|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Антена з активним рефлектором. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Антени КВ Для проведення далеких аматорських зв'язків на коротких хвиль широко використовуються спрямовані антени різних типів. Порівняно давно увійшли до практики антени типу "хвильовий канал", найпростіші з яких містять два елементи - активний напівхвильовий вібратор та пасивний рефлектор. Однак двоелементні антени з пасивним рефлектором не дають задовільного спрямування випромінювання. Якщо на частотах телевізійних каналів ще можна миритися з використанням багатоелементних антен, то для KB діапазонів (навіть 28 МГц) вони разом з пристроєм, що обертають, представляють надмірно громіздкі споруди. У зв'язку з цим дедалі ширше застосування знаходять двоелементні антени з активним рефлектором. Справа в тому, що антени з живленням рефлектора мають низку переваг перед антенами з пасивними елементами. Коротко ці переваги зводяться до наступного. Коефіцієнт посилення двоелементної антени з обома активними елементами еквівалентний посиленню повнорозмірної триелементної антени з пасивними директором та рефлектором. При однакових значеннях коефіцієнта посилення двоелементна система легша, простіше в конструктивному відношенні і має менший момент інерції та парусності. Антени з активним харчуванням дозволяють отримати більше придушення випромінювання тому, що за умов аматорського зв'язку важливіше, ніж отримання максимально можливих для цієї системи значень коефіцієнтів посилення. Разом з тим слід зазначити, що антени з активним живленням складніші в налаштуванні та критичніші до зміни параметрів. Принцип роботи двоелементної антени з живленням рефлектора полягає у створенні двох протифазних полів рівних амплітуд у напрямку, зворотному до головного максимуму випромінювання системи. Застосування активного рефлектора дозволяє досягти рівності струмів в обох елементах антени та різниці фаз, необхідної для максимального ослаблення випромінювання назад. Розрахунки, проведені за загальновідомими формулами теорії антени [1], показують, що коефіцієнт посилення у такої антени на 3,4 дБ вище, ніж у антени з пасивним рефлектором, а максимальне пригнічення випромінювання назад (з урахуванням втрат у сполучній лінії) становить 40- 50 дБ, тоді як у пасивних системах воно не перевищує 25 дБ. Ширина діаграми в горизонтальній площині за рівнем 0,707Е становить 58°, а ширина променя у вертикальній площині при висоті підвісу l/2 та куті випромінювання 30° становить 32°. Двоелементна антена з активним рефлектором, що описується, є модифікацією антени HB9CV [2, 3], схема якої наведена на рис. 1. При оптимальній відстані між елементами, що дорівнює l/8, протифазні поля можуть бути отримані при запитуванні елементів антени з фазовим зсувом 225°. Фазовий зсув 225° у живленні рефлектора дорівнює сумі фазових зсувів, що виникають за рахунок протифазної системи живлення елементів (180°) та затримки в лінії живлення (45°).
Слід зазначити, що у схемі антени [2] наведені помилкові дані, що не забезпечують необхідний зсув фаз живлення коаксіальним кабелем. Принциповим недоліком цієї антени є труднощі отримання необхідного фазового зсуву, що з обраної схемою харчування. Будь-якій фідерній лінії властивий коефіцієнт укорочення, пов'язаний з її конструкцією і застосованими матеріалами Для фідерних ліній, що використовуються в антенній техніці, коефіцієнт укорочення зазвичай становить 1,05-1,66. Отже, для схеми рис. 1 при живленні в точках XX замість необхідного зсуву фаз (за рахунок лінії), що дорівнює 45°, буде отримана величина, яка залежить від типу застосованої лінії. Схема антени, вільної від цього недоліку і дозволяє отримати практично будь-який зсув фази між двома активними елементами, показано на рис. 2.
Точку підключення фідера живлення при відомому коефіцієнті укорочення лінії легко визначити за формулами: dp+da=d+2Dlk, де d – відстань між елементами; da – довжина лінії від точки включення до антени; dp – довжина лінії від точки включення до рефлектора; Dlk - конструктивніше подовження лінії (10-20 см) та
де l – робоча довжина хвилі; y - необхідний зсув фази; e – коефіцієнт укорочення. Для живлення антени зручно користуватися коаксіальним кабелем типу РК-75-7-11 (для якого e=1,52) та коаксіальним трійником типу ВР-193-Ф, що розділяє потужність порівну, між вібраторами. При використанні трійника для кращого узгодження необхідно як сполучні лінії використовувати коаксіальний кабель з хвильовим опором 150 ом (типу РК-150-4-11 або йому подібний). При розрахунку довжин елементів антеної системи (які становлять 0,5l для рефлектора і 0,46l для власне антени) необхідно враховувати їхній коефіцієнт укорочення, що залежить від діаметра. Розраховані значення для антени діаметром 22 мм та узгоджувальної лінії діаметром 20 мм наведено в табл. 1. Тут же вказані розміри узгоджувальних елементів. Таблиця 1
Розміри заготовок для антени діапазону 14 МГц наведено у табл. 2. Таблиця 2
Конструкція антени показано на рис. 3. Кожен елемент виконаний з трьох секцій, що складаються з дюралюмінієвих трубок сполучених діаметрів, що входять одна в іншу.
Оскільки зовнішній діаметр однієї трубки дорівнює внутрішньому діаметру другої, система допусків не дозволяє увігнати одну трубку в іншу на значну глибину. Тому вздовж трубки меншого діаметра робиться пропил на довжину 400 - 500 мм, після чого забезпечується їх надійне зчленування. Потрібно звернути особливу увагу на забезпечення надійного електричного контакту в місці зчленування. Порушення контакту спричиняє помітне погіршення електричних параметрів антени. Для полегшення налаштування на кінці елементів надіто гнучкі наконечники зі сплаву АМЦ-М (рис. 4).
Елементи зміцнюються на алюмінієвій трубі діаметром 40-45 мм з товщиною стінок 2 мм. Для надання жорсткості всієї антеної системи вона повинна бути розчалена капронової ліскою діаметром 1 мм (рис. 5).
Інші особливості конструкції видно з фотографії. Вага антени складає всього 6,5 кг, що дозволяє легко монтувати антену одній людині.
Для обертання антени використаний електродвигун типу ПР-1 із вмонтованим усередину корпусу потенціометричним датчиком напрямку. Налаштування антеної системи проводять виходячи з необхідності отримання найкращого узгодження антени з кабелем живлення і максимального придушення заднього випромінювання. При налаштуванні доцільно скористатися сигналом від місцевого джерела, що є приблизно площині розташування елементів з відривом щонайменше 150- 200 м. Послідовність налаштування така. Визначають електричну довжину фазозсувних ліній. Вимірювання та припасування цього параметра повинно бути проведене з точністю не гірше 2-3 електричних градусів. Змінюючи довжину узгоджувальних елементів ya та yp домагаються прийнятного значення КСВ усієї системи (не вище 1,5 на середній частоті діапазону). Регулюючи довжини la і lр, досягають максимального придушення заднього випромінювання. На даному етапі достатньо досягти придушення в 20-25 дБ. Вимірювання слід провести у кількох точках діапазону, після чого повторно регулюють ya та ypдомагаючись значення КСВ, близького до одиниці. Ці операції здійснюють послідовно кілька разів до отримання найкращих параметрів антени. Бажано всі вимірювання проводити в робочому положенні антени для того, щоб уникнути впливу землі, що при малих висотах розташування антени може сильно спотворити результати. Слід зауважити, що антени з активними елементами мають відому залежність рівня придушення заднього випромінювання від кута місця, що визначається різницею у фазових співвідношеннях хвиль, що приходять під різними кутами до горизонту. Для далеких зв'язків, коли ці кути незначні, пригнічення сягає 40-50 дБ. література: 1. С. І. Надененко. "Антени". Зв'язуйтевидавець, Москва, 1959.
Автор: А. Снесарев (UW3BJ); 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
▪ Охолодження крихітної електроніки до рекордно низьких температур ▪ Малогабаритна радіостанція MOTOROLA FV500AA ▪ Шпали із переробленого пластику ▪ Вирощені м'язи, що реагують на світ певної довжини хвилі
▪ Розділ сайту Афоризми знаменитих людей. Добірка статей ▪ стаття Краєвид після битви. Крилатий вислів ▪ стаття Дизайнер комп'ютерної графіки відділу відеовиробництва. Посадова інструкція ▪ стаття Всехвильова антена D2T. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Стійка листівка. Секрет фокусу
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