Механічно міцна двоелементна антена Хвильовий канал. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Антени КВ

 Коментарі до статті

Антена, про яку йтиметься (на фото в заставці вона нижня), побудована на базі антени, запропонованої HB9CV ще в шістдесяті роки. Ось що про неї написано в [1].

"Антенна являє собою два вібратори нерівної довжини, укріплені паралельно в одній горизонтальній площині на відстані l/8. Обидва вібратори активні.

При вибраній відстані l/8 між вібраторами найкраща одностороння спрямованість антени виходить тоді, коли струм у задньому вібраторі (рефлекторі) відстає від струму передньому вібраторі (директорі) на 225°"

В іншій публікації ([2]) наведено результати порівняння цієї антени з іншими вже відомими.

"Коефіцієнт посилення двоелементної антени з обома активними елементами, - говориться там, - еквівалентний посиленню повнорозмірної триелементної антени з пасивними директором і рефлектором. При однакових значеннях коефіцієнта посилення двоелементна система легше, простіше в конструктивному відношенні і має менший момент дозволяє отримати більше придушення випромінювання назад... Коефіцієнт посилення такої антени на 3,4 дБ вище, ніж в антени з пасивним рефлектором, а максимальне придушення випромінювання назад становить 40...50 дБ, тоді як у пасивних системах воно не перевищує 25 дБ"

Обидва автори дають переважно відомості про електричні параметри антени, що, звичайно, важливо, але мало розповідають про її конструктивне виконання, надійність у роботі.

За даними, наведеними в [2], наприклад, виходить, що один з елементів на діапазоні 20 м, прикріплений до траверси, повинен мати виліт близько 5,5 м, що вільно розташований у просторі Але в складних метеорологічних умовах наявної міцності може виявитися недостатньо.

Автором цієї статті застосовані планки, що з'єднують елементи та забезпечують жорсткість конструкції у горизонтальній площині. Підвіски, що підтримують елементи, сходяться на щоглі вище площини антени. Цим досягнуто жорсткості по вертикалі. Конструкція вийшла досить міцною. Антена на діапазон 20 м експлуатується понад чотири роки без ремонту та знаходиться у хорошому стані. Вона витримала курні бурі, ожеледицю, вітри.

Схематично частину антени показано на рис. 1. Розміри її елементів на різні діапазони при діаметрі труб 30 мм наведено в таблиці. За вихідний розмір активного вібратора взято 0,46l, рефлектора - 0,5l. Слід враховувати, що довжина елементів залежить від діаметра труб.

Особливо слід сказати про живлення антени коаксіальним кабелем РК-75. Необхідний фазовий зсув 225° виходить так. Зсув на 180° відбувається через те, що узгоджувальні пристрої підключені до різних плечей елементів (одне до правого, друге до лівого).

Ще 45° забезпечує фазосдвігаюча лінія, що з'єднує елементи.

Розрахувати фазозсувну лінію нескладно. Коаксіальний кабель електричної довжиною 0,5l змінює фазу на 180 °. Отже, щоб отримати зсув 45 °, потрібен кабель довжиною 0,125l. Його ж геометрична довжина буде меншою, а скільки разів - залежить від коефіцієнта укорочення. Якщо буде використаний коаксіальний кабель з поліетиленовою ізоляцією між центральним проводом та обплетенням, що має коефіцієнт укорочення 0,67, при довжині хвилі 21,2 м, буде потрібно відрізок

Lгеом = Lelektp x Kyкop = 0,125lKyкop = 0,125 x21,2, 0,67x1,78, XNUMX = XNUMX м.

Але фазозсувною лінією такої довжини з'єднати елементи антени не можна – відстань між ними 2,65 м. Тому потрібно в розумних межах подовжити кабель. Так, в даному випадку мінімальна довжина додаткового відрізка кабелю дорівнює 2,65-1,78 = 0,87 м. Щоб доданий відрізок в 0,87 м не вніс змін у зсув фазі (45 °), фідер потрібно приєднати до середини додаткового шматка. На практиці при виготовленні фазозсувної лінії її не слід складати зі шматків (1,78 м + 0,435 м + 0,435 м). До кабелю довжиною 2,65 м підключають лінію живлення на відстані 2,215 м від кінця, який буде з'єднаний з рефлектором.

