Ультракороткохвильові антени. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Антени УКХ

 Коментарі до статті

Усі знову і знову ультракороткохвильовики запитують у своїх старших колег: "Яку антену вибрати?" Точно відповісти на це питання неможливо, тому що все залежить від того, для якої мети будується антена. Якщо передбачаються зв'язки у всіх напрямках, наприклад усередині міста, то. дуже зручні антени з круговою діаграмою, які часто дозволяють працювати на відстані між станціями, рівних 50-100 км. Для далеких зв'язків найбільше підходять спрямовані антени. У "густозаселених" ультракороткохвильовиках районах або у випадках, коли з деяких напрямків йдуть перешкоди, безперечно, краще використовувати антени гостронаправлені.

Цих небагатьох прикладів достатньо, щоб зрозуміти, що антени, однаково придатної для всіх випадків, немає. Радіоаматор повинен сам вибрати антену, що відповідає основним його вимогам. А ще краще побудувати дві-три антени та використовувати їх у міру потреби.

Початківцю ультракороткохвильовику нерозумно вибирати своєю першою антеною якусь громіздку і складну конструкцію, в процесі будівництва якої він по недосвідченості може наробити безліч помилок. Слід починати з будівництва найпростіших антен і зі зростанням досвіду та знань переходити до складніших систем.

При виборі типу антени потрібно враховувати і те, які основні матеріали є у розпорядженні конструктора. Якщо не можна придбати труби або прутки для антенних елементів, то можна вибрати, наприклад, "подвійний квадрат", при будівництві якого потрібен лише дріт, дерев'яні рейки та невелика кількість ізоляційного матеріалу. Істотно також, як буде виконана лінія живлення - з коаксіального або, стрічкового кабелю, або просто у вигляді двопровідної лінії.

Не можна забувати і те, чи потрібні при будівництві антени будь-які вимірювання. Початківцю, до того ж не має вимірювальної апаратури, краще вибрати антену, яка напевно стане добре працювати без налаштування.

Розглянемо низку типів антен. Серед них є прості конструкції, доступні для повторення кожним новачком, і складні, у тому числі антенні системи, які можуть зацікавити досвідченіших мисливців за DX. Так як більша частина наших ультракороткохвильовиків працює в діапазоні 144 МГц, розміри антен наведені саме для цього діапазону.

Читач помітить, що жодної з антен не наводяться технічні подробиці конструкції. Але це не повинно перешкодити будівництву, тому що прийоми роботи та багато деталей описані в будь-якому довіднику радіоаматора.

АНТЕННИ КРУГОВОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ

Хрестоподібний диполь. Антена складається із двох напівхвильових вібраторів 1, розташованих під кутом 90° один до одного (рис. 1). Діаграма випромінювання цієї антени далеко не ідеальне коло, але практично вона дає цілком хороше кругове випромінювання. Оскільки хвильовий опір одного диполя дорівнює приблизно 70 Ом, при паралельному включенні двох диполів хвильовий опір становить близько 35 Ом. Такого коаксіального кабелю в нашому розпорядженні немає, тому краще живити антену через чвертьхвильовий трансформатор 3, виготовлений з 50-омного кабелю. Від трансформатора до апаратури йде 75-омний кабель 4. З того ж кабелю виконано симетруюче U-коліно 2.

Рис. 1

Вертикальна антена (Ground Plane). Випромінювач 1 (рис. 2) і радіальні .провідники 2 забезпечують кругову діаграму в горизонтальній площині. Кут між радіальними провідниками та випромінювачем визначає хвильовий опір антени.

Рис. 2

При вугіллі 90° хвильовий опір дорівнює приблизно 30 Ом, при вугіллі 180-70 Ом. Зазвичай вибирають кут 145°, що дозволяє живити антену 50-ом кабелем. Кабель підключають до роз'єму 3, укріпленому на металевій пластині, до якої електрично приєднані радіальні провідники. Випромінювач, до якого підключають центральний провідник кабелю, встановлений на ізоляторі 4.

Спрямовані антени

"Подвійний квадрат". Ця популярна спрямована KB антена використовується і на УКХ (рис. 3, а). Коефіцієнт її посилення (порівняно з напівхвильовим вібратором) досягає 5,7 дБ, співвідношення випромінювання вперед/назад - 25 дБ.

