|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Малогабаритна квадратна антена. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Антени КВ Серед проблем, з якими доводиться стикатися радіоаматорам-короткохвильовикам, основною, мабуть, є проблема виготовлення досить ефективної та водночас не дуже складної в конструктивному відношенні антени. Не викликає сумніву, що найкращі результати може забезпечити спрямована антена, що обертається. Однак багато антени всього виду досить громіздкі і конструктивно складні, що ускладнює застосування їх багатьма любителями. У статті, що публікується нижче, пропонується метод істотного зменшення геометричних розмірів при збереженні досить високого к. п. д. антен, що, безсумнівно, зацікавить короткохвильовиків. Автор свідомо не наводить конкретної конструкції антени, оскільки сподівається, що широке коло короткохвильовиків зазнає описаного методу на антенах з різним ступенем зменшення, розрахованих на різні діапазони, що мають різне конструктивне оформлення. В останні роки на сторінках радіоаматорського друку з'явилося чимало описів різноманітних короткохвильових малогабаритних антен, у яких електричне подовження до резонансної довжини досягається за допомогою реактивних елементів (індуктивності, ємності, відрізки ліній). За рахунок зменшення геометричних розмірів полегшується встановлення антени та спрощується конструкція підтримуючих пристроїв. Деяка частина радіоаматорів відноситься до таких антенів з певним скептицизмом, пояснюючи це тим, що будь-яка геометрично зменшена антена працює гірше за повнорозмірну. Із цим не можна не погодитися. Дійсно, при будь-якому вигляді укорочення вібратора зменшується площа, обмежена епюрою розподілу струму, що протікає по ньому (надалі звана "площею струму") і, отже, к. п. д. антени. Однак ступінь зниження к. п. д. залежить не тільки від ступеня геометричного зменшення, а й від способу подовження електричної антени. Крім того, іноді виявляється, що зменшена антена в реальних умовах працює навіть краще повнорозмірної за рахунок перерозподілу енергії втрат і випромінювання, наприклад, при установці зменшеної антени на більшій висоті над навколишньою місцевістю. Малогабаритні антени, очевидно, також можуть привернути увагу радіоаматорів, які не мають з якихось причин можливості встановити повнорозмірну антену. На рис.1,а показаний повнорозмірний напівхвильовий вібратор, на рис.1,б - вібратор, що електрично подовжений за рахунок включення в пучність струму котушки L, на рис. 1,в - вібратор, електричне подовження якого досягається за рахунок ємнісного навантаження на кінцях. Для кожного вібратора показано розподіл струму вздовж нього. Як видно із малюнків, максимальна площа струму спостерігається у повнорозмірного вібратора.
Для двох інших вібраторів бачимо, що при значній мірі електричного подовження площа струму у разі включення ємності прагне прямокутника з висотою Iмакс, а в другому випадку - трикутника з висотою I На рис.2а показаний квадратний вібратор, звернений одним з кутів донизу. При симетричному живленні антени в точці А або Б пучність напруги буде в точках і Г, а пучність струму - в точках А і Б. Вібратор можна електрично подовжити, включаючи індуктивність в розрив проводу в точці А або Б, або ємність між точками В і Г. Останній спосіб і в цьому випадку вигідніший. В результаті отримуємо вібратор у вигляді, показаному на рис.2,б з геометричними розмірами меншими, ніж у квадрата на рис.2,а, але з тією ж резонансною частотою.
З метою практичної перевірки доцільності електричного подовження квадратної антени за допомогою ємності було проведено експеримент на зменшеній моделі на частоті близько 100 МГц. Квадрат виконаний із дроту діаметром 1,2 мм. Розмір сторони квадрата дорівнює 76 см. Результати експерименту наведено у таблиці 1. Таблиця 1
Як очевидно з таблиці, зі збільшенням довжини дроти а (рис.2,б) резонансна частота квадрата знижується, хоча ємність З ще підключена. Це тим, що самі горизонтальні дроти електрично подовжують антену з допомогою утвореної ними додаткової ємності. При підключенні ємності, що дорівнює 20 пФ, резонансна частота вібратора була знижена в два рази в порівнянні з початковою. Орієнтовні значення к. п. д. залежно від відношення розмірів малогабаритної антени до розмірів звичайної без урахування втрат в ізоляторах зазначені в таблиці 2. Таблиця 2
Електрично подовжені вібратори є елементами, з яких можна зібрати багатоелементну антену. Нижче розглядається конструкція подвійного квадрата, виконаного з елементів, електрично подовжених за допомогою ємності. Якщо точку живлення антени вибрати у вершині А, то у разі електричної симетрії антени напруга в точці Б дорівнює 0. Напруга в точці А залежатиме від схеми живлення антени. Так. при застосуванні широко поширеної серед радіоаматорів схеми g-узгодження напруга в точці А також буде близько до нульового значення. Взагалі кажучи, це дозволяє використовувати як вертикальну штангу металеву трубу, не ізольовану від проводів вібратора. Однак при незначному порушенні симетрії у вертикальній штанзі з'явиться струм, який порушить нормальну роботу антени. Роль горизонтальної частини вібратора може виконати підтримуюча металева штанга, але вона повинна бути розірвана посередині та ізольована від вертикальної штанги. До цієї ж точки на горизонтальній штанзі підключається конденсатор змінної ємності. Ескіз такої конструкції показано на рис.3,а.
На рис.3,б показана конструкція, в якій застосовано два конденсатори (С1 і С2) Живлення рамки здійснюється кабелем без узгоджувального пристрою. Ротори конденсаторів знаходяться під невеликим потенціалом, що наближається до нуля при симетрії антени. Змінюючи співвідношення між ємностями С1 та С2, можна симетрувати антену. Якщо такий необхідності пет, то як конденсатори змінної ємності можна використовувати здвоєний блок. Розмір ємності конденсаторів залежить від діапазону, який розрахована антена і від ступеня її електричного подовження. Для всіх практичних випадків цілком достатньо максимальна величина ємності 50 пф. Особливу увагу слід приділити ізоляторам, оскільки вони включені в пучності напруги і в основному визначають величину втрат високочастотної енергії, слід застосовувати ізолятори, виготовлені з матеріалів з малими втратами (порцеляна, полістирол, фторопласт тощо). Пасивний елемент антени виконується аналогічно. Відстань між вібраторами залишається такою, як і для повнорозмірних антен. Загальний вигляд двоелементної антени показано на рис.4.
Конкретні розміри антени для того чи іншого аматорського діапазону не наводяться, оскільки вони залежать від бажаного ступеня зменшення геометричних розмірів та від розмірів деталей конструкції, що підтримують. Можлива помилка при розмітці довжини дроту легко компенсується при налаштуванні антени конденсатором. Автор: Інж.С. Бунімович (UB5UN); Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru
Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами
05.05.2024 Приміальна клавіатура Seneca
05.05.2024 Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія
04.05.2024
▪ Літак Solar Impulse 2 завершив кругосвітній політ ▪ Кнопка смерті у процесорі Qualcomm Snapdragon 810 ▪ Користь освіти для збереження пам'яті
▪ розділ сайту Інструменти та механізми для сільського господарства. Добірка статей ▪ стаття Руки геть! Крилатий вислів ▪ стаття Чи є життя на Марсі? Детальна відповідь ▪ стаття Робота в лісових розсадниках. Типова інструкція з охорони праці ▪ стаття УЗЧ з урахуванням мікросхеми А2030. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Найпростіші схеми однотактних перетворювачів. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page