Радиомачты и башни
Радиомачты и башни , как правило, высокие конструкции, предназначенные для поддержки антенн для телекоммуникаций и радиовещания , включая телевидение . Существует два основных типа: вантовые и самонесущие конструкции. Они являются одними из самых высоких рукотворных сооружений. Мачты часто называют в честь вещательных организаций, которые изначально построили их или используют в настоящее время.
В случае мачтового излучателя или излучающей башни вся мачта или башня сама по себе является передающей антенной.
Термины «мачта» и «башня» часто используются как синонимы. Однако с точки зрения строительной техники башня представляет собой самонесущую или консольную конструкцию, а мачта держится на растяжках или вантах . Инженеры вещания в Великобритании используют ту же терминологию. Мачта — это наземная конструкция или конструкция на крыше, которая поддерживает антенны на высоте, на которой они могут удовлетворительно отправлять или принимать радиоволны. Типичные мачты имеют стальную решетчатую или трубчатую конструкцию. Сами мачты не играют никакой роли в передаче мобильных телекоммуникаций. Мачты (используя терминологию гражданского строительства), как правило, дешевле в строительстве, но требуют расширенной области вокруг них для размещения растяжек. Башни чаще используются в городах, где не хватает земли.
Есть несколько пограничных конструкций, которые частично отдельно стоящие и частично с оттяжками, называемые башнями с дополнительными оттяжками . Например:
Первые эксперименты в области радиосвязи были проведены Гульельмо Маркони , начиная с 1894 года. В 1895–1896 годах он изобрел вертикальный монополь или антенну Маркони , которая первоначально представляла собой провод, подвешенный к высокому деревянному столбу. Он обнаружил, что чем выше была подвешена антенна, тем дальше он мог передавать, что стало первым признанием необходимости высоты антенн. Радио начали использовать в коммерческих целях для радиотелеграфной связи примерно в 1900 году. В течение первых 20 лет существования радиостанции дальней радиосвязи использовали длинные волны в очень низкочастотном диапазоне, поэтому даже самые высокие антенны были электрически короткими и имели очень низкуюрадиационное сопротивление 5-25 Ом, вызывающее чрезмерные потери мощности в системе заземления . На радиотелеграфных станциях для повышения эффективности использовались огромные плоские антенны с емкостной нагрузкой, состоящие из горизонтальных проводов, натянутых между несколькими стальными башнями высотой 100–300 метров (330–980 футов). [1]
Радиовещание в диапазоне AM началось примерно в 1920 году. Выделение для вещания средних частот волн повысило возможность использования одиночных вертикальных мачт без верхней нагрузки. Антенна, использовавшаяся для вещания в 1920-х годах, представляла собой Т-образную антенну , которая состояла из двух мачт с натянутой между ними проволокой, что требовало вдвое больших затрат на строительство и площади земли по сравнению с одной мачтой. [1] В 1924 году Стюарт Баллантайн опубликовал две исторические статьи, которые привели к разработке одномачтовой антенны. [1] В первом он вычислил радиационное сопротивление вертикального проводника над плоскостью заземления . [2]Он обнаружил, что сопротивление излучения увеличивается до максимума на длине 1/2 длины волны , поэтому мачта такой длины имеет входное сопротивление , которое намного превышает сопротивление земли, что снижает долю мощности передатчика, которая теряется в земле. система без использования емкостной верхней нагрузки. Во второй статье того же года он показал, что количество энергии, излучаемой горизонтально в земных волнах , достигает максимума на высоте мачты 5/8 длины волны . [3]