Рис. 3

Відстань між активним вібратором 1 і рефлектором 2 обрано рівним 0,15 лямбда, що дозволяє живити антену 75-омним коаксіальним кабелем 3. Досвід показав, що антена, що живиться таким чином працює цілком задовільно. Налаштовувати антену можна за допомогою короткозамкнутого шлейфу, увімкненого в розрив рамки рефлектора.

Для симетрування антени можна застосувати чвертьхвильовий склянку (рис. 3 б), підключивши його до кінців активного вібратора 1. Склянка складається з металевого циліндра 4 з двома кришками - металевої 5 і діелектричної 6. Усередині склянки проходить кабель 3, оплетка кабелю підключена до кришки 5. Діаметр склянки повинен бути в 3-4 рази більший за діаметр кабелю.

Для виготовлення елементів антени можна використовувати мідну або алюмінієву трубку, стрічку або провід різного діаметра. Подвійний квадрат займає дуже мало місця, конструктивно простий. Ця антена має порівняно добрі характеристики. Заслуговує на увагу можливість розміщення антен різних діапазонів на тих же хрестоподібних рейках.

Трикутна антена (Delta Loop) належить до того ж сімейству, як і "квадрат", оскільки периметр активного вібратора приблизно дорівнює довжині хвилі. Особливістю цієї антени і те, що це елементи її конструкції - металеві. Автор антени радив живити її 50-омним коаксіальним кабелем, але для цієї мети успішно використовують і 75-омний кабель. Найпростіша трикутна антена показана на рис. 4. Активний вібратор 1 налаштовують за допомогою гамма-узгоджувального пристрою, до якого підключений кабель 3. В залежності від наявності вимірювальних приладів налаштування ведуть по мінімуму КСВ або максимальної сили сигналу. Рефлектор 2 для спрощення можна зробити нерегульованим.

Рис. 4

З трикутною антеною багато експериментував UA1WW. Він радить застосовувати 5-і 9-елементні варіанти. Останній завдяки малому горизонтальному куту випромінювання особливо підходить для проведення далеких зв'язків. Креслення 5-елементної антени наведено на рис. 5. Тут 1 – активний вібратор, 2 – рефлектор, 3-5 – директори. Так як це - абсолютно нова для наших ультракороткохвильовиків антена, наводимо деякі конструктивні дані.

Рис. 5

Для траверси, що несе, найбільше підходить 4-гранна дюралюмінієва труба зі стороною квадрата 18-20 мм, на ній набагато зручніше кріпити елементи, ніж на круглій трубі (див. рис. 6).

Рис. 6

Елементи антени виготовляють з мідної або алюмінієвої трубки або дроту діаметром 6 мм, горизонтальну сторону - з дроту діаметром 3 мм. Розміри елементів (відповідно до рис. 6) такі:

Трикутна антена - Об'єкт інтересу ультракороткохвильовиків всього світу. Зважаючи на позитивний досвід роботи з нею, можна вважати, що вона скоро стане однією з найпопулярніших антен. Тому звертаємо увагу бажаючих експериментувати на один особливий її тип – подвійну трикутну антену (рис. 7). Розміри трикутників цієї антени трохи більші, ніж у одинарної; периметр рефлектора дорівнює 2266, активного вібратора – 2116 та директора – 1993 мм. Відстань між рефлектором та вібратором-0,2 лямбда, між вібратором та директором-0,15 лямбда.

Рис. 7

За деякими даними були отримані такі коефіцієнти посилення подвійної антени (порівняно з напівхвильовим вібратором): один елемент (активний вібратор) - 3-4 дБ: два елементи (вібратор і рефлектор) - 8-9 дБ: три елементи (рефлектор, вібратор в директор), - 10-11 дБ. Здається, що це перспективний вид антени, і їм варто зайнятися.

10-алементна антена (Yagi). Безсумнівно, це найбільш популярна УКХ антена (рис. 8). Вона дає посилення 13 дБ. Автор проводив за допомогою такої антени метеорні зв'язки з Англією та Бельгією, багато далеких зв'язків за рахунок тропосферного проходження та "аврори".

