Электрические схемы бесплатно. УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВЫЕ АНТЕННЫ

 






УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВЫЕ АНТЕННЫ

Категория: Антенны

Антенны УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВЫЕ АНТЕННЫ К. КАЛЛЕМАА (UR2BU), г. Тарту.
Все снова и снова ультракоротковолновики спрашивают у своих старших коллег: "Какую антенну. выбрать?" Точно ответить на тот самый вопрос невозможно, так как все зависит от того, для какой цели строится антенна. Если предполагаются связи во всех направлениях, например внутри города, то. очень удобны антенны с круговой диаграммой, которые часто позволяют работать при расстояниях между станциями, равных 50-100 км. Для дальних связей более подходят направленные антенны. В "густозаселенных" ультракоротковолновиками районах или в случаях, когда с некоторых направлений идут помехи, несомненно, лучше использовать антенны остронаправленные.
Этих немногих примеров довольно, чтобы понять, что антенны, одинаково годной на все случаи, нет. Радиолюбитель должен сам остановить свой выбор антенну, отвечающую основным его требованиям. А ещё лучше построить две-три антенны и использо-вать их по мере необходимости.
Начинающему ультракоротковолновику неразумно избирать своей первой антенной какую-либо громоздкую и сложную конструкцию, в процессе постройки которой он по неопытности может наделать множество ошибок. Следует начинать с постройки простейших антенн и по мере роста опыта и знаний переходить к более сложным системам.
При выборе типа антенны нужно учитывать и то, какие основные материалы имеются в распоряжении конструктора. Если нельзя приобрести трубы или прутки для антенных элементов, то можно остановить свой выбор, например, "двойной квадрат", при постройке которого требуется лишь провод, деревянные рейки и небольшое количество изоляционного материала. Существенно также, как будет выполнена Питающая линия - из коаксиального или, ленточного кабеля, либо просто в виде двухпроводной линии.
Нельзя упускать из вида и то, нужны ли при постройке антенны какие-либо измерения. Начинающему, к тому же не располагающему измерительной аппаратурой, лучше остановить свой выбор антенну, которая наверняка станет хорошо работать без настройки.
Рассмотрим ряд типов антенн. Среди них есть простые конструкции, доступные для повторения каждым новичком, и сложные, в том числе антенные системы, которые могут заинтересовать более опытных "охотников" за DX. Так как большая часть наших ультракоротковолновиков работает в диапазоне 144 МГц, размеры антенн Приведены именно для этого диапазона.
Читатель заметит, что ни для одной из антенн не приводятся технические подробности конструкции. Но это не должно помешать постройке, так как приемы работы и многие детали описаны в любом справочнике радиолюбителя.
АНТЕННЫ КРУГОВОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
Крестообразный диполь. Антенна состоит из двух полуволновых вибраторов 1, расположенных под углом 90° товарищ к другу (рис. 1). Диаграмма излучения этой антенны- неблизко не безукоризненный круг, но практически она дает полностью хорошее круговое излучение. Так как волновое сопротивление одного диполя равно примерно 70 Ом, при параллельном включении двух диполей волновое сопротивление составляет приблизительно 35 Ом. Такого коаксиального кабеля в нашем распоряжении нет, поэтому лучше всего питать антенну через четвертьволновый трансформатор 3, изготовленный из 50-омного кабеля. От трансформатора до аппаратуры идет 75-омный кабель
4. Из такого же кабеля выполнено симметрирующее U-колено 2.

УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВЫЕ АНТЕННЫ
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

рис. 1
Вертикальная антенна (Ground Plane). Излучатель 1 (рис. 2) и радиальные .проводники 2 обеспечивают круговую диаграмму в горизонтальной, плоскости. Угол между радиальными проводниками и излучателем определяет волновое сопротивление антенны.


УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВЫЕ АНТЕННЫ
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

рис. 2
При угле 90° волновое сопротивление равно примерно 30 Ом, при угле 180°- 70 Ом. Обычно выбирают угол 145°, что позволяет питать антенну 50-ом-ным кабелем. Кабель подключают к разъему 3, укрепленному на металлической пластине, к которой электрически присоединены радиальные проводники. Излучатель, к которому подключают центральный проводник кабеля, установлен на изоляторе 4.
НАПРАВЛЕННЫЕ АНТЕННЫ
"Двойной квадрат". Эта популярнейшая направленная KB антенна употребима и на УКВ (рис. 3,а). Коэффициент ее усиления (по сравнению с полуволновым вибратором) достигает 5,7 дБ, соотношение излучения вперед/назад - 25 дБ.


УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВЫЕ АНТЕННЫ
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

рис. 3
Расстояние между активным вибратором 1 и рефлектором 2 выбрано равным 0,15 лямбда, что позволяет питать антенну 75-омным коаксиальным кабелем
3. Опыт показал, что питаемая таким образом антенна работает полностью удовлетворительно. Настраивать антенну можно с помощью короткозамкнутого шлейфа, включенного в разрыв рамки рефлектора.
Для симметрирования антенны можно применить четвертьволновый стакан (рис. 3, б), подключив его к концам активного вибратора
1. Стакан состоит из металлического цилиндра 4 с двумя крышками - металлической 5 и диэлектрической
6. Внутри стакана проходит кабель 3, оплетка кабеля подключена к крышке
5. Диаметр стакана должен быть в 3-4 раза больше диаметра кабеля.
Для изготовления элементов антенны можно использовать медную или алюминиевую трубку, ленту или провод самого различного диаметра. "Двойной квадрат" занимает очень мало места, конструктивно прост. Эта антенна имеет сравнительно хорошие характеристики. Заслуживает внимания вероятность размещения антенн разных диапазонов на тех же крестообразных рейках.
Треугольная антенна (Delta Loop) принадлежит к тому же семейству, что и "квадрат", так как периметр активного вибратора приблизительно равен длине волны. Особенностью этой антенны является то, что все элементы ее конструкции - металлические. Автор антенны советовал питать ее 50-омным коаксиальным кабелем, но для этой цели успешно используют и 75-омный кабель. Простейшая треугольная антенна показана на рис.
4. Активный вибратор 1 настраивают с помощью гамма-согласующего устройства, к которому подключен кабель
3. В зависимости от наличия измерительных приборов настройку ведут по минимуму КСВ или по максимальной силе сигнала. Рефлектор 2 для упрощения можно сделать нерегулируемым.


УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВЫЕ АНТЕННЫ
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

рис. 4
С треугольной антенной много экспериментировал UA1WW. Он советует применять 5-и 9-элементные варианты. Последний, благодаря малому горизонтальному углу излучения, особенно подходит для проведения дальних связей. Чертеж 5-эле-ментной антенны приведен на рис.
5. Здесь 1 - активный вибратор, 2 - рефлектор, 3-5 - директоры. Так как это - совершенно новая для наших ультракоротковолновиков антенна, приводим некоторые конструктивные данные.


УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВЫЕ АНТЕННЫ
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

рис. 5
Для несущей траверсы больше всего подходит 4-гранная дюралюминиевая труба со стороной квадрата 18-20 мм, на ней немаловажно удобнее крепить элементы, чем на круглой трубе (см. рис. 6).


УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВЫЕ АНТЕННЫ
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

рис. 6
Элементы антенны изготовляют из медной или алюминиевой трубки или прутка диаметром 6 мм, горизонтальную сторону -из провода диаметром 3 мм. Размеры элементов (в соответствии с рис. 6) таковы:


длина l1, мм
длина l2, мм
Рефлектор
750
720
Активный вибратор
710
680
Первый директор
660
670
Второй директор
660
650
Третий директор
660
630
Треугольная антенна - объект интереса ультракоротковолновиков всего мира. Принимая во чуткость положительный опыт работы с ней, можно считать, что она скоро станет одной из самых популярных антенн. Поэтому обращаем чуткость желающих экспериментировать на один особый ее тип - двойную треугольную антенну (рис. 7). Размеры треугольников этой антенны немного больше, чем у одинарной; периметр рефлектора равен 2266, активного вибратора - 2116 и директора - 1993 мм. Расстояние между рефлектором и вибратором-0,2 лямбда, между вибратором и директором-0,15 лямбда.


УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВЫЕ АНТЕННЫ
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

рис. 7
По некоторым сведениям были получены такие коэффициенты усиления двойственный антенны (по сравнению с полуволновым вибратором):один компонент (активный вибратор) - 3-4 дБ: два элемента (вибратор и рефлектор) - 8-9 дБ: три элемента (рефлектор, вибратор в директор),- 10-11 дБ. Кажется, что это перспективный вид антенны и им стоит заняться.
10-алементная антенна (Yagi). Несомненно, это - наиболее популярная УКВ антенна (рис. 8). Она дает усиление 13 дБ. Автор проводил с помощью такой антенны метеорные связи с Англией и Бельгией, много дальних связей за счет тропосферного прохождения и "авроры".


УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВЫЕ АНТЕННЫ
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

рис. 8
Пассивные элементы антенны изготовлены из биметаллического провода диаметром 4 мм, а активный петлевой вибратор - из 15-милли-метровой медной трубки и такого же провода. Волновое сопротивление в точке питания равно 300 Ом, поэтому 75-омный кабель подключен через U-колено, длина которого равна 68 см.
Длина несущей траверсы - несколько больше 3,5 м, диаметр - 20 мм. Длина рефлектора 7-1060, вибратора 2-990, директоров 3- 10 - соответственно 933, 930, 927, 924, 921, 918, 915 и 912 мм.
Антенна на несколько диапазонов. Бывают обстоятельства, когда установить более одной антенны не удается. Но ведь кроме антенны для радиостанции часто нужна и телевизионная! Тогда выход из положения - УKB антенна на несколько диапазонов. Один из вариантов такой антенны приведен на рис. 9, а (вид сверху) и 9, б (аксонометрическая проекция). Она может быть успешно использована в диапазонах от 50 до 220 МГц. Коэффициент усиления антенны на частоте 50 МГц- 7 дБ, 144 МГц-12 дБ, а на 220 МГц- более того 13,5 дБ. Эта антенна -двухэтажная. На частоте 50 МГц на каждом этаже работают по два уголковых вибратора 1, расположенных на расстоянии лямбда/4. На частоте 144 МГц их длина равна примерно 3/4 лямбда и поэтому получается уже V-образная антенна. На частоте 220 МГц вибраторы имеют длину 5/4 лямбда.


УЛЬТРАКОРОТКОВОЛНОВЫЕ АНТЕННЫ
ЧТОБЫ УВЕЛИЧИТЬ (УМЕНЬШИТЬ) СХЕМУ, НАЖМИТЕ НА КАРТИНКУ

рис. 9
Вибраторы соединены между собой двухпроводными линиями 2, а оба этажа - линиями 3, длина которых в зависимости от диапазона составляет от 1/4 до 5/4 лямбда. Расстояние между этажами при желании можно изменять в пределах, допускаемых длиной линий
3. Входное сопротивление антенны в точке питания 4 на частотах 50 и 144 МГц - приблизительно 300 Ом, на частоте 220 МГц оно падает примерно до 200 Ом.
Элементы антенны можно изготовить из трубки или прутка: вибраторы - диаметром 10 мм; линии 2 - диаметром 12 мм (можно и 10 мм, тогда расстояние между центрами проводов линии следует остановить свой выбор равным 64 мм): линии 3 - диаметром 6 мм.
РАДИО № 8, 1973г. с.20-23.






Похожие схемы:

Электронный переключатель антенны
Электронный переключатель антенны
Каталог принципиальных схем - Антенны Электронный переключатель антенны В. ДАВЫДОВ (UW9WR), г. Уфа Недостатком описанных ранее электронных переключателей антенны является значительное затухание в режиме приема, достигающее 45-50% (особенно в диапазонах 21 и 28 МГц). Переключатель, схема которого приведена на рисунке, обеспечивает затухание не более 10%. При изготовлении переключателя не обходимо изолировать корпус выходного конденсатора П-контура (на схеме - С4) от шасси фторопластовой или полистироловой прокладкой


Конструкция антенны "двойной квадрат"
Конструкция антенны "двойной квадрат"
Каталог принципиальных схем - Антенны Конструкция антенны "двойной квадрат" Н. СМИРНОВ (ex UA3VBA) д. Заритово Брестской обл. Внешний вид узла крепления антенны "двойной квадрат" типа "еж" приведен на рисунке. Основу конструкции составляют четыре пятиметровые сосновые рейки 1-4. Они не прерываются в центре, а проходят по касательной к мачте 5. Каждая рейка состоит из трех одинаковых отрезков диаметром 35 мм, соединенных встык. =Конструкция антенны двоякий квадрат Конструкция узла дополнена до размеров квадрата


НАПРАВЛЕННАЯ 2-Х ЭЛЕМЕНТНАЯ АНТЕННА HB9CV
НАПРАВЛЕННАЯ 2-Х ЭЛЕМЕНТНАЯ АНТЕННА HB9CV
Каталог принципиальных схем - Антенны НАПРАВЛЕННАЯ 2-Х ЭЛЕМЕНТНАЯ АНТЕННА HB9CV Размеры элементов 14,15 21,18 27.6 28,5 144.7 HB9CV (мм) Радиолюбительские диапазоны, МГц Директор 9740 6520 5110 4840 980 Рефлектор 10600 7080 5330 5260 1060 А 2650 1770 1360 1320 258 b 1330 890 700 660 132 с 1430 950 750 710 142 d 120 90 60 60 11 Е 2700 1820 1410 1370 260 F 2250 1500


ДВУПОЛОСНАЯ АНТЕННА ДМВ
ДВУПОЛОСНАЯ АНТЕННА ДМВ
Каталог принципиальных схем - Антенны ДВУХПОЛОСНАЯ АНТЕННА ДМВ Модификации антенны. Для некоторого увеличения коэффициента усиления (при сужении полосы пропускания), а главное, повышения помехозащищенности антенны читатель Н. Туркин из С -Петербурга предлагает модифицировать вариант двухполосной антенны. Для этого рефлектор антенны он рекомендует сделать активным. В результате получится так называемая антенна типа "ZL", аналогичная по свойствам четырехэлементной антенне (см. книгу К. Рохтхаммеля "Антенны". - М Энергия, 1979). Главная


ВЕРТИКАЛЬНАЯ АНТЕННА НА 144 МГЦ
ВЕРТИКАЛЬНАЯ АНТЕННА НА 144 МГЦ
Каталог принципиальных схем - Антенны ВЕРТИКАЛЬНАЯ АНТЕННА НА 144 МГЦ Описываемая антенна выпускается в Бельгии под названием "BIG STAR". Антенна представляет собой систему вертикальных коллинеарных вибраторов с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости. Рис.1 Теоретическое усиление антенны — 6,5 дБ по отношению к полуволновому вибратору. Экспериментальная проверка показала, что на расстоянии в 100 км переход с диполя на описываемую антенну дает выигрыш в 9 дБ. Общая высота антенны —


ДВУХЭЛЕМЕНТНАЯ АНТЕННА
ДВУХЭЛЕМЕНТНАЯ АНТЕННА
Каталог принципиальных схем - Антенны ДВУХЭЛЕМЕНТНАЯ АНТЕННА После 10 лет опытов я пришел к выводу, что постройка на ВЧ-диапазоны ненаправленных антенн нецелесообразна прежде всего из-за плохого приема. Отсутствие дефицитных алюминиевых труб натолкнуло на мысль сделать модификацию проволочной антенны PA0LU на 14 МГц [1]. Суть доработки состоит в том, что вместо прямых диполей используются согнутые (рис.1), а средние точки диполей закреплены на траверсе, Рис.1 которая приваривается к отрезку трубы, установленному в





Оставить комментарий