Transmissie door de lucht: antennes en satellieten

5. FM- en televisie-antennes

f. Aansluitweerstand en aansluitbekabeling

• Aansluitbekabeling

Voor de aansluitbekabeling komen volgende kabels in aanmerking:

300 W lintkabel
300 W mantelkabel
75 W coaxkabel

Om de antennespanning met zo weinig mogelijk verlies en storingen naar de ontvangeringang te transporteren, moeten de aansluitweerstanden van de antenne en van de antennekabel ongeveer gelijk zijn. Indien niet wordt niet alle energie opgeslorpt en een deel wordt teruggereflecteerd.

Noot:

600 W

LG
MG (AM-antenne)

300 W

twinkabel
vroeger: VHF

75 W

antenne TV (coaxkabel)
VHF
UHF
FM-band

50 W (radiotransmissie)

SHF
Vanaf 1 GHz

Vanaf 1 GHz neemt men impedanties van 50 ohm. Hoe lager de impedantie van de kabel, hoe hoger het afsnijpunt van de kabel, hoe meer frequenties erdoor kunnen. Dit heeft dus te maken met centen.

AM heeft grotere golflengten dan FM. AM is bezet door internationale zenders omdat de lange golflengten verder reiken. De bandbreedte van de kanalen daalt dan wel. FM reikt zo ver, dus kan men overgaan tot meervoudig gebruik van dezelfde kanalen in verschillende regio's.

• Maximale vermogenoverdracht

U is de uitgangsspanning van de bron (bv. antenne)

Ra is de uitgangsimpedantie van de bron

Rb is de ingangsimpedantie van de ontvanger (bv. radio)

Ub is de ingangsspanning van de ontvanger

Bronvermogen

Als R a = R b = R dan

Vermogen in R b :

Maximum gedissipeerd vermogen in Rb treedt op als de afgeleide van de functie (= vermogen) naar de weerstand Rb gelijk aan nul wordt. Voor een maximum moet:

De functie is een teller gedeeld door een noemer. Wat is de afgeleide van een breuk?

U is een constante en is groter dan nul.

R a is ook een constante

R b + R a > 0 en mag dus weggelaten worden

De voorwaarde voor een maximale vermogenoverdracht is dus dat in- en uitgangsimpedantie gelijk zijn.

Toepassing:

U	R a	R b	I	U Rb	P
100 V	50 W	50 W	1 A	50 V	50 W
100 V	50 W	100 W	2/3 A	200/3 V	400/9 = 44,4 W
100 V	50 W	25 W	4/3 A	100/3 V	400/9 = 44,4 W

Samenvatting:

Maximale vermogenoverdracht à R a = R b
Maximale spanningsoverdracht à R b >> Ra zodat U b = U
Maximale stroomoverdracht à R b << R a zodat I = U/R a

Ra moet ook zeer klein zijn voor maximale stroomoverdracht, want .

• Aansluitweerstand

Wat betekent hier het begrip aansluitweerstand? Deze weerstandswaarde heeft niets te maken met de meetbare elektrische (gelijkstroom)weerstanden van draden en leidingen. Het gaat hier om de schijnbaar aanwezige weerstand die op het voerpunt van de antenne voor de hoogfrequentie spanning werkzaam is ; relatie tussen stroom en spanning. Deze aansluitweerstand noemt men karakteristieke impedantie .

Bij antennekabels is deze weerstand afhankelijk van:

de doorsnede van de draadkernen
de afstand tussen de geleiders
de afstand tussen de draadkern en de omhullende metalen afscherming
de eigenschappen van het isolatiemateriaal

Bij de antenne is deze weerstand afhankelijk van:

de oppervlakte
het aantal antennegeleiders
de dikte van de antennegeleiders
de hoogte van de antenne boven de geleidende grond
.

Omdat we voor de leidingen alleen 300 W -kabel of 75 W -kabel tot onze beschikking hebben, is het voldoende de antennes onder te verdelen in twee groepen:

hoogohmige groep

de gesloten lusdipolen (in het algemeen)
hele-golfstraler is hoogohmiger dan de halve-golfstraler
vleermuis- of vlinderantennes: een weerstand van 300 W door hun vlechtdraden of hun geleidende laag

bij de antennes met instelbare vlakken neemt de weerstand echter af wanneer de vlakken dichter bij elkaar komen, doordat de capaciteit toeneemt (vlakken werken als een condensator). De waarde die nodig is om een 75 W -kabel te kunnen gebruiken, wordt daarbij echter niet bereikt.

laagohmige groep

halve-golf-dipool met meer dan 3 yagi's (staven in de richting van de zender)
Wordt een antenne met staven of vlakken uitgerust die overeenkomen met een kwart van de golflengte, neemt de antenneweerstand zover af om alzo een 75 W -kabel te gebruiken.

Ga naar het volgende hoofdstuk

Keer terug naar het vorige hoofdstuk

Inhoud: Transmissie door de lucht: antennes en satellieten

Inleiding
Overzicht van de gebruikte frequenties
Overzicht kanalen - frequenties - golflengten
Voortplanting elektromagnetische golven
FM- en televisie-antennes:
a. werking
b. afmetingen
c. bandbreedte
d. versterking
e. richtingswerking
f. aansluitweerstand
Antenneuitvoeringen: de dipool antenne
Antenneuitvoeringen: de satelliet antenne:
a. focusseren met een parabolische reflector
b. karakteristieken van een parabool
c. versterking
d. rendement
e. openingshoek en richtingsgevoeligheid
f. antenneruis
g. stralingsbron
h. soorten paraboolantenne