Рис. 8

Пасивні елементи антени виготовлені з біметалічного дроту діаметром 4 мм, а активний петлевий вібратор - з 15-міліметрової мідної трубки та такого ж дроту. Хвильовий опір у точці живлення дорівнює 300 Ом, тому 75-омний кабель підключений через U-коліно, довжина якого дорівнює 68 см.

Довжина несучої траверси – трохи більше 3,5 м, діаметр – 20 мм. Довжина рефлектора 7-1060, вібратора 2-990, директорів 3-10 - відповідно 933, 930, 927, 924, 921, 918, 915 та 912 мм.

Антена на декілька діапазонів. Бувають обставини, коли встановити більше однієї антени не вдається. Але крім антени для радіостанції часто потрібна і телевізійна! Тоді вихід із положення - УKB антена на кілька діапазонів. Один із варіантів такої антени наведено на рис. 9, а (вид зверху) та 9, б (аксонометрична проекція). Вона може бути успішно використана в діапазонах від 50 до 220 МГц. Коефіцієнт посилення антени на частоті 50 МГц-7 дБ, 144 МГц-12 дБ, але в 220 МГц- навіть 13,5 дБ. Ця антена -двоповерхова. На частоті 50 МГц на кожному поверсі працюють по два кутові вібратори 1, розташованих на відстані лямбда/4. На частоті 144 МГц їхня довжина дорівнює приблизно 3/4 лямбда і тому виходить вже V-подібна антена. На частоті 220 МГц вібратори мають довжину 5/4 лямбди.

Рис. 9

Вібратори з'єднані між собою двопровідними лініями 2, а обидва поверхи - лініями 3, довжина яких, залежно від діапазону, становить від 1/4 до 5/4 лямбда. Відстань між поверхами за бажання можна змінювати в межах, що допускаються довжиною ліній 3. Вхідний опір антени в точці живлення 4 на частотах 50 і 144 МГц - близько 300 Ом, на частоті 220 МГц воно падає приблизно до 200 Ом.

Елементи антени можна виготовити з трубки або дроту: вібратори - діаметром 10 мм; лінії 2 – діаметром 12 мм (можна і 10 мм, тоді відстань між центрами проводів лінії слід вибрати рівним 64 мм): лінії 3 – діаметром 6 мм.

Автор: К. Каллема (UR2BU), м. Тарту; 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 Розумні ваги визначають швидкість поширення пульсової хвилі 11.06.2016 Компанія Withings представила розумні ваги Body Cardio. Пристрій виділяється вмінням визначати індекс маси тіла, а також відсоток жирової, м'язової та кісткової маси. Більш того, ваги здатні відстежувати стан серцево-судинної системи. В даному випадку мається на увазі здатність ваги визначати ЧСС, а також наявність технології Pulse Wave Velocity, яка відповідальна за визначення показника швидкості поширення пульсової хвилі (PVW). Таким чином, ваги Body Cardio дозволяють не лише відслідковувати вагу та прогрес при заняттях спортом, а й стежити за здоров'ям. Звичайно, пристрій здатний визначати, хто з членів сім'ї став на ваги та відправляти дані на відповідний пристрій. Невеликий дисплей ваги, за наявності підключення до бездротової мережі, здатний навіть демонструвати дані про погоду. Ємності вбудованого акумулятора достатньо року роботи. Власник Body Cardio може погодитися на анонімне відправлення своїх даних фахівцям у галузі медицини. Новинку можна буде купити на початку липня за 180 доларів. За ціною $130 буде можливість придбати модифікацію без технології визначення PVW.

Інші цікаві новини:

▪ USB-пристрій для аналізу крові

▪ Шпигунське око

▪ Гібридна лампочка

▪ Western Digital представив пристрій 3 до 1

▪ Датчики зображення для автомобільних фар

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Підсилювачі низької частоти. Добірка статей

▪ стаття Сітка без вузлів. Поради домашньому майстру

▪ стаття Хто такий Піфагор? Детальна відповідь

▪ стаття Лаборант-діагностик. Типова інструкція з охорони праці

▪ стаття Металопрокат. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Карта з'являється у будь-якій стопці карт. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024