O antenă este un obiect capabil să radieze și să capteze undele radio. Radiația și recepția undelor radio este cea mai eficientă atunci când antena este în rezonanță. Pot fi realizate diferite configurații rezonante de antene cu dimensiunile de 1 lungime de undă sau multipli ai acesteia. Este mai important pentru o antenă de emisie să aibă rezonanță decât pentru o antenă de recepție, deoarece performanța transmițătorului poate fi redusă foarte mult de o antenă nepotrivită. Tipurile mai vechi de transmițător ar putea fi chiar avariate legarea lor la o antenă dezacordată dar proiectele moderne includ de obicei circuite automate de protecție pentru a opri emițătorul sau pentru a reduce puterea la un nivel sigur, dacă este necesar.
Figura 2. Antena VHF cu planul de masă artificial
Conexiunea dintre radioul VHF și antena VHF se face cu cablu coaxial.
Acest cablu coaxial va avea o impedanță (rezistență pentru curent alternativ alternativ) de 50 Ω (Ohm). Această impedanță va trebui să fie păstrată de conectorul de cablu al conexiunii de antenă a radioului VHF, precum și de conectorul de cablu de la antenă. Când această impedanța nu este de 50 Ω pe tot traseul antenă – cablu - radio, o parte din puterea emițătorului va fi reflectată înainte de a ajunge la antenă și va reveni la emițător în loc să fie radiată de antenă. Când nivelul de putere reflectat este prea mare, puterea emisă din antenă va fi semnificativ redusă și distanța acoperită poate scădea mult. Este de asemenea posibilă defectarea radioului dacă puterea reflectată are valori mari pentru perioade de timp lungi. Această problemă va provoca și o pierdere a puterii semnalului recepționat, echivalentă cu reducerea sensibilității receptorului.
Modificarea impedanței cablului antenei poate fi cauzată de apa intrată în cablul de antenă. Când cablul este deteriorat la exterior (mantaua exterioară de plastic), apa poate intra în cablu (în ecranul de cupru). Această apă va modifica impedanța cablului și acest lucru va duce la o reflectare a puterii. Și conectorul cablului cu antena poate cauza această problemă (apa care intră în cablul antenei). Această conexiune trebuie să fie impermeabilă; acest lucru s-ar putea face folosind bandă vulcanizantă.
De obicei este folosit un adaptor de antenă (ATU – Antenna Tuning Unit) pentru a adapta ieșirea emițătorului la antenă pe o gamă largă de frecvențe. De fapt, ATU utilizează componente electrice adică bobine (inductoare) și condensatoare, pentru a obține o lungime electrică rezonantă în combinație cu lungimea fizică reală a antenei. Cu toate acestea, trebuie menționat că eficiența va varia în funcție de domeniul de frecvență utilizat, deoarece eficiența radiativă este determinată de lungimea fizică a antenei. Chiar dacă ATU poate adapta o antenă foarte scurtă la emițător, de exemplu, eficiența generală va fi slabă. Conexiunile dintre transceiver, ATU și antena principală trebuie să fie menținute cât mai scurte pentru a asigura transferul eficient de energie la antenă.
Dacă există un spațiu suficient între catargele navei sau pentru a instala un catarg special atunci antena principală sau de urgență poate fi o antenă tip fir. O antenă de tip fir poate fi întinsă între stâlpi sau între un catarg și o altă parte ridicată a suprastructurii navei. În figura 3 este prezentat un exemplu de antenă de tip T, cu toate că se pot instala și antene de tip L-inversat.
Cu toate acestea, din cauza lipsei de spațiu la bordul mai multor nave moderne, majoritatea echipamentelor GMDSS folosesc antene verticale flexibile (bici) pentru transmisiile MF/HF. De exemplu, emițătorul principal HF poate folosi o antenă bici de 8-12 m (Figura 4), receptorul de supraveghere MF/HF DSC poate folosi o antenă bici de 3-6 m (Figura 5), iar receptorul NAVTEX poate folosi o antenă bici de 1 m.
Figura 4. AT100D este o antenă de emisie din fibră de sticlă de înaltă calitate pentru benzile de telefonie HF marine.
Banda de frecvență: 1,6 - 30 MHz. Putere nominală: 1,5 kW.
Figura 5. AR42 este o antenă de recepție eficientă din fibră de sticlă pentru frecvențele de comunicații costiere și HF marine (HF DSC).
Banda de frecvență: 0,15 - 30 MHz.