Зручніше використовувати додатковий шматок кабелю трохи довше мінімально необхідного, наприклад 1 м. Тоді загальна довжина фазосдвігающей лінії дорівнюватиме 1,78+1=2,78 м. Фідер ж приєднують на відстані 1,78+0,5=2,28 м від рефлектора.

Центральні провідники кабелю фазозсувної лінії підключають до узгоджувальних пристроїв, обплетення - до середини елементів, фідера - до центрального проводу фазозсувної лінії, а обплетення - до обплетення. Автор застосував кабель РК-75-9-13. Досліди з кабелем РК-150-4-11, що рекомендується в літературі, якоїсь переваги не виявив.

Під час будівництва антени (рис. 2) використовувалися доступні матеріали. Траверса виготовлена ​​із сталевої однодюймової водопровідної труби (зовнішній діаметр приблизно 33 мм). До кінців труби приварені планки розмірами 200Х50Х8 мм із чотирма отворами діаметром 6,5 мм для двох хомутів кріплення елементів. Загальна довжина траверси з планками 2,63 м. Траверса прикріплена до щогли через квадратну пластину розмірами 150х150 мм зі сталі товщиною 4 мм хомутами з різьбленням М10.

Елементи – збірні. Середня частина виконана із сталевої напівдюймової водопровідної труби (зовнішній діаметр близько 21 мм) завдовжки 3,5 м.

З двох сторін додані відрізки дюралюмінієвої труби діаметром 16 мм із товщиною стінки 1 мм.

Труба отримана із кільця для художньої гімнастики. Він був розрізаний на стику, щільно заповнений сухим піском, після чого повільно (протягом 3...4 год) випрямлений.

У сталеву трубу (див. мал. 2) вставляють проточену за внутрішнім розміром проставку (місце В) і приварюють у трьох точках через попередньо просвердлені через 120 отвори діаметром 6 мм. На кінець проставки туго надягають підігріту дюралюмінієву трубу. Додатково її фіксують двома алюмінієвими заклепками діаметром 5 мм.

У вільний кінець дюралюмінієвої труби вставляють фасонну шину від трижильного електричного кабелю та заклинюють її двома короткими відрізками такої самої шини (місце Д). Додатково стик фіксують двома алюмінієвими заклепками діаметром 3 мм.

Виліт шини на активному елементі – 0,5 м, на рефлекторі – 0,9 м.

У точках, віддалених від траверси приблизно 0,7 довжини полувибратора, елементи антени з'єднані між собою дерев'яними планками жорсткості перетином 20Х30 мм (місце Р). На трубу елемента встановлюють дюралюмінієвий хомут та закріплюють двома болтами М6. Поверх гайок на болти надягають отворами косинку зі склотекстоліту (текстоліту, гетинаксу) завтовшки 4 мм і закріплюють її гайками із шайбами.

Косинки попередньо із зусиллям вставляють у пропили планки жорсткості та фіксують (через шайби) двома сталевими заклепками діаметром 4 мм. На хомутах з боку траверси зроблено додатковий отвір діаметром 6 мм А для кріплення підвісок.

Для виготовлення підвісок використовують джгут, звитий із трьох мідних емальованих провідників діаметром 1 мм.

Підвіски зібрані з відрізків довжиною по 1 м, з'єднаних через порцелянові ізолятори - горішкові або ролики, і прикріплені до щогли в одній точці, що знаходиться на 1 м вище площини антени.

Узгоджувальний елемент виконаний із сталевої труби діаметром 12 мм. Вона прикріплена до елемента через склотекстолітовий ізолятор (місце А) та рухомий хомут із листової сталі товщиною 1 мм (місце Б).

