Діапазонна короткохвильова антена. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Діапазонна короткохвильова антена. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Антени КВ

Коментарі до статті

У пропонованій читачам статті наводиться опис та розрахунок частотнонезалежної антени. Досі цей клас антен майже не знаходив застосування у аматорській практиці. У той же час використання таких антен дуже привабливо, оскільки дозволяє обійтися однією антеною системою під час роботи на декількох діапазонах (наприклад, 14; 21 і 28 МГц на KB або 144 і 430 МГц на УКХ).

У порівнянні з поширеною антеною "хвильовий канал" описувана система має менші розміри в горизонтальній площині. Мабуть, єдиним її недоліком є необхідність виконання елементів у вигляді рамок зі стороною 0,5l, що для діапазону 14 MГц є спорудження значних розмірів. Але така вже антенна техніка. Вічна дилема - чи великі розміри, чи мала ефективність. Це питання кожен любитель вирішує, виходячи зі своїх конкретних умов. Що ж до ефективності, то частотно незалежна антена, мабуть, має перевагу як перед "хвильовим каналом", так і перед різними "квадратами".

Антена, що описується, розроблена за ініціативою короткохвильовика, який добре відомий у нас в країні і за кордоном, беззавітного ентузіаста радіоспорту, колишнього члена президії ФРС СРСР Ігоря Миколайовича Жученка (UA1CC).

Опубліковану нижче статтю автори та редакція присвячують пам'яті І. М. Жученка.

Як правило, антени, які використовують короткохвильовики, вузькосмугові та мають порівняно низький коефіцієнт посилення. Тому перекриття аматорських діапазонів 14; 21 і 28 МГц зазвичай досягається виготовленням трьох антен, а забезпечення телекомунікації - збільшенням потужності передавача або ускладненням антенних систем. У той самий час завдання забезпечення телекомунікації можна успішно вирішити, не умощуючи передавач, якщо використовувати гостронаправлену частотнонезалежную антену з високим коефіцієнтом посилення.

Різними авторами запропоновано низку конструктивних рішень щодо створення частотнонезалежних (логоперіодичних) антен, які мають коефіцієнт посилення 9-12 порівняно з ізотропним випромінювачем. Нижче наводиться опис широкосмугової логоперіодичної антени, збільшення ефективності випромінювання якої досягнуто завдяки застосуванню резонансних елементів, виконаних у вигляді рамок двоконтурних.

Антена, загальний вигляд якої наведено на рис. 1 складається з жорстко виконаної двопровідної лінії живлення і розташованих уздовж неї паралельно один одному випромінюючих елементів. Розміри випромінюючих елементів та відстань між ними змінюється за геометричною прогресією з коефіцієнтом пропорційності t. Елементи збуджуються таким чином, що випромінювана елементами активної області енергія синфазно складається в дальній зоні (під активною областю слід розуміти групу вібраторів, геометричні розміри яких близькі до резонансного довжини елемента 0,25l).

Діапазонна короткохвильова антена
Ріс.1

Випромінюючий елемент має форму квадрата, сторона якого дорівнює 0,5l (рис. 2). Чвертьхвильові перемички утворюють два симетричні контури, що живляться двопровідною лінією в точках а - а'. Напрями основних струмів, що формують діаграму спрямованості, позначені суцільними стрілками. Електромагнітні поля, утворені струмами, зазначеними пунктирними стрілками, компенсуються взаємно. Таким чином резонансний елемент є триелементною синфазною решіткою.

Діапазонна короткохвильова антена
Ріс.2

На рис. 3 показано креслення антени в горизонтальній площині. З нього випливає, що розрахунок антени зводиться до розв'язання прямокутного трикутника. Принагідно зауважимо, що принцип роботи антени не порушується за умови розумного зменшення її поздовжнього розміру, що надає вирішальне значення при побудові антен короткохвильового діапазону.

Діапазонна короткохвильова антена
Ріс.3

Розміри укороченої антени визначаються частотним діапазоном. Так, для перекриття діапазону частот 14; 21 і 28 МГц необхідною та достатньою умовою є присутність резонансних елементів, що відповідають граничним частотам. Однак у цьому випадку спрямовані властивості антени на частоті 28 МГц будуть дещо нижчими, ніж на частоті 14 МГц, оскільки активна область на верхній частоті обмежиться одним елементом. Тому скорочення антени бажано проводити так, щоб на верхній частоті працювали хоча б два резонансні елементи.

