Радиосигнал проконтролирует рамочная антенна
При проведении плановых технических обслуживаний и текущих ремонтов тягового подвижного состава в локомотивных и моторвагонных депо возникает необходимость в контроле качества радиосигнала поездных радиостанций (ПРС). Речь идет о коротковолновых ПРС, работающих на частотах 2130 и 2150 кГц.
Из теории работы антенн известно, что минимальный размер полотна антенны, эффективно излучающий электромагнитную энергию, должен быть не менее четверти рабочей длины волны. Для рабочих частот 2130 и 2150 кГц длина полотна антенны должна быть не менее 35 м.
Развернуть такой стенд в помещении контрольно-технического пункта не представляет особой технической сложности. Однако в этом случае отсутствует возможность контролировать качество радиосигнала в эфире депо. Установка наружной антенны, даже с минимальными размерами полотна 35 м, на крыше зданий депо технически сложна, и для данных задач нецелесообразна.
Поэтому в условиях моторвагонного депо Перерва был спроектирован, изготовлен и испытан опытный образец малогабаритной, но эффективной антенны, рассчитанной на заданный диапазон волн. Проведенные испытания подтвердили, что наиболее подходящим вариантом является рамочная многовитковая резонансная антенна, обладающая высокой конструктивной добротностью Q > 300 и высокой помехозащищенностью за счет узкой полосы пропускания не более 30 кГц. Схема антенны показана на рисунке.
Основу антенны составляют четыре диэлектрические рейки длиной по 1 м, закрепленные с одной стороны на диэлектрической пластине размером 150x150 мм. С другой стороны в рейках просверлены шесть отверстий диаметром 3 мм для пропускания витков провода антенны. На собранной крестовине намотано пять витков монтажного провода сечением 0,5 ... 0,75 мм2. В верхней части конструкции размещена петля связи. В центре пластины установлен высокочастотный разъем для подключения питающего кабеля. В непосредственной близости от высокочастотного разъема установлен запорный дроссель на ферритовом кольце, на котором намотаны три витка питающего кабеля.
Вследствие несимметричного питания антенны необходим запорный дроссель для устранения паразитных токов, протекающих по оплетке питающего кабеля. Для согласования рамки с кабелем сопротивлением 50 Ом служит полувиток связи. Настройка антенны в резонанс осуществляется при помощи конденсатора переменной емкости с воздушным диэлектриком с зазором не менее 2 мм. Полностью собранную антенну настраивают в резонанс на частоту 2140 кГц.
Опытный образец антенны в составе стенда более года успешно эксплуатируется в моторвагонном депо Перерва. Проведенные испытания подтвердили заданные электрические и конструктивные параметры антенны:
• уверенный радиус действия антенны не менее 1 км, что позволяет контролировать качество радиосигнала во всех точках депо;
• к площадь антенны составляет 1 м2, что дает возможность размещать ее в оконном проеме служебного помещения;
• У максимальный коэффициент стоячей волны на рабочих частотах — не более 2;
• антенна непосредственно подключается к приемопередатчику без дополнительного согласующего устройства;
• при подведении к антенне мощности 10 Вт уровень напряженности поля не превышает значения, допустимого санитарными нормами 50 В/м.
Практика использования данной антенны позволяет сделать вывод, что данную конструкцию антенн можно рекомендовать и для других целей, например, в качестве резервной антенны в помещении дежурного по депо или для учебных центров железнодорожного транспорта.
В.И. ТЮРИН,
электромеханик моторвагонного
депо Перерва Московской дороги,
В.С. МАРХАДАЕВ
начальник технического отдела