Слід мати на увазі, що при використанні деталей з різнорідних металів у місці їх контакту виникає гальванічна пара, що руйнує з часом поверхні, що стикаються, особливо при попаданні вологи. Найбільше страждає контакт між деталями з міді та алюмінієвого сплаву.

Щогла - обертова, телескопічна, складається з двох частин. Нижня (зовнішня) труба - сталева 2.25 - дюймова довжиною 6 м. У ній через 0,5...1 м просвердлені наскрізні отвори діаметром 6,5...8,5 мм для того, щоб мати можливість фіксувати в ній внутрішню штирем трубу під час її підйому. Внутрішня труба - напівторадюймова, довжиною 7 м. На нижню трубу зверху надягнутий (із зазором 0,2...0,5 мм) сталевий фланець для кріплення трьох відтяжок (рис.3).

Глибина проточування 30 мм. До фланця приварені рівномірно по колу три сталеві куточки типорозміру 30Х30Х3 мм завдовжки 300 мм з отворами для кріплення відтяжок. Застосування куточків, що виступають, зменшує додатковий натяг відтяжок при обертанні щогли. Фланець спирається на два текстолітові (склотекстолітові не годяться!) кільця, які добре утримують мастило (ЦИАТИМ-201, солідол). Застосування тут кулькових, завзятих, роликових підшипників не виправдовує себе.

Конструкція фланця для кріплення відтяжок другого ярусу аналогічна. Цей фланець спирається на сталеве кільце, жорстко фіксоване на внутрішній трубі щогли. Перед підйомом антени над фланцями встановлюють захисні ковпаки з толі, руберойду або оцинкованого заліза. Усі місця з'єднання деталей конструкції фарбують двічі автомобільною емаллю або суриком.

Відтяжки потрібно виготовляти із двох-трьох скручених дротів (з оцинкованої сталі, міді; сталевий трос застосовувати не слід). Однодротяна відтяжка дуже ненадійна. Нижні кінці відтяжок кріплять до штиря, закладеного в землю, через сталеве кільце діаметром 150...200, шириною 50 і товщиною 4...5 мм (рис. 4). Кільце може бути виготовлене зі смуги, з'єднаної внахлест.

Занадто натягувати відтяжки не слід – це лише ускладнить поворот антени, а взимку може призвести до їхнього урвища.

У верхній частині зовнішньої труби, відступивши 50 мм від краю, свердлять три отвори, розташованих рівномірно по колу, і нарізають різьблення М6.

Відступивши 0,5...1 м, свердлять ще три такі самі отвори. Після підйому внутрішньої труби болтами М6 із заточеними на конус кінцями її центрують та надійно фіксують.

Трос для підйому внутрішньої труби прикріплений до нижнього кінця. Конструкція цього вузла показано на рис. 5.

Перед підйомом трос пропускають через ролик, що встановлюється на фланці першого ярусу розтяжок, і фіксують на найпростішому комірі, що прикріплюється до нижньої щогли. У міру висунення внутрішньої труби переміщують штир, на який вона спирається.

Щогла антени спирається на сталеву кулю діаметром 15 мм від шарикопідшипника. На зовнішній трубі в її нижній частині укріплена шестерня діаметром 600 мм (її осердя виточено на верстаті, а вінець використаний від маховика автомобільного або тракторного двигуна). За допомогою простого зубчасто-черв'ячного редуктора вона з'єднана з 50-ватним колекторним електродвигуном.

Привідний пристрій можна зробити і більш простим – на базі обода велосипедного колеса (рис. 6).

При налаштуванні антени її встановлюють на більшій висоті, на відкритому місці, але так, щоб до неї був доступ (щоб елементи її знаходилися приблизно в трьох метрах над землею).

В першу чергу, ГІРом визначають резонансну частоту елементів (без узгоджувальних пристроїв та фазозсувних ліній). Котушку приладу при цьому підносять до середини елемента. Резонансна частота активного вібратора має бути 14,15 МГц, рефлектора – 14,05 МГц.

Якщо резонансна частота виявилася вищою за потрібну, необхідно перевірити, чи не короткі вібратори - і при необхідності подовжити їх. Якщо ж резонансна частота менше, то встановлюють узгоджувальне пристрій і фазозсувну лінію. Фідер підключають через жорстку котушку (4-6 витків діаметром 15 мм; інші її характеристики некритичні).

Підносячи до неї ГІР, визначають резонансну частоту всієї системи - вона має перевищувати 14,15 МГц.

Після цього досягають мінімального КСВ та оптимального відношення значень випромінювання вперед і назад. Це можна зробити, використовуючи лише трансівер та індикатор поля.

Антену підключають до трансівера, і індикатором поля знаходять максимум випромінювання по діапазону та напрямку. Якщо він знаходиться на початку діапазону, то елементи довші за необхідні, якщо в кінці - коротше.

Встановивши резонансну частоту, переміщенням хомутів на пристроях, що узгоджують, домагаються мінімуму КСВ.

Останній етап налаштування – зняття діаграми спрямованості випромінювання на робочій висоті. Оптимальні значення висоти – 0,5l (10,5 м) та l (21 м); на проміжних – діаграма спрямованості може спотворюватися. Так, за висотою 6 м діаграма близька до кругової.

Індикатор поля мають у своєму розпорядженні на відстані 20...50 м від антени, бажано на тій же висоті, що і вона. Включають трансівер в телеграфному режимі і, повертаючи антену, кожні 15...20° фіксують показання індикатора.

За отриманими точками будують діаграму (рис. 7).

В авторському примірнику антени КСВ на частоті 14,18 кГц був меншим за 1,1, на краях діапазону не перевищував 1,6, що пояснюється деякою вузькосмуговістю через малий діаметр кінців елементів. Ширина діаграми спрямованості за рівнем 0,7 горизонтальній площині - близько 75°. Задня пелюстка виражена слабо.

література

1. Ротхаммель К. Нові радіоаматорські антени. - Радіо, 1965 № 11, с. 20-23.
2. Снесарев А. Антена з активним рефлектором. - Радіо, 1968/N9 9, с. 17, 18.
3. Козлов Ф. Про антену з активним рефлектором. - Радіо, 1972. № 9, с. 22.
4. Наша консультація. - Радіо, 1973. № 11, с. 63.
5. Беньківський 3., Липинський Е. Аматорські антени коротких і ультракоротких хвиль. - М: Радіо і зв'язок, 1983, с. 304, 325, 389.

Автор: Г. Буторін (U5MH) м. Антрацит; Публікація: cxem.net

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 Модулі живлення типу SPM 21.03.2005 Фірмою FAIRCHILD SEMICONDUCTOR оголошено про виробництво модулів живлення типу SPM, які забезпечують ефективне керування двигунами для таких застосувань, як пральні машини та кондиціонери повітря. Модулі розраховані на потужності від 300 Вт до 13 кВт та вихідні струми від 3 до 30 А. Розміри корпусу зменшено до 44х26,8 мм. Є захист при виході напруги живлення межі норми, і навіть захист від короткого замикання.

Інші цікаві новини:

▪ Нові лінійні регулятори постійного струму

▪ Силові види спорту дітям не підходять

▪ Еко-пакети для довгострокового зберігання кавуна

▪ Нетонучий мобільник

▪ Контактні лінзи небезпечні для природи

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Зварювальне обладнання. Добірка статей

▪ стаття Збір дощової води. Поради домашньому майстру

▪ стаття Чому на прапорі Челябінської області зображено верблюд, хоча вони там не водяться? Детальна відповідь

▪ стаття Основні вимоги щодо забезпечення готовності до аварійних ситуацій

▪ стаття Радіомаячок діапазонів 1300 та 2400 МГц. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Нетипове застосування стабілізаторів серій КР142ЕН8, КР142ЕН5 Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

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