АННОТАЦИЯ 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ 10
2.1 Описание работы согласующего устройства 17
2.2 Использование нормативной документации 20
2.3 Обзор готовых технических решений 20
2.4 Описание используемых средств для проектирования 26
3 КОНСТРУКТОРСКАЯ ЧАСТЬ 28
3.1 Разработка конструкции антенны 28
3.2 Выбор материалов и покрытий для деталей 39
3.4 Выбор согласующего устройства 41
3.5 Выбор коаксиального радиочастотного кабеля 42
3.6 Оценка прочности 43
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 45
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 46
Тенденцией современного времени является стремительное развитие систем телевещания. Телевидение стало неотъемлемой частью общества и уже сегодня совершенно невозможно представить человека не знакомого с ним. Практически в каждом доме стоит как минимум 1 телевизор, который позволяет транслировать нам различные кинофильмы, сериалы, новости из которых мы узнаем о последних событиях в стране или всем мире, а так же пополнять свои знания за просмотром научно-познавательных программ или просто смотреть развлекательные передачи.
Принципиально, на сегодняшний момент методы передачи телевизионного сигнала можно разделить на несколько основных групп: спутниковое телевидение, телевидение межсетевого протокола (интернет телевидение), кабельное и эфирное телевидение. Критерий выбора определенной группы зависит от личных предпочтений.
Каждая группа имеет ряд персональных преимуществ, недостатков и особенностей. Так, к примеру, для приема каналов кабельного вещания и интернет вещания не требуется наличие антенны. Передача информации от оператора к потребителю осуществляется посредством специального кабеля.
Сегодня эфирное телевидение подразделяется на 2 типа: аналоговое и цифровое.
Аналоговое эфирное телевидение постепенно изживает себя, поскольку не может обеспечивать такое качество изображения и звука, какое позволяет обеспечивать цифровое телевидение.
Цифровое телевидение является самой современной технологией передачи изображения и звука телевизионных трансляций. Его принцип основан на том, что звук и видеосигнал кодируются при помощи специальных цифровых сигналов.
Для приема трансляций спутникового и эфирного телевидения незаменимой составляющей является приемная антенна.
Антенна — специальное устройство, выполняющее функции по преобразованию энергии электромагнитных волн в энергию токов высокой частоты в режиме приема и преобразованию электрического тока в излучение в режиме передачи [1].
В настоящей работе будет рассмотрено только цифровое эфирное телевидение и антенны, предназначенные для приема такого типа телевидения. Вещание цифрового эфирного телевидения производиться в диапазоне дециметровых волн ДМВ на частотах от 470 до 862 МГц, которые в соответствии со стандартом ГОСТ Р 55947-2014 относятся к каналам с 21 по 69.
По данным сайта ОРТПЦ в Челябинске цифровое телевещание ведется на двух мультиплексах. Частота первого мультиплекса - 498 МГц, что соответствует 24 каналу. Частота второго мультиплекса - 626 Мгц, что соответствует 40 каналу [2].
В качестве приемной антенны может использоваться внутрикомнатная или наружная антенна абонента или коллективная антенна многоквартирного дома. Использование коллективной антенны для многоквартирных домов является наилучшим вариантом, поскольку она может обеспечивать более мощный сигнал, по сравнению с индивидуальной антенной, за счет своей геометрической конструкции и дополнительного оборудования (усилителей и т.д.). Коллективные антенны обычно является группой из 3 (4) антенн каждая из которых работает в своем диапазоне, 2 антенны для метровых волн и 1 (2) антенны для дециметровых волн. В многоквартирных домах состоящих из нескольких подъездов обычно используется индивидуальная антенна для каждого подъезда.
При эксплуатации коллективных антенн, используемые антенны должны соответствовать высоким стандартам качества и надежности, для того чтобы удовлетворить требованиям всех абонентов. Так как при несоблюдении данных требований, велика доля вероятности потерять абонента.
Для приема и передачи радиоволн разработано множество антенн, которые отличатся друг от друга геометрической конструкцией, принципом работы, частотным диапазоном, диаграммой направленности (ДН), коэффициентом полезного действия и т.д.
Актуальность данной выпускной работы обусловлена плавным переходом современного эфирного телевидения с аналогового на цифровой формат, что подразумевает усовершенствование приемного оборудования и поиска новых решений для качественного приема сигналов. Аналоговое телевещание постепенно исчезнет после полного перехода с аналогового на цифровое.
В выпускной квалификационной работе за исходные данные была взята готовая электродинамическая модель антенны в программе MMANA-Gal. Целью данной работы является разработать конструкцию и конструкторскую документацию для антенны встречных волн с центральным питанием.
В результате выполнения квалификационной выпускной работы была разработана конструкция антенны встречных волн с центральным питанием.
Произведен подбор готовой, существующей элементной базы. Подобран материал, из которого изготавливаются элементы конструкции, выбрана подходящая модель радиочастотного кабеля. Произведено изучение нормативной документации.
Для разработки конструкции выбраны технические решения позволяющие реализовать выполнение работы. В частности применялся САПР Autodesk Inventor Professional посредством, которого были созданы модели деталей, разработаны в соответствии с ЕСКД соответствующие чертежи. В программе промоделирована сборка готовой антенны из разработанных элементов конструкции. Разработан комплект соответствующей конструкторской документации. Разработаны чертежи: несущего профиля, уголкового вибратора, собирательной линии передач, верхнего и нижнего пластмассовых держателей, антенной коробки вместе с крышкой, прижима, сборочный чертеж.
В САПР Autodesk Inventor произведена оценка прочности конструкции в ходе которой выявлено, что антенна способна выдерживать поток ветра со скоростью до 25 м/с. и нагрузку весом до 5 кг. без значительных разрушений.
Были изучены модели антенн конкурентов.
Производство готового изделия осуществимо благодаря тому, что подобранная готовая элементная база является современной и распространенной.
Антенна прекрасно подойдет для приема цифровых телевизионных каналов стандарта DVB-T2 который используется как в Российской Федерации, так и за её пределами.
