Zasięg anteny krótkofalowej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Anteny HF

 Komentarze do artykułu

Artykuł oferowany czytelnikom zawiera opis i obliczenia anteny niezależnej od częstotliwości. Do tej pory anteny tej klasy prawie nigdy nie były stosowane w praktyce amatorskiej. Jednocześnie stosowanie takich anten jest bardzo kuszące, ponieważ pozwala zrezygnować z jednego systemu antenowego przy pracy na kilku pasmach (np. 14; 21 i 28 MHz na KB lub 144 i 430 MHz na VHF).

W porównaniu ze zwykłą anteną „falową”, opisywany system ma mniejsze wymiary w płaszczyźnie poziomej. Być może jedyną jego wadą jest konieczność wykonania elementów w postaci ramek o boku 0,5l, co jak na zakres 14 MHz jest konstrukcją o imponujących rozmiarach. Ale taka jest technologia antenowa. Odwiecznym dylematem jest albo duży rozmiar, albo niska wydajność. Każdy amator decyduje o tym pytaniu w oparciu o swoje specyficzne warunki. Jeśli chodzi o wydajność, antena niezależna od częstotliwości wydaje się mieć przewagę zarówno nad „kanałem falowym”, jak i różnymi „kwadratami”.

Opisywana antena powstała z inicjatywy znanego w kraju i za granicą krótkofalowca, bezinteresownego entuzjasty sportów radiowych, byłego członka Prezydium FRS ZSRR Igora Nikołajewicza Żuczenko (UA1CC).

Opublikowany poniżej artykuł autorzy i redaktorzy dedykują pamięci I. N. Zhuczenki.

Z reguły anteny wykorzystujące fale krótkie są wąskopasmowe i mają stosunkowo niski zysk. Dlatego nakładanie się pasm amatorskich wynosi 14; Częstotliwości 21 i 28 MHz uzyskuje się zwykle przez wyprodukowanie trzech anten, a komunikację na duże odległości uzyskuje się poprzez zwiększenie mocy nadajnika lub skomplikowanie systemów antenowych. Jednocześnie problem zapewnienia łączności dalekiego zasięgu można z powodzeniem rozwiązać bez wzmacniania nadajnika, jeśli zastosuje się wysoce kierunkową, niezależną od częstotliwości antenę o dużym wzmocnieniu.

Różni autorzy zaproponowali szereg rozwiązań konstrukcyjnych w celu stworzenia anten niezależnych od częstotliwości (okresów logarytmicznych), które mają wzmocnienie 9-12 w porównaniu z promiennikiem izotropowym. Poniżej znajduje się opis szerokopasmowej anteny logarytmiczno-okresowej, której wzrost efektywności promieniowania uzyskano dzięki zastosowaniu elementów rezonansowych wykonanych w postaci ramek dwupętlowych.

Antena, której ogólny widok pokazano na ryc. 1 składa się ze sztywno wykonanej dwuprzewodowej linii elektroenergetycznej oraz elementów promieniujących rozmieszczonych wzdłuż niej równolegle. Wymiary elementów promieniujących i odległość między nimi zmienia się wykładniczo ze współczynnikiem proporcjonalności t. Elementy są wzbudzane w taki sposób, że energia emitowana przez elementy obszaru aktywnego jest dodawana w fazie w strefie dalekiej (pod obszarem aktywnym należy rozumieć grupęwibratorów o wymiarach geometrycznych zbliżonych do długości rezonansu element 0,25l).

Ris.1

Element promieniujący ma kształt kwadratu o boku równym 0,5l (rys. 2). Zworki ćwierćfalowe tworzą dwa symetryczne obwody zasilane linią dwuprzewodową w punktach a - a'. Kierunki głównych prądów, które tworzą charakterystykę promieniowania, są oznaczone ciągłymi strzałkami. Pola elektromagnetyczne generowane przez prądy oznaczone kropkowanymi strzałkami znoszą się nawzajem. Tak więc element rezonansowy jest trójelementowym układem w fazie.

Ris.2

na ryc. 3 przedstawia rysunek anteny w płaszczyźnie poziomej. Wynika z tego, że obliczenie anteny sprowadza się do rozwiązania trójkąta prostokątnego. Na marginesie zauważamy, że zasada działania anteny nie jest naruszana pod warunkiem rozsądnego zmniejszenia jej podłużnego rozmiaru, co ma decydujące znaczenie w konstrukcji anten krótkofalowych.

Ris.3

Wymiary skróconej anteny są określone przez zakres częstotliwości. Tak więc, aby pokryć zakres częstotliwości 14; 21 i 28 MHz warunkiem koniecznym i wystarczającym jest obecność elementów rezonansowych odpowiadających częstotliwościom odcięcia. Jednak w tym przypadku właściwości kierunkowe anteny przy 28 MHz będą nieco niższe niż przy 14 MHz, ponieważ aktywny obszar przy wyższej częstotliwości będzie ograniczony do jednego elementu. Dlatego pożądane jest skrócenie anteny w taki sposób, aby co najmniej dwa elementy rezonansowe pracowały na wyższej częstotliwości.

Obliczanie anteny

Na podstawie warunków zapewniających komunikację sprawy z korespondentami obliczamy (lub ustalamy) wymagany zysk anteny G:

gdzie: E - natężenie pola (próg czułości odbiornika), mV/m;

P - moc nadajnika, W; r - odległość, km.

Ris.4

Z wykresu na ryc. 4 określić rozmiar kątowy a.

Z wykresu na ryc. 5 znajdujemy wymiar podłużny L (Lo, L1 lub L1 - w zależności od wybranego stopnia skrócenia, gdzie:

Lo - całkowita długość anteny, L1 - minimalna możliwa

Ris.5

długość skróconej anteny, L2 to długość skróconej anteny z uwzględnieniem wzrostu strefy aktywnej przy wysokich częstotliwościach).

Z wykresu na ryc. 6, określamy wartość współczynnika proporcjonalności m. Tutaj Gopt odpowiada optymalnemu wzmocnieniu, a Gopt-D i Gopt-2D odpowiadają zmniejszeniu wzmocnienia o 1 i 2 jednostki.

Ris.6

Z wykresu na ryc. 7 określić liczbę elementów promieniujących n.

Ris.7

Obliczamy długość rezonansową elementów promieniujących:

l₁=0,25lmaks.

l₂=tl₁

. . . . .

ln=tl_n-1

Określamy położenie (odległość do pierwszego elementu) promieniujących elementów R wzdłuż linii dwuprzewodowej:

R1=L

R2=tR1

. . . . .

R2=tR_n-1

Przy produkcji dwuprzewodowej linii zasilającej obliczony rozmiar L należy zwiększyć o 0,13lmax, aby uzyskać dobre dopasowanie i wyeliminować promieniowanie wsteczne: 0,03lmax - przed elementem rezonansowym odpowiadającym górnej częstotliwości odcięcia, a 0,1lmax - po element rezonansowy odpowiadający dolnej częstotliwości odcięcia .

Dla orientacji przy wyborze anteny w zakresie częstotliwości 14-28 MHz tabela przedstawia ocenę porównawczą jej parametrów geometrycznych i elektrycznych.

Tabela 1

Wymiary odpowiadające G=9,5 przedstawiono na rys. 3. Rozmiar L2 przyjmuje się jako L. Wzory