Figure 6. Exemplu de instalație de antene pe STRAŻNIK 5
1. Antena MF/HF SSB Tx/Rx
2. Antena GPS
3. Antena VHF
4. Antena VHF
5. Antena VHF
6. Antena VHF DF
Figura 7. Exemplu de antene instalate pe STRAZNIK 5
1. Antenă MF/HF SSB Tx/Rx
2. Adaptor de antenă (ATU)
Figure 8. Exemplu de instalare de antenă pe M/F SCANDYNAVIA
1. Antenă MF/HF SSB Tx/Rx
2. Antenă VHF & VHF DSC
3. Antenă MF/HF DSC Rx
4. Antenă VHF
Diferiții izolatori trebuie de asemenea verificați pentru a descoperi eventualele fisuri și trebuie curățați periodic. Bucla de siguranță de pe o antenă din sârmă împiedică căderea antenei dacă apare o solicitare neprevăzută (de exemplu, de la vânturi mari sau acumulare de gheață); legătura mai slabă trebuie să se rupă în primă instanță în locul antenei.
La bord trebuie să existe o antenă de rezervă din sârmă iar aceasta trebuie depozitată într-un loc ușor accesibil, astfel încât să poată fi instalată rapid în caz de urgență.
Trebuie reținut faptul că tensiunile înalte periculoase și curenții de radiofrecvență sunt prezenți aproape de antena principală. În mod ideal, ATU și cablul de legătură cu antena principală ar trebui să fie protejate pentru a împiedica pe oricine să le atingă. Înainte de a efectua lucrări de întreținere la orice antenă asigurați-vă că echipamentul este oprit și că siguranțele principale sunt scoase și păstrate într-un loc sigur (un buzunar este adesea cel mai simplu și mai sigur loc).
Ca o precauție suplimentară, antena ar trebui să fie de asemenea legată la pământ, deoarece energia RF poate fi încă indusă în antenă de la alte antene de la bord sau de pe navele din apropiere. Chiar dacă un șoc provenit de la o tensiune RF indusă nu poate să provoace vătămări directe, un accident poate rezulta în continuare prin căderea de pe o scară sau căderea instrumentelor de la înălțime.
Un plan al echipamentelor de antenă care să arate pozițiile diferitelor antene ar trebui să fie disponibil pe navă.
ANTENE VHF
Deoarece lungimea de undă în banda VHF maritimă (154-162 MHz) este de aproximativ 2 metri, este posibil să se utilizeze antene de 1 lungime de undă. Cel mai simplu model este dipolul, care constă dintr-un element de 1 lungime de undă divizat, conectat în centru la un cablu de alimentare simetric. Figura 1 prezintă câteva exemple simple de antene VHF, inclusiv antena cu plan de masă artificial și antena VHF baston - de obicei o tijă de fibră de sticlă de 1,5 m conține o antenă dipol. După cum s-a menționat în secțiunea 3, este important ca antenele VHF să fie montate cât mai sus și într-o poziție liberă de obstrucții, deasupra suprastructurii navei (figura 2).Figura 1. CX 3 – antenă VHF tipică de tip baston
Figura 2. Antena VHF cu planul de masă artificial
Conexiunea dintre radioul VHF și antena VHF se face cu cablu coaxial.
Cablu coaxial
A: manta exterioară din plastic
B: ecran din cupru
C: izolator dielectric interior
D: fir central din cupru
A: manta exterioară din plastic
B: ecran din cupru
C: izolator dielectric interior
D: fir central din cupru
Acest cablu coaxial va avea o impedanță (rezistență pentru curent alternativ alternativ) de 50 Ω (Ohm). Această impedanță va trebui să fie păstrată de conectorul de cablu al conexiunii de antenă a radioului VHF, precum și de conectorul de cablu de la antenă. Când această impedanța nu este de 50 Ω pe tot traseul antenă – cablu - radio, o parte din puterea emițătorului va fi reflectată înainte de a ajunge la antenă și va reveni la emițător în loc să fie radiată de antenă. Când nivelul de putere reflectat este prea mare, puterea emisă din antenă va fi semnificativ redusă și distanța acoperită poate scădea mult. Este de asemenea posibilă defectarea radioului dacă puterea reflectată are valori mari pentru perioade de timp lungi. Această problemă va provoca și o pierdere a puterii semnalului recepționat, echivalentă cu reducerea sensibilității receptorului.
Modificarea impedanței cablului antenei poate fi cauzată de apa intrată în cablul de antenă. Când cablul este deteriorat la exterior (mantaua exterioară de plastic), apa poate intra în cablu (în ecranul de cupru). Această apă va modifica impedanța cablului și acest lucru va duce la o reflectare a puterii. Și conectorul cablului cu antena poate cauza această problemă (apa care intră în cablul antenei). Această conexiune trebuie să fie impermeabilă; acest lucru s-ar putea face folosind bandă vulcanizantă.
