Успешная работа на диапазонах 14. 21 и 28 МГц затруднена, если на станции нет направленной вращающейся антенны. Очень популярными конструкциями таких антенн являются всевозможные «квадраты», но, как показала практика, они не обладают достаточной механической прочностью. В значительной степени необходимым механическим и электрическим требованиям отвечают «волновые каналы».
Однако многие радиолюбители не решаются браться за постройку многодиалазонной антенной системы типа «волновой канал» [1—4] из-за сложности конструкции и большого расхода материалов. В результате расчетов и экспериментов автору статьи удалось создать простую в изготовлении, компактную, механически прочную трехдиапазонную антенну, обладающую неплохими электрическими параметрами.
Основой антенны является трехэлементный «волновой канал» на диапазон 14 МГц, к траверсе которой прикреплены четыре дополнительные вертикально установленные трубки (рис. 1). На их концах находятся изоляционные площадки, через которые пропущены проволочные элементы антенн на диапазоны 21 и 28 МГц, являющиеся одновременно оттяжками вибраторов антенны на 20-метровый диапазон.
Согласовывающая петля на волновой канал
В горизонтальной плоскости элементы антенны на диапазон 14 МГц растянуты капроновым тросом, привязанным к концам траверсы. К нему же крепят концы вибраторов антенн на диапазоны 21 и 28 МГц. Длины вибраторов элементов приведены в табл. 1. Все активные элементы имеют электрический разрыв в середине элемента.
Каждую антенну питают по отдельному коаксиальному кабелю с волновым сопротивлением 75 Ом через четвертьволновые трансформаторы. Четвертьволновый трансформатор представляет собой отрезок линии, электрическая длина которого равна 0,25l, а волновое сопротивление определяется как среднее геометрическое из волнового сопротивления линии питания и сопротивления антенны, между которыми включается этот отрезок.
В нашем случае используются отрезки 50-омного коаксиального кабеля длиной 351 см (на диапазоне 14 МГц), 234 см (21 МГц) и 175 см (28 МГц). При питании симметричных антенн по несимметричной линии (коаксиальному кабелю) возникают токи асимметрии, протекающие по оплетке кабеля.
Это приводит к тому, что кабель начинает излучать энергию и, как следствие, искажается и ухудшается диаграмма направленности антенны. Для борьбы с этим нежелательным явлением применяют различные симметрирующие устройства.
Простейшее на диапазоны 21 и 28 МГц можно изготовить из четвертьволновых отрезков 50-омного коаксиального кабеля, намотанного в виде однослойной катушки на концах трубки перед точкой питания вибраторов, а на диапазон 14 МГц непосредственна на траверсе. Описанная система питания позволила получить удовлетворительное согласование на всех диапазонах.
Минимальное значение КСВ на резонансных частотах 14,1; 21,15 и 28,35 МГц соответственно равняется 1,3; 1,5 и 1,4. Для лучшего согласования потребуется применение гамма-, омега- или Т-согласователей. Траверса выполнена из тонкостенной стальной трубы диаметром 51 и длиной 6400 мм, к концам которой приварены, продолжая ее, дополнительные трубки диаметром 18 и длиной около 100 мм.
Лучшая антенна для Т2 по параметрам цена- качество
К ним привязывают капроновые растяжки. Элементы «волнового канала» на диапазон 14 МГц выполнены из дюралюминиевых труб диаметром 30 мм. Они прикреплены четырьмя U-образными хомутами диаметром 6 мм к прямоугольным стеклотекстолитовым площадкам размерами 300Х150Х10 мм, а те, в свою очередь, двумя U-образными хомутами диаметром 10 мм — к траверсе.
Четыре вертикальные трубки диаметром 18 мм могут быть приварены к траверсе или прикреплены к ромбическим площадкам со стороной 150 мм и толщиной 4 мм двумя 6-миллиметровыми И-образными хомутами. Площадки устанавливают на траверсе с помощью двух U-образных хомутов диаметром 2 мм. Элементы антенн на диапазоны 21 и 28 МГц выполнены из медного провода диаметром 2 мм.
Они, как уже отмечалось, пропущены через два отверстия в изоляционных площадках из стеклотекстолита разменами 100Х60Х5 мм, которые привинчены двумя винтами к концам вертикальных трубок. Оттяжки изготовлены из капронового троса диаметром 7 мм. Траверса находится на высоте 6,5 м от конька шиферной крыши. Определенный интерес для радиолюбителей может представить антенна, состоящая из двух трехэлементных «волновых каналов» на диапазоны 21 и 28 МГц, где элементы 28-мегагерцовой антенны одновременно выполняют функции оттяжек для элементов антенны на диапазон 21 ,МГц. Геометрические размеры элементов антенн указаны в табл. 2. Литература 1 Мещевцев Б. Трехдиапазонная антенна — Радио, 1978, № 1, с 21
2 Узун В. Совмещенные «волновые каналы» — Радио, 1979, № 9, с. 20.
3. Гуткин Э. Многодиапазонная направленная КВ антенна.— Радио, 1985, № 1, с 21.
4 Сепп К. «Волновой канал» с двумя активными элементами.— Радио, 1988, № 7, с. 17 Радио №12 1991г.
Гордиенко В. 
Опубликована: 2005 г. 
0 
0
Вознаградить Я собрал 0 0
Оценить статью
- Техническая грамотность
Оценить Сбросить
Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
Статью еще никто не комментировал. Вы можете стать первым.
Паяльник с регулировкой температуры
1999-2023 Сайт-ПАЯЛЬНИК ‘cxem.net’
При использовании материалов сайта, обязательна
ссылка на сайт ПАЯЛЬНИК и первоисточник
Источник: cxem.net
Антенны типа «волновой канал»
У рассмотренных в предыдущем подразделе антенн вибраторы удалены друг от друга примерно на половину волны и возбуждаются в фазе. Главный лепесток диаграммы направленности оказывается перпендикулярным плоскости размещения вибраторов, так как в этом направлении поля, создаваемые каждым из вибраторов, приходят в удаленную точку одинаковой фазой.
Если же теперь разместить вибраторы друг от друга на расстоянии, примерно равном четверти волны, и возбудить их разными фазами, но так, чтобы запаздывание по фазе между соседними вибраторами было постоянным и несколько превышало 90°, а полное запаздывание по фазе междупервым и последним вибраторами было приблизительно равно
Dj = 180°(n/2 + 1) (где п — число вибраторов), то максимальное излучение у такой антенны будет происходить уже вдоль линии, соединяющей центры вибраторов. О таких антеннах принято говорить, что они излучают вдоль оси.
Возбудить каждый из вибраторов подобной антенны можно, подключив их к общему фидеру, работающему в режиме бегущей волны, так как такой режим обеспечивает линейное изменение фазы по длине фидера.
Такие антенны сложны как конструктивно, так и в регулировке. Поэтому на практике наиболее распространен другой способ создания требуемого распределения фаз в вибраторах, основанный на возбуждении их через поле изучения. Антенны, использующие этот принцип, называют директорнымиантеннами или «волновым каналом».
На рис. 22 изображена пятиэлементная директорная антенна, у которой питание подводится к вибратору 1,называемому активным вибратором. Рефлектором 2служит вибратор, который несколько длиннее полуволны. Он расположен на расстоянии около 0,15—0,2 волны от вибратора 1и сводит к минимуму излучения антенны в направлении от вибратора 1 к рефлектору 2.
Вибраторы 3,4 и 5отстоят друг от друга примерно на четверть волны и имеют длину короче полуволны на 10—20%. Благодаря этому под воздействием поля излучения активного вибратора них возбуждаются токи с требуемыми сдвигами фаз, усиливающими излучение в направлении от вибратора 1 к вибраторам 3 – 5. По этой причине последние называются директорами.
Пассивные элементы (три директора и рефлектор) в антенне, показанной на рис. 22, крепятся в своих геометрических серединах к металлической пустотелой штанге 6, которая при таком креплении проходит через узлы напряжений (пучности токов) вибраторов и не влияет на структуру поля антенны, так как штанга оказывается перпендикулярной электрическому полю антенны.
Активный вибратор, поскольку он питается в своей середине, не может крепиться так же, как пассивные вибраторы: он изолирован от металлической штанги и крепится к переходному устройству, расположенному внутри штанги. Назначение этого переходного устройства — обеспечить переход от несимметричного коаксиального кабеля к симметричному вибратору, каковым является активный диполь антенны.
Одновременно переходное устройство является трансформатором для согласования сопротивления антенны с волновым сопротивлением питающего кабеля. Необходимость в этой трансформации вызывается тем, что входное сопротивление большинства директорных антенн оказывается значительно меньше волновых сопротивлений типовых высокочастотных кабелей.
Такая конструкция директорных антенн весьма типична, за исключением, пожалуй, конструкции и способа питания активного вибратора, который иногда выполняется в виде петлевого вибратора.
Простейшая директорная антенна состоит из трех элементов: активного вибратора и двух пассивных — директора и рефлектора. Для создания антенны с большими коэффициентами усиления число директоров должно быть взято большим в соответствии с эмпирической формулой
G ≈ 5(n + 1), (32)
где n — число директоров.
При увеличении числа директоров рост коэффициента усиления сопровождается сужением диаграмм направленности, как в вертикальной, так и горизонтальной плоскостях. У плоскостных синфазных антенн увеличение числа вибраторов (при сохранении неизменным числа этажей или числа рядов) приводит к увеличению направленности антенны лишь в одной из плоскостей. Указанное различие в поведении диаграмм направленности часто является определяющим при выборе типа антенн в процессе разработки аппаратуры того или иного назначения.
Для получения правильной работы антенны расстояния между директорами и их размеры должны быть тщательно отрегулированы, причем эта регулировка при большом числе элементов оказывается очень критичной. На рис. 23 приведены экспериментально снятые диаграммы направленности антенны, имеющей 13 директоров.
Цифры у кривых дают значение длины директоров, выраженной в длинах волн. Как это видно из графиков, изменение длины директоров от 0,43l0 до 0,44l0 приводит к резкому ухудшению диаграммы направленности. Приведенные диаграммы были сняты на неизмененной волне; при работе в диапазоне волн искажение диаграммы направленности было бы еще более заметным.
Сложность регулировки и невозможность использования вшироком диапазоне волн — недостаток директорных антенн.
При незначительном числе элементов, когда требуются небольшие коэффициенты усиления, директорная антенна может оказаться приемлемой даже для диапазонной работы. Если из нескольких таких малоэлементных директорных антенн составить синфазную систему, собирая эти антенны в ряды и этажи и питая их способом, применяемым для плоскостных антенн (см. рис. 17), то такая антенна будет более диапазонной, чем равноценная ей по усилению уединенная антенна «волновой канал» с соответственно увеличенным числом элементов.
Директорные антенны применяют в основном для работы
в самой низкочастотной части СВЧ диапазона из-за их сравнительно небольших габаритов, малой парусности и простоты конструкции.
РУПОРНЫЕ АНТЕННЫ
Дата добавления: 2017-03-12 ; просмотров: 8698 ;
Источник: poznayka.org
АН5-433
Краткое описание: Антенна направленная пятиэлементная типа волновой канал, диапазон рабочих частот 433. 435 МГц, коэффициент усиления 8 дБ, максимальная подводимая мощность 100 Вт, ветровая нагрузка 150 км/ч, диапазон рабочих температур -50…+70°C, габаритные размеры 585х585х15 мм,
Антенна АН5-433 предназначена для передачи информации в диапазоне 433-435 МГц. Антенна с вертикальной поляризацией и раскрывом диаграммы направленности в горизонтальной плоскости 60°. Рекомендуется для удаленных объектов при расстояниях не более 10 км, а также при сложных условиях распространения радиоволн.
Источник: www.tinko.ru