι: (α) η ιδιοσυχνότητα f 0 : όπου είναι η συχνότητα στην οποία συντονίζεται µια κεραία µε συγκεκριµένο µήκος. Αυτή υπολογίζεται συνήθως από την κατανεµηµένη χωρητικότητα και αυτεπαγωγή της. Επειδή αυτές οι τιµές δε δίνονται γι αυτό καταλήγουµε στον υπολογισµό της ιδιοσυχνότητας από:

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 4 από 13 Κεραία Hertz: Κεραία Marconi: f 0 u = 2 I f 0 u = 4 I (β) το ενεργό ύψος h εν : κοντά στη πηγή τροφοδοσίας της κεραίας, η ένταση του ρεύµατος της κεραίας είναι µεγάλη και απ αυτό το σηµείο έχουµε την πιο ισχυρή εκποµπή. Στα άκρα της κεραίας, λόγω του ότι το ρεύµα είναι µηδενικό, η εκποµπή είναι µηδενική. Αν όµως το ρεύµα κατανεµόταν οµοιόµορφα κατά µήκος της κεραίας, τότε το ύψος της κεραίας θα ήταν µικρότερο, περίπου το 60% του γεωµετρικού της µήκους. Αυτό το µικρότερο ύψος ονοµάζεται ηλεκτρικό ή ενεργό. (γ) Αντιστάσεις εισόδου και ακτινοβολίας: όταν η κεραία ακτινοβολεί, ένα µέρος της ενέργειας της πηγής τροφοδοσίας της, καταναλώνεται πάνω σε µια ισοδύναµη ωµική αντίσταση που ονοµάζεται αντίσταση ακτινοβολίας R r. Επίσης ένα µέρος της ακτινοβολούµενης ενέργειας δεν ακτινοβολείται, αλλά καταναλώνεται στην κεραία υπό µορφή θερµότητας σε µια ισοδύναµη αντίσταση που ονοµάζεται αντίσταση απωλειών R α. Το άθροισµα των παραπάνω ισοδυνάµων ωµικών αντιστάσεων ονοµάζεται αντίσταση εισόδου της κεραίας R in. Κεραία Hertz: R Κεραία Marconi: in = R + R = 73Ω+ 7Ω= 80Ω R (δ) Βαθµός απόδοσης: in r a = R + R = 36,5Ω+ 3,5Ω= 40Ω r a Pr n= P in Pr = P + P όπου P r είναι η ισχύς που ακτινοβολεί η κεραία, P in είναι η ισχύς που δίνει η πηγή στην κεραία και P α είναι η ισχύς που χάνεται σε θερµότητα πάνω στην κεραία. Αν µονώσουµε καλύτερα την κεραία και πετύχούµε καλύτερη αγωγιµότητα του εδάφους, τότε αυξάνουµε την απόδοση της κεραίας. (ε) Κατευθυντικότητα και κέρδος : Κατευθυντικότητα είναι η δυνατότητα εκποµπής της ακτινοβολούµενης ισχύος της κεραίας προς µια ορισµένη κατεύθυνση. Αυτό αποτελεί πλεονέκτηµα για τις κεραίες επειδή σε διαφορετική περίπτωση θα είχαµε εκποµπή της ακτινοβολίας και προς κατεύθυνση που θα µας ήταν άχρηστη. Π.χ.: προς το διάστηµα. Πραγµατική κατανοµή ρεύµατος r a l I max h εν Οµοιόµορφη κατανοµή ρεύµατος

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 5 από 13 Η κατευθυντικότητα καθορίζεται από: (i) Το διάγραµµα κατευθυντικότητας, που είναι µια γραφική παράσταση που παρουσιάζει την ακτινοβολούµενη ένταση της ακτινοβολίας της κεραίας προς όλες τις κατευθύνσεις. Αυτά τα διαγράµµατα δείχνουν την ακτινοβολούµενη ισχύ στο οριζόντιο (α) αλλά και στο κατακόρυφο (β) επίπεδο. -45 ο 0 ο 45 ο 135 ο 90 ο 45 ο 0,8 0,8 0,6 0,6 0,4 0,4 0,2 0,2-90 ο 90 ο 270 ο Κατακόρυφο επίπεδο 0 ο Οριζόντιο επίπεδο -135 ο (α) 135 ο (β) Κύριος λοβός αυτών των διαγραµµάτων αποτελεί η κατεύθυνση της µέγιστης ακτινοβολίας. Η ένταση της ακτινοβολίας σ αυτήν την κατεύθυνση είναι ίση µε 1. Μ αυτό τον τρόπο µεγαλώνουµε την ένταση της ακτινοβολίας προς την κατεύθυνση που θέλουµε, χωρίς όµως να αυξήσουµε την ισχύ του ποµπού. Αυτές οι κεραίες ονοµάζονται υψηλής κατευθυντικότητας. Το άνοιγµα του κύριου λοβού καθορίζεται από την γωνία φ, που έχει πλευρές, που περνούν από τα σηµεία στα οποία η ένταση του πεδίου είναι ίση µε 0,7 του µεγίστου. ευτερεύοντες λοβοί Κύριος λοβός 0,5 φ 0,7 1 (ii) Το συντελεστή κατευθυντικότητας, D, που δείχνει πόσες φορές µεγαλύτερη είναι η ισχύς, απ όση την τροφοδοτούµε. Όσος µεγαλύτερος είναι ο καθαρός αριθµός D, τόσο πιο κατευθυντική είναι και η κεραία. (iii) Το κέρδος G, δηλώνει πόσες φορές πιο έντονα εκπέµπει µια κεραία απ ότι θα εξέπεµπε αν δεν είχε καθόλου κέρδος. Ισούται µε G = D n ή σε db G=10 log(d n) db 12 η : Όταν µια κεραία έχει µεγάλη κατευθυντικότητα, πρέπει να έχει και µεγάλο κέρδος, δηλαδή µεγάλη ισχύ για να µπορεί να διαδίδεται το κύµα σε όσο το δυνατό µεγαλύτερη απόσταση.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 6 από 13 ΦΥΛΛΑ ΙΟ 18 ο 1 η : Οι κεραίες διακρίνονται ανάλογα µε: (1) τη συχνότητα της εκπεµπόµενης ακτινοβολίας. (2) την ισχύ του ποµπού. (3) Την επιθυµητή κατευθυντικότητα. 2 η : Αυτές οι κεραίες πλεονεκτούν: (1) επειδή για ορισµένη συχνότητα εκποµπής έχουν το µισό µήκος από τις κεραίες δίπολα (Hertz). Είναι κατάλληλες για τα µεσαία κύµατα, που έχουν µεγάλο µήκος κύµατος. (2) επειδή εκπέµπουν οµοιόµορφα γύρω τους κατά το οριζόντιο επίπεδο και δεν εκπέµπουν καθόλου προς τα πάνω. Στην περίπτωση αυτή οι δέκτες βρίσκονται στο ίδιο επίπεδο µε τον ποµπό. 3 η : Αυξάνουµε το ενεργό ύψος, µ αποτέλεσµα να µειώνουµε το πραγµατικό ύψος. Αυτό πετυχαίνεται θέτοντας ένα απ αγωγούς µε µορφή σχάρας. Το ίδιο αποτέλεσµα πετυχαίνουµε αν τοποθετήσουµε πηνίο στη βάση της κεραίας.( χρησιµοποιείται σε κινητές κεραίες ). Αντηρίδες Κεραία Μονωτήρες Χωρητικότητα κορυφ ής Πυλώνες Χωρητικότητα κορυφής Πηνίο βάσης Γραµµή µεταφοράς Κεραία Γη Γη Γη (α) (β) (γ) (δ) 4 η : Απαραίτητη προϋπόθεση για να λειτουργεί η κεραία είναι το έδαφος στο οποίο στηρίζεται η κεραία να έχει καλή αγωγιµότητα. Χρησιµοποιούνται σε παράκτιες περιοχές ή περιοχές µε υγρό έδαφος. Στις περιοχές µε ξηρό ή πετρώδες έδαφος, η αγωγιµότητα ενισχύεται αν παραχώσουµε σε µικρό βάθος, τουλάχιστον, χάλκινους αγωγούς που ξεκινούν από τη γείωσή τους. 5 η : Οι κεραίες είναι τύπου Τ, Γ, και Groud Plane.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 7 από 13 Στις κεραίες τύπου Τ και Γ, το οριζόντιο τµήµα λειτουργεί ως χωρητικότητα κορυφής και εκπέµπουν µόνο από το κατακόρυφο τµήµα. Στην κεραία Groud Plane, το φυσικό έδαφος έχει αντικατασταθεί από ακτινωτούς αγωγούς µήκους, που αποµονώνονται από το κατακόρυφο τµήµα και αποτελούν ένα τεχνητό έδαφος. Η κλίση των αγωγών καθορίζει την αντίσταση εισόδου της κεραίας. (50Ω µε G=1,5db) Μονωτήρας Μετασχηµατιστής προσαρµογής (α) (β) (γ) Αν οι οριζόντιοι αγωγοί αποτελούνται από λεπτό σύρµα, η κεραία συντονίζεται σε συχνότητα που δίνεται από τον τύπο: Ι=u/2f. Αλλάζοντας το µήκος της, µεταβάλλουµε τη συχνότητα συντονισµού. Μ αυτό τον τρόπο αυξάνουµε το εύρος ζώνης. 