Розрахунок антени

Виходячи з умов забезпечення відмінкового зв'язку з кореспондентами, розраховуємо (або задаємо) необхідне посилення антени G:

Діапазонна короткохвильова антена

де: Е – напруженість поля (поріг чутливості приймача), мв/м;

P – потужність передавача, вт; r – відстань, км.

Діапазонна короткохвильова антена
Ріс.4

З графіка рис. 4 визначаємо кутовий розмір a.

З графіка рис. 5 знаходимо поздовжній розмір L (Lo, L1 або L1 - в залежності від обраного ступеня укорочення, де:

Lo - повна довжина антени, L1 - мінімально можлива

Діапазонна короткохвильова антена
Ріс.5

довжина укороченої антени, L2 – довжина укороченої антени з урахуванням збільшення активної зони на верхніх частотах).

З графіка рис. 6 визначаємо значення коефіцієнта пропорційності т. Тут Gопт відповідає оптимальному посиленню, а Gопт-D і Gопт-2D-зменшення посилення на 1 та 2 одиниці.

Діапазонна короткохвильова антена
Ріс.6

З графіка рис. 7 визначаємо кількість випромінюючих елементів n.

Діапазонна короткохвильова антена
Ріс.7

Розраховуємо резонансну довжину випромінюючих елементів:

l₁=0,25lмакс

l₂=tl₁

. . . . .

ln=tl_н-1

Визначаємо місце розташування (відстань до першого елемента) випромінюючих елементів R вздовж двопровідної лінії:

R1=L

R2=tR1

. . . . .

R2=tR_н-1

При виготовленні живильної двопровідної лінії розрахунковий розмір L слід збільшити на величину 0,13lмакс для отримання гарного узгодження та усунення зворотного випромінювання: 0,03lмакс - перед резонансним елементом, що відповідає верхній частоті зрізу, і 0,1lмакс - після резонансного елемента, відповідного .

Для посібника при виборі антени в діапазоні частот 14-28 МГц у таблиці наведено порівняльну оцінку її геометричних та електричних параметрів.

Таблиця 1

G	a, град	Lo, м	L1, м	L2, м	t	n
18	10	30	15	18,5	0,9	8
15	20	15,3	7,5	10,5	0,8	4
12,5	30	9,3	4,7	7,1	0,7	3
10	40	6,4	3,2	5,0	0,6	2
9,5	45	5,35	2,6	4,4	0,7	5
8	50	4,5	2,1	3,5	0,5	2
6	60	3,1	1,4	2,5	0,4	2
4,5	70	1,95	0,9	1,5	0,3	2
3	80	1,0	0,5	0,7	0,2	2

Розміри, що відповідають G = 9,5, наведено на рис. 3. Як L прийнятий розмір L2. Діаграми спрямованості антени показано на рис. 8.

Діапазонна короткохвильова антена
Ріс.8

Конструкція антени

Антена та двопровідна лінія живлення можуть бути виконані із сталевих або дюралюмінієвих труб. Постійність хвильового опору двопровідної лінії забезпечується за допомогою ізоляторів, виготовлених із високочастотних діелектричних матеріалів або сухого, добре просоченого оліфою дерева. Хвильовий опір лінії (з урахуванням застосованого ізолятора) має становити приблизно 100 ом.

Порушення двопровідної лінії може здійснюватися як симетричним, і несиметричним фідерами. У тому випадку, коли передавач має несиметричний вихід,

збудження раціонально робити коаксіальним кабелем, прокладеним всередині однієї з труб лінії. При цьому початкова ділянка труби відіграє роль трансформатора, що симетрує (узгоджує). Екрануюча обплетення кабелю гальванічно з'єднується з кінцем однієї труби лінії, а внутрішня жила припаюється до другої труби.

Автори: Є. Барановський, Е. Тумаркін; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Антени КВ.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Шум транспорту затримує зростання пташенят 06.05.2024

Звуки, що оточують нас у сучасних містах, стають дедалі пронизливішими. Однак мало хто замислюється про те, як цей шум впливає на тваринний світ, особливо на таких ніжних створінь, як пташенята, які ще не вилупилися з яєць. Недавні дослідження проливають світло на цю проблему, вказуючи на серйозні наслідки для їхнього розвитку та виживання. Вчені виявили, що вплив транспортного шуму на пташенят зебрового діамантника може призвести до серйозних порушень у розвитку. Експерименти показали, що шумова забрудненість може суттєво затримувати їх вилуплення, а ті пташенята, які все ж таки з'являються на світ, стикаються з низкою здоровотворних проблем. Дослідники також виявили, що негативні наслідки шумового забруднення сягають і дорослого віку птахів. Зменшення шансів на розмноження та зниження плодючості говорять про довгострокові наслідки, які транспортний шум чинить на тваринний світ. Результати дослідження наголошують на необхідності ...>>