ANTENE MF/HF
În benzile MF / HF lungimile de undă variază de la 180 de metri (1650 kHz) până la aproximativ 12 metri (25 MHz). Prin urmare nu sunt posibile antene rezonante cu 1 lungime de undă care să acopere întregul interval de frecvență. Problema poate fi rezolvată folosind un număr de antene separate, fiecare acoperind o singură bandă, sau mai multe benzi legate armonic.De obicei este folosit un adaptor de antenă (ATU – Antenna Tuning Unit) pentru a adapta ieșirea emițătorului la antenă pe o gamă largă de frecvențe. De fapt, ATU utilizează componente electrice adică bobine (inductoare) și condensatoare, pentru a obține o lungime electrică rezonantă în combinație cu lungimea fizică reală a antenei. Cu toate acestea, trebuie menționat că eficiența va varia în funcție de domeniul de frecvență utilizat, deoarece eficiența radiativă este determinată de lungimea fizică a antenei. Chiar dacă ATU poate adapta o antenă foarte scurtă la emițător, de exemplu, eficiența generală va fi slabă. Conexiunile dintre transceiver, ATU și antena principală trebuie să fie menținute cât mai scurte pentru a asigura transferul eficient de energie la antenă.
Dacă există un spațiu suficient între catargele navei sau pentru a instala un catarg special atunci antena principală sau de urgență poate fi o antenă tip fir. O antenă de tip fir poate fi întinsă între stâlpi sau între un catarg și o altă parte ridicată a suprastructurii navei. În figura 3 este prezentat un exemplu de antenă de tip T, cu toate că se pot instala și antene de tip L-inversat.
Figura 3. Antenă din fir tip ”T”
Cu toate acestea, din cauza lipsei de spațiu la bordul mai multor nave moderne, majoritatea echipamentelor GMDSS folosesc antene verticale flexibile (bici) pentru transmisiile MF/HF. De exemplu, emițătorul principal HF poate folosi o antenă bici de 8-12 m (Figura 4), receptorul de supraveghere MF/HF DSC poate folosi o antenă bici de 3-6 m (Figura 5), iar receptorul NAVTEX poate folosi o antenă bici de 1 m.
Figura 4. AT100D este o antenă de emisie din fibră de sticlă de înaltă calitate pentru benzile de telefonie HF marine.
Banda de frecvență: 1,6 - 30 MHz. Putere nominală: 1,5 kW.
Figura 5. AR42 este o antenă de recepție eficientă din fibră de sticlă pentru frecvențele de comunicații costiere și HF marine (HF DSC).
Banda de frecvență: 0,15 - 30 MHz.
Figure 6. Exemplu de instalație de antene pe STRAŻNIK 5
2. Antena GPS
3. Antena VHF
4. Antena VHF
5. Antena VHF
6. Antena VHF DF
Figura 7. Exemplu de antene instalate pe STRAZNIK 5
2. Adaptor de antenă (ATU)
Figure 8. Exemplu de instalare de antenă pe M/F SCANDYNAVIA
2. Antenă VHF & VHF DSC
3. Antenă MF/HF DSC Rx
4. Antenă VHF
ÎNTREȚINEREA ANTENEI
Toate antenele trebuie menținute curate, depozitele de sare trebuie eliminate iar cablurile și suporturile trebuie verificate periodic.Diferiții izolatori trebuie de asemenea verificați pentru a descoperi eventualele fisuri și trebuie curățați periodic. Bucla de siguranță de pe o antenă din sârmă împiedică căderea antenei dacă apare o solicitare neprevăzută (de exemplu, de la vânturi mari sau acumulare de gheață); legătura mai slabă trebuie să se rupă în primă instanță în locul antenei.
La bord trebuie să existe o antenă de rezervă din sârmă iar aceasta trebuie depozitată într-un loc ușor accesibil, astfel încât să poată fi instalată rapid în caz de urgență.
Trebuie reținut faptul că tensiunile înalte periculoase și curenții de radiofrecvență sunt prezenți aproape de antena principală. În mod ideal, ATU și cablul de legătură cu antena principală ar trebui să fie protejate pentru a împiedica pe oricine să le atingă. Înainte de a efectua lucrări de întreținere la orice antenă asigurați-vă că echipamentul este oprit și că siguranțele principale sunt scoase și păstrate într-un loc sigur (un buzunar este adesea cel mai simplu și mai sigur loc).
Ca o precauție suplimentară, antena ar trebui să fie de asemenea legată la pământ, deoarece energia RF poate fi încă indusă în antenă de la alte antene de la bord sau de pe navele din apropiere. Chiar dacă un șoc provenit de la o tensiune RF indusă nu poate să provoace vătămări directe, un accident poate rezulta în continuare prin căderea de pe o scară sau căderea instrumentelor de la înălțime.
Un plan al echipamentelor de antenă care să arate pozițiile diferitelor antene ar trebui să fie disponibil pe navă.
Last modified: Saturday, 25 April 2020, 7:50 PM