6 η : Χρησιµοποιούµε κεραίες δίπολα (λ/2), οι οποίες τοποθετούνται κάθετα προς την επιθυµητή διεύθυνση εκποµπής. Το πεδίο που δηµιουργούν γύρω τους εξαρτάται και από το ύψος από το έδαφος µια και το εκπεµπόµενο πεδίο είναι Ιστός ίπολο Μονωτήρες Γραµµή µεταφοράς συνδυασµός του απευθείας εκπεµπόµενου πεδίου και του ανακλώµενου από το έδαφος. Αντηρίδα 7 η : Στα υπερβραχέα κύµατα λόγω του µικρού µήκους κύµατος λ, πολύπλοκες κεραίες µε συστοιχίες πολλών τµηµάτων κατασκευάζονται ευκολότερα. Οι κεραίες αυτές ονοµάζονται στοιχειοκεραίες και χωρίζονται στις : (α) παρασιτικές και (β) τροφοδοτούµενες κεραίες. 8 η : Η κεραία Yagi είναι µια βασική κεραία συνδεδεµένη στη γραµµή µεταφοράς, δηλαδή το τροφοδοτούµενο στοιχείο, και αποτελείται από ένα ή περισσότερους αγωγούς που δεν συνδέονται µε τη γραµµή µεταφοράς και λέγονται παρασιτικά στοιχεία. Αυτά έχουν διαφορετικό µήκος από το τροφοδοτούµενο στοιχείο.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 8 από 13 Στην κεραία αυτή το ένα παρασιτικό στοιχείο, είναι 5% µεγαλύτερο από το τροφοδοτούµενο στοιχείο ( αναδιπλωµένο δίπολο ) και ονοµάζεται ανακλαστήρας. Απέχει από το δίπολο κατά 0,15 έως 0,25 λ. Υπάρχει επίσης µια σειρά από παρασιτικά σοιχεία που ονοµάζονται κατευθηντήρες και είναι κοντύτερα 5% από το τροφοδοτούµενο στοιχείο (αναδιππλωµένο δίπολο). Απέχει απ άυτό 0,1 έως 0,2 λ. Ένα µέρος του ηλεκτροµαγνητικού κύµατος που εκπέµπεται από το αναδιπλωµένο δίπολο, ανακλάται από τα παρασιτικά στοιχεία και σε συνδυασµό το κύµα που προέρχεται απευθείας από το δίπολο. Αυτό έχει σαν αποτέλεσµα την ενίσχυση της ακτινοβολίας προς τη µεριά των κατευθυντήρων και εξασθένηση προς τη µεριά του ανακλαστήρα. (α) Ανακλαστήρας (β) Μονωτήρας Κατεύθυνση ακτινοβολίας Κατευθυντήρας Τροφοδοτούµενο στοιχείο λ/2 Γραµµή µεταφοράς ιάγραµµα κατευθυντικότητας 9 η : Η τροφοδοτούµενη συστοιχία είναι µια στοιχειοκεραία που αποτελείται από δύο ή περισσότερα δίπολα, που είναι όλα συνδεδεµένα µε τη γραµµή τροφοδοσίας, ώστε να παρέχουν κατευθυντικότητα και κέρδος. Οι βασικοί τύποι είναι τρεις: (α) η συγγραµική. (β) η µετωπική. (γ) η ακροπυροδοτική. Η συγγραµική κεραία αποτελείται από δύο ή περισσότερα δίπολα. Τα µήκη των γραµµών µεταφοράς που συνδέουν τα δίπολα είναι υπολογισµένα έτσι ώστε η ενέργεια του ποµπού να φτάνει σε όλα µε την ίδια φάση. Τα κύµατα που παράγονται από κάθε δίπολο προστίθενται σε αυτά των άλλων και παράγουν µια εστιασµένη δέσµη. λ/2 λ/2 λ/2 λ/2 (α) (β)

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 9 από 13 Είναι διπλοκατευθυντική, παρέχει κατευθυντικότητα και κέρδος. Τοποθετείται σε κατακόρυφη θέση, ώστε να εκπέµπει ολόγυρα στο οριζόντιο επίπεδο σαν µια πανκατευθυντική κεραία µε κέρδος. Η µετωπική κεραία αποτελείται από δίπολα λ/2. Συνδυάζονται δύο ή περισσότερα µεταξύ τους και µε τη γραµµή µεταφοράς. Αυτή διασταυρώνεται από δίπολο σε δίπολο, ώστε να τροφοδοτεί τα στοιχεία µε σήµα σωστής φάσης για να λειτουργεί σωστά η κεραία. εν ακτινοβολεί κατά µήκος του άξονα των στοιχείων, αλλά µετωπικά. ηλαδή κάθετα στο επίπεδο της συστοιχίας. Είναι διπλοκατευθυντική µε µεγάλο κέρδος κατευθυντικότητα. Μετατρέπεται σε µονοκατευθυντική αν τοποθετήσουµε σε απόσταση, από τα δίπολα, µια ανακλαστική επιφάνεια. Πρόσθετα τµήµατα (α) (β) Η ακροπυροδοτική κεραία αποτελείται από σύνολο διπόλων λ/2. Η απόστασή τους d είναι µικρό κλάσµα του µήκους κύµατος λ. Ανάλογα µε τον αριθµό των στοιχείων και της απόστασής του d, µπορούµε να κατασκευάσουµε µια κεραία υψηλής κατευθυντικότητας και απολαβής. λ/2 (α) (β) d d < λ

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 10 από 13 10 η : Η χοανοκεραία είναι µια βασική κεραία µικροκυµάτων. Σ αυτήν καταλήγουν µετά την οµοαξονική γραµµή µεταφοράς. Εκµεταλεύονται ότι το µήκος κύµατος είναι µικρό, γι αυτό τα ηλεκτροµαγνητικά κύµατα συµπεριφέρονται ως ακτίνες φωτός. Εκµεταλευόµαστε την ανάκλαση του φωτός πάνω σε µεταλλικές επιφάνειες, πετυχαίνοντας µεγάλη κατευθυντικότητα και απολαβή. 11 η : Παραβολικά κάτοπτρα ονοµάζονται οι χοανοκεραίες που συνδυάζονται µε κοίλες µεταλλικές παραβολικές επιφάνειες. Οι παραβολικές κεραίες εξασφαλίζουν υψηλή κατευθυντικότητα, όταν µπροστά από το κέντρο των κατόπρτων τοποθετήσουµε χοανοκεραία. Αυτές εκπέµπουν κωνική δέσµη ακτινοβολίας, όπου λόγω ανάκλασης, πάνω στην παραβολική επιφάνεια, δηµιουργείται παράλληλη δέσµη.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 11 από 13 ΦΥΛΛΑ ΙΟ 19 ο 1 η : Ακτινοβολούµενη ισχύς ονοµάζουµε το σύνολο της ισχύος που αποδίδεται από τον ποµπό, αφαιρουµένης της ισχύος που χάνεται σε απώλειες πάνω στην αντίσταση της κεραίας. Αυτή εκπέµπεται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Συµβολίζεται µε P r και υπολογίζεται αν γνωρίζουµε την ισχύ του ποµπού και το συντελεστή απόδοσης της κεραίας. P r 2 = I για κεραία λ/2 73 m P 2 r = 36 I m για κεραία Ενεργός ακτινοβολούµενη ισχύς ονοµάζουµε την ισχύ που ακτινοβολεί η κεραία στην κατεύθυνση της µέγιστης απολαβής. Ισούται µε το γινόµενο της ακτινοβολούµενης ισχύος επί το κέρδος της κεραίας. 2 η : Η πόλωση του κύµατος ταυτίζεται µε την πόλωση της κεραίας. Συνήθως ως πόλωση του κύµατος καθορίζουµε την διεύθυνση διάδοσης του ηλεκτρικού πεδίου E. Το επίπεδο διάδοσης του ηλεκτρικού πεδίου Eείναι παράλληλο προς τους αγωγούς. Άρα η πόλωση της κεραίας καθορίζεται από το επίπεδο των αγωγών. E S H 3 η : Πρώτα απ όλα η µαγνητική κεραία χρησιµοποιείται για τη λήψη µακρών, µεσαίων ή βραχέων κυµάτων. Αποτελείται: Φερρίτης Πηνίο (α) απ ένα πηνίο τυλιγµένο γύρω από µια ράβδο φερρίτη µε µήκος 10 30 cm και διάµετρο περίπου 1cm. (β) απ ένα φερρίτη, το οποιο είναι από κεραµικό υλικό που έχει πολύ µεγάλη µαγνητική διαπερατότητα. Μ αυτόν τον τρόπο συγκεντρώνει τις µαγνητικές δυναµικές γραµµές του χώρου. Αυτό έχει ως αποτέλεσµα την παραγωγή ισχυρού σήµατος λήψης.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 12 από 13 Άρα η µεραία για να λειτουργεί καλά θα πρέπει να προσανατολίζεται κάθετα προς τη διεύθυνση διάδοσης του κύµατος. Οι µικρές διαστάσεις της, βοηθούν την κεραία να µπαίνει στο εσωτερικό των δεκτών. 4 η : Η τηλεσκοπική κεραία είναι απλό κοµµάτι αγωγού, που λειτουργεί ως ασυντόνιστη κεραία. Εξαιτίας του ισχυρού πεδίου, λειτουργεί ικανοποιητικά. 5 η : Οι εξωτερικές κεραίες αποτελούνται είτε από µια κεραία Ground Plane είτε µια κεραία δίπολο τοποθετηµένη πάνω σ ένα ιστό. 6 η : Οι κεραίες Yagi (α) παρουσιάζουν µεγάλη κατευθυντικότητα, έχουν κέρδος 13 έως 17 db (α) (β) κυµαινόµενο ανάλογα µε τους κατευθυντήρες. Όµως παρουσιάζει περιορισµένο, σχετικά, εύρος ζώνης, µ αποτέλεσµα να µην πιάνει ικανοποιητικά όλα τα τηλεοπτικά κανάλια. Οι µετωπικές κεραίες (β) έχοντας συρµάτινο πλέγµα για ανακλαστήρα και σε συνδυασµό µε τη διχαλωτή µορφή του διπόλου, αυξάνουν το εύρος ζώνης. 7 η : Απαιτήσεις από τις κεραίες λήψης του δορυφορικού σήµατος (α) να εχουν υψηλό κέρδος. (β) να έχουν πολύ στενή δέσµη. (γ) να έχουν εξαιρετική στόχευση. Για να καλύψουµε αυτές τις ανάγκες χρησιµοποιούµε παραβολικές κεραίες µε τα εξής χαραλτηριστικά: Η χοανοκεραία τοποθετείται έκκεντρα. Το κάτοπτρο παίρνει ελλειψοειδές αντί κυκλικό που συνηθίζεται. Το βάθος της κοιλότητας του κατόπτρου είναι πιο µικρό. Λόγω της κατασκευής του, µπορεί να τοποθετηθεί πιο κάθετα στο έδαφος, µ αποτέλεσµα την εξάλειψη της επίδρασης στη λήψη, των παραγόντων βροχή και χιονιού. 8 η : Πολική στήριξη ονοµάζουµε το σύστηµα περιστροφής της κεραίας που µας επιτρέπει να στοχεύουµε οποιοδήποτε δορυφόρο στο επίπεδο του ισηµερινού, στο οποίο βρίσκονται όλοι οι δορυφόροι DBS. Ο άξονάς του είναι παράλληλος προς τον άξονα της Γης.

ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ Σελίδα 13 από 13 9 η : Η µονάδα LNB, (µετατροπέας χαµηλού θορύβου) είναι το πρώτο στάδιο του δορυφορικού δέκτη. Μέσα σ αυτήν υπάρχουν: ένα σύστηµα πόλωσης του λαµβανοµένου κύµατος. ένας ενισχυτής κατασκευασµένος από ειδικά transistor πολύ χαµηλού θορύβου. ένας µετροπέας συχνότητας. Αυτός υποβιβάζει, την ληφθήσα από το δορυφόρο, συχνότητα των 11GHz στο 1GHz. IDU: είναι η µονάδα που δέχεται το 1GHz και στη συνέχεια το ενισχύει. Στην LNB γίνεται και η επιλογή του επιθυµητού δορυφορικού προγράµµατος. Η IDU συνδέεται στον TV ή στο ραδιοφωνικό δέκτη. 10 η : Ενεργοποιητή ονοµάζουµε τον µηχανισµό, που τοποθετείται πίσω από το κάτοπτρο, ο οποίος επιτρέπει τη µετακίνηση της κεραίας, έτσι ώστε να στοχεύσει οποιονδήποτε δορυφόρο. Οι θέσεις της κεραίας ταυτοποιούνται µε τα δορυφορικά προγράµµατα, για γρήγορη εύρεσής τους. 11 η : Το µέγεθος του παραβολικού κατόπτρου εξαρτάται από: (α) την ένταση του δορυφορικού σήµατος στο σηµείο λήψης και (β) τη στάθµη του ηλεκτρονικού θορύβου που εισαγει το LNB Τυπικές τιµές κατόπτρων είναι 0,8 έως 1,2m Πολική στήριξη Κατεύθυνση λήψης LNB