Бездротова колонка Samsung Music Frame HW-LS60D 06.05.2024

У світі сучасної технології звуку виробники прагнуть не тільки бездоганної якості звучання, але й поєднання функціональності з естетикою. Одним із останніх інноваційних кроків у цьому напрямку є нова бездротова акустична система Samsung Music Frame HW-LS60D, представлена на заході 2024 World of Samsung. Samsung HW-LS60D – це не просто акустична система, це мистецтво звуку у стилі рамки. Поєднання 6-динамічної системи з підтримкою Dolby Atmos та стильного дизайну у формі фоторамки робить цей продукт ідеальним доповненням до будь-якого інтер'єру. Нова колонка Samsung Music Frame оснащена сучасними технологіями, включаючи функцію адаптивного звуку, яка забезпечує чіткий діалог на будь-якому рівні гучності, а також автоматичну оптимізацію приміщення для насиченого звукового відтворення. За допомогою з'єднань Spotify, Tidal Hi-Fi і Bluetooth 5.2, а також інтеграцією з розумними помічниками, ця колонка готова задовольнити ...>>

Новий спосіб управління та маніпулювання оптичними сигналами 05.05.2024

Сучасний світ науки та технологій стрімко розвивається, і з кожним днем з'являються нові методи та технології, які відкривають перед нами нові перспективи у різних галузях. Однією з таких інновацій є розробка німецькими вченими нового способу керування оптичними сигналами, що може призвести до значного прогресу фотоніки. Нещодавні дослідження дозволили німецьким ученим створити регульовану хвильову пластину всередині хвилеводу із плавленого кремнезему. Цей метод, заснований на використанні рідкокристалічного шару, дозволяє ефективно змінювати поляризацію світла через хвилевід. Цей технологічний прорив відкриває нові перспективи розробки компактних і ефективних фотонних пристроїв, здатних обробляти великі обсяги даних. Електрооптичний контроль поляризації, що надається новим методом, може стати основою створення нового класу інтегрованих фотонних пристроїв. Це відкриває широкі можливості для застосування. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Суперклей для зламаних кісток 01.05.2018

У Швеції винайшли суперклей, за допомогою якого за лічені хвилини зрощуються зламані кістки. Дослідники Королівського технологічного інституту у Стокгольмі вже провели дослідження на тваринах. Експерименти показали, що при зламі кісток клей вирішує проблему за п'ять хвилин, відновлюючи цілісність тканин.

Новий адгезив виявився стійким до дії води та повітря. При лікуванні переломів використовується техніка сендвіча: перший шар клею наноситься на поверхню кістки і просочується в тканину. Потім слідує пористий шар, необхідний для міцності з'єднання. Зверху наноситься ще один шар клею, що закріплює.

Дослідження на пацієнтах-добровольцях ще не проводилися, але шведи оптимістично налаштовані. Очікується, що наукові випробування продовжаться найближчими місяцями.

Головним споживачем нового суперклею, як очікується, стануть клініки, що спеціалізуються на лікуванні остеопорозу (захворювання, у якому кісткова тканина втрачає міцність). В основному до цього захворювання схильні літні жінки, але останнім часом недуга "помолодшала" і зустрічається навіть у дітей.

Ідея про створення нового суперклею для кісткової тканини витала у повітрі вже кілька десятиліть. Поки що прориву вдалося досягти лише в стоматології - дантисти випробували та успішно використовують спеціальну адгезивну речовину для реставрації зламаних зубів. Спроби використовувати ту ж речовину всередині організму були провальними: на кістках суперклеї або не працювали, або відкидалися імунною системою. Якщо експеримент виявиться успішним, він може дати початок новій ері речовин, що клеять, що використовуються в медицині.

Інші цікаві новини:

▪ Випаровується планета

▪ Скам'янілий хліб

▪ Захист даних на жорсткому диску

▪ 49" монітор Samsung CHG90

▪ Потужні N-канальні МОП-транзистори на 40 вольт

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Гірлянди. Добірка статей

▪ стаття Історія політичних та правових навчань. Шпаргалка

▪ стаття Як визначається день святкування Великодня? Детальна відповідь

▪ стаття По снігу на шипах. Особистий транспорт

▪ стаття Саморобні детектори. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Переробка комп'ютерного блока живлення в зарядний пристрій. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт