Практичні конструкції антен DJ9BV на діапазон 144 МГц. Схема, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

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

Практичні конструкції антен DJ9BV на діапазон 144 МГц. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Антени УКХ

Коментарі до статті

Мета публікованої нижче статті - короткий аналіз сучасного стану антенно-фідерної техніки та опис практичної конструкції простої, ефективної та технологічної антени, розробленої відомим німецьким ультракороткохвильовиком Понтером Хохом (DL6WU), яку модифікував і довів до високої технологічності Райнер Бертельмей багато років "законодавцем" європейських новинок у частині УКХ техніки [9].

Серед різноманіття УКХ антен, що застосовуються для аматорського радіозв'язку [3, 4], особливе місце займають "хвильові канали" з подовженою траверсою (бумом), як найпростіші у виготовленні, некритичні до налаштування, що дозволяють отримати великий коефіцієнт посилення та пристойну діаграму спрямованості. Крім того, з них можна створити складну високоефективну антенно-фідерну систему для радіозв'язків через Місяць.

У табл. 1 наведено основні характеристики найбільш поширених "хвильових каналів" на двометровий діапазон. Як видно з неї, існує тенденція покращення параметрів антени зі збільшенням довжини траверси. Істотна відмінність щодо F/B (вперед/назад") викликана застосуванням у ряді випадків складних рефлекторів.

Таблиця 1

антена Довжина буму, м (частина довжини хвилі) Посилення, дБ Діаграма спрямованості, радіус, у площині Відношення F/B, дБ Автор розробки
E H
DJ9-2-1,8 3,75 (1,8l) 11,2 39 44 20,2 DL6WU
TONNA-13 4,42 (2,13l) 11,35 36,3 40 17,5 F9FT
DJ9-2-2.1 4,44(2,1l) 11,8 36,8 40,5 24,2 DL6WU
YU0U 2х3,63 (3,5l) 11,95 37 33,5 33 YU0B
TONNA-16 6.34 (3,1l) 12,65 34 37 21 F9FT
TONNA-17 6,545 (3,2l) 12,9 33 35,7 30 F9FT
DJ9-2-3.2 6,69 (3,2l) 13,25 31,2 33,5 20 DL6WU
TONNA-17 6,545 (3,2l) 12,9 33 35,7 30 F9FT
DJ9-2-3,6 7,5 (3,6l) 13,6 30 31,75 20,8 DL6WU
DJ9-2-4,0 8,34 (4,0l) 14 29 30,5 24,3 DL6WU
LBX-16 8,509(4,1l) 14,05 28 29,5 22,6 DL6WU
DJ9-2-4.4 9,18(4,4l) 14,3 28 29,5 21 DL6WU
LBX-17 9,35 (4,5l) 14,4 27 28,5 20 DL6WU
DJ9-2-4.8 10,02 (4.8l) 14,6 27,5 28,8 22 DL6WU

Всі "хвильові канали" на УКХ діапазони за способом розташування елементів на траверсі умовно можна розділити на три види: вони можуть бути електрично з'єднані з металевим бумом, ізольовані від нього або розташовуватися на неметалевому бумі. Кожен із видів мають свій "бум-ефект" - ступінь впливу діаметра буму на електричну довжину елемента, що проходить через нього. Необхідна геометрична довжина елемента залежить тільки від діаметра буму, а й від діаметра самого елемента. Після публікації К.Фехтелом опису антен "TONNA" (F9FT) у журналі "Радіо" [5] багато ультракороткохвильовиків колишнього СРСР повторювали ці конструкції, які на тривалий час стали своєрідним стандартом УКХ антен. Поруч із простотою виготовлення ці конструкції мають ряд істотних важливих недоліків. По-перше, відсутність узгодження та симетрування ставить під сумнів можливість отримання "чистої" діаграми спрямованості. По-друге, елементи, розташовані на бумі, електрично з'єднані з останнім. Будь-яке механічне з'єднання не гарантує довготривалого надійного електричного контакту неоднорідних металів (навіть алюміній – дюралюміній). Відсутність контакту елемент-бум чи його нестабільний характер веде зміну параметрів антени (збільшення КСВ. спотворення діаграми, шуми). По-третє, якщо під руками відсутні матеріали на бум та елементи, що повністю відповідають опису, то застосування випадкових матеріалів не дозволяє отримати очікувані результати.

Запропонована конструкція антени DJ9BV вільна від цих недоліків. У табл. 2 наведено основні геометричні розміри даної антени, в ній R позначає рефлектор, DE-вібратор, D-директор.

Таблиця 2

елемент Довжина,
мм Відстань між
елементами, мм Відстань від нульової
позначки, мм Примітка
R1..R2 1083 - 0 Подвійний для 4,8l
R1..R2 1053 - 0 Подвійний для 1,8l, 3,2l
R 1030 - 0 Для 2,1l, 3,6l, 4l, 4,4l
DE 990 360 360 Вібратор діам. 8 мм
D1 950 165 525
D2 940 375 900
D3 930 450 1350
D4 920 525 1875
D5 915 585 2460
D6 910 630 3090
D7 905 660 3750 DJ9-2.1.8
D8 900 690 4440 DJ9-2-2.1
D9 895 720 5160
D10 890 750 5910
D11 885 780 6690 DJ9-2-3.2
D12 880 810 7500 DJ9-2.3.6
D13 875 840 8340 DJ9-2.4.0
D14 870 840 9180 DJ9-2-4.4
D15 855 840 10020 DJ9-2-4.8

Антени довжиною 2,2l, 3,6l, 4,0l, 4,4l мають одиночний рефлектор, довжиною 1,8l, 3,2l, 4,8l - подвійний рефлектор, що підвищує співвідношення випромінювання вперед/назад. Бум виготовлений з алюмінієвого профілю квадратного перерізу розмірами 20х20х2 мм. Елементи виконують з 4-міліметрового алюмінієвого прутка. Вібратор зроблений із алюмінієвої трубки зовнішнім діаметром 8 мм та товщиною стінки 1 мм. Конструкція активного вібратора показана на рис. 1. Середня точка вібратора може бути електрично з'єднана з бумом.

Практичні конструкції антен DJ9BV на діапазон 144 МГц
Ріс.1

Узгоджувальне U-коліно виготовляють із відрізка довжиною 680 мм коаксіального кабелю з хвильовим опором 50 Ом. Особливу увагу слід звернути на надійність гідроізоляції вузла з'єднання вібратора з U-коліном та фідером.

Конструкція вібратора, що має опір 300 Ом, описана [6].

Розміщення рефлекторів показано на рис.2.

Практичні конструкції антен DJ9BV на діапазон 144 МГц
Ріс.2

При діаметрі буму більше 20 мм довжина всіх пасивних елементів має бути збільшена на 1 мм при діаметрі 25 мм, на 3 мм – при 30 мм, на 6 мм – при 40 мм. З урахуванням поправок для довжини кожного елемента бум може бути виготовлений із труб різного діаметра. Застосування телескопічного буму збільшує механічну міцність конструкції. Якщо діаметр пасивних елементів 5 мм, довжини всіх елементів мають бути зменшені на 4 мм. Пасивні елементи повинні бути надійно ізольовані від траверси, що несе.

Варіанти розміщення елементів показано на рис.3.

Практичні конструкції антен DJ9BV на діапазон 144 МГц
Ріс.3

На рис.3, а дано варіант DJ9BV, на рис. 3,б - RW3TJ. У першому випадку використано стандартні нейлонові втулки з отвором діаметром 4 мм. У другому застосовуються 5-міліметрові елементи та відрізки трубок із стабілізованого поліетилену (оболонка кооксиального кабелю РК75-4-12).

Електричні параметри різних варіантів антен на частоті 144,5 МГц при КСВ не гірше за 1,2 наведені і табл. 3.

Таблиця 3

Тип антени Посилення, дБ Відношення F/В, дБ Діаграма спрямованості, градус Відстань, м, у площині
E H Е Н
DJ9-2-1,8 11,2 20,2 39 44 3,10 2,77
DJ9-2-2,1 11,8 24,2 36,8 40,5 3,29 3
DJ9-2-3,2 13,25 20 31,2 33,5 3,86 3,6
DJ9-2-3,6 13,6 20,8 30 31,75 4 3,79
DJ9-2 4,0 14 24,3 29 30,5 4,14 3,94
DJ9-2-4,4 14,3 21 28 29,5 4,29 4,07
DJ9-2-4,8 14,6 22 27,5 28,8 4,36 4,17

У графах "Відстань Е" та "Відстань Н" вказані оптимальні відстані між антенами у вертикальній та горизонтальній площинах при виготовленні антенних решіток. Розміри можна змінювати в межах від 80 до 105% від зазначених у таблиці. Зменшення розмірів дозволяє покращити діаграму спрямованості, а збільшення – підвищити коефіцієнт посилення. Четвірка антен DJ9-2-4,0 дає приріст посилення +5,9 дБ по відношенню до одиночної, сумарний коефіцієнт посилення такої антени становить 20 дБ.

Автором статті виготовлено та випробувано чотири конструкції антен DJ9BV. Антени DJ9-2-3.6 тривалий час експлуатуються на радіостанції UZ3TXB, використовувалися в експедиціях UW3TJ/A та RU1R. Антена DJ9-2-4,4 показала чудові результати в експедиції UA1C, дозволивши команді УКХ Комітету СРР показати найкращий результат у контесті "ВСС-93".

Автор висловлює глибоку подяку DJ9BV за люб'язний дозвіл скористатися результатами його робіт [2] і висловлює впевненість у тому, що дана публікація дозволить ультракороткохвильовикам виготовити високоефективні антени та антенні системи.

література

1. Gunter Hoch (DL6WU). Extrem lange Yagi-Anicnnen. - UKW-BERtCHTE. 1992, N 1.
2. Rainer BcrlelmeBter (DJ9BV). Yagi-Antennas для 144 MHz.-DUBUS. 1990. N 1.
3. Spindler. ANTENNEN. - VEB VERLAG TECHNIK BERLIN, 1981.
4. Беньковський З., Липинський Еге. Аматорські антени коротких і ультракоротких хвиль. - М-: Радіо та зв'язок. 1983.
5. Фехтел К. (UB5WN). Високоефективні УКХ антени. - Радіо, 1983, N 3.
6. Харченко В. (RB4EXN). Вібратор DJ9UV-1-ONG-YAG1. Радіоаматор. 1991, N 6.

Автор: Олег Архіпов (RW3TJ), м. Нижній Новгород; Публікація: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Дивіться інші статті розділу Антени УКХ.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

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. ...>>

Приміальна клавіатура Seneca 05.05.2024

Клавіатури – невід'ємна частина нашої повсякденної роботи за комп'ютером. Однак однією з головних проблем, з якою стикаються користувачі, є шум, особливо у випадку преміальних моделей. Але з появою нової клавіатури Seneca від Norbauer & Co може змінитися. Seneca – це не просто клавіатура, це результат п'ятирічної роботи розробників над створенням ідеального пристрою. Кожен аспект цієї клавіатури, починаючи від акустичних властивостей до механічних характеристик, був ретельно продуманий і збалансований. Однією з ключових особливостей Seneca є безшумні стабілізатори, які вирішують проблему шуму, характерну для багатьох клавіатур. Крім того, клавіатура підтримує різні варіанти ширини клавіш, що робить її зручною для будь-якого користувача. І хоча Seneca поки не доступна для покупки, її реліз запланований на кінець літа. Seneca від Norbauer & Co є втіленням нових стандартів у клавіатурному дизайні. Її ...>>

Запрацювала найвища у світі астрономічна обсерваторія 04.05.2024

Дослідження космосу та її таємниць - це завдання, яка привертає увагу астрономів з усього світу. У свіжому повітрі високих гір, далеко від міських світлових забруднень, зірки та планети розкривають свої секрети з більшою ясністю. Відкривається нова сторінка в історії астрономії із відкриттям найвищої у світі астрономічної обсерваторії – Атакамської обсерваторії Токійського університету. Атакамська обсерваторія, розташована на висоті 5640 метрів над рівнем моря, відкриває нові можливості для астрономів у вивченні космосу. Це місце стало найвищим для розміщення наземного телескопа, надаючи дослідникам унікальний інструмент вивчення інфрачервоних хвиль у Всесвіті. Хоча висотне розташування забезпечує більш чисте небо та менший вплив атмосфери на спостереження, будівництво обсерваторії на високій горі є величезними труднощами та викликами. Однак, незважаючи на складнощі, нова обсерваторія відкриває перед астрономами широкі перспективи для дослідження. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Сині світлодіоди небезпечні для комах 27.10.2014

Вчені з Нової Зеландії з'ясували, що світло синіх світлодіодів, згубне для екосистеми, оскільки приваблює в півтора рази більше комах, ніж випромінювання звичайних вуличних ліхтарів.

Нагадаємо: за винахід синіх світлодіодів 2014 р. японські вчені отримали Нобелівську премію з фіїки.

Поширені сьогодні системи вуличного освітлення в розвинених країнах, як правило, орієнтовані на газорозрядні натрієві лампи, які випромінюють жовте світло. При цьому комах більше тягне до синього світла, що випромінюється світлодіодами. Людині таке світло здається білим за рахунок шару люмінофора, який "підмішує" білизну до випромінювання синього світлодіода, проте комахи сприймають фарбування лампи інакше.

З метою найбільш точного зіставлення привабливості натрієвих ламп і світлодіодів для комах, Стівен Поусон (Stephen Pawson) і Мартін Бейдер (Martin Bader) помістили ліхтарі двох різних типів у великих листів клейкого паперу, залишивши їх уночі на полі, розташованому в сільській місцевості. Вранці вчені виявили, що світлодіодні лампи залучили на 48% більше мух, метеликів та інших комах. Повторні досліди показали схожі результати. Незалежно від типу світлодіодів, використовуваних фільтрів та компанії-виробника, всі світлодіодні лампи залучали безліч комах.

В результаті було зроблено висновок, що сині світлодіоди, за створення яких було присуджено Нобелівську премію з фізики за 2014 р., порушують баланс екосистеми та притягують комах до міст із сільської місцевості. Більше того, використання світлодіодного освітлення в морських портах може призводити до експансії інвазивних видів (наприклад, непарного шовкопряда), стверджують вчені.

Інші цікаві новини:

▪ Технологія латексного друку на жорстких носіях

▪ Домашні водневі батареї Lavo

▪ Шанси познайомитися з інопланетянами майже нульові

▪ Однокристальні системи Qualcomm IPQ8074 та QCA6290

▪ LMX9838 - модуль Bluetooth із профілем послідовного порту

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Альтернативні джерела енергії. Добірка статей

▪ стаття Ямщик, не жени коней! Крилатий вислів

▪ стаття Що таке центр задоволення та де він розташований в організмі? Детальна відповідь

▪ стаття Мерчендйзер. Типова інструкція з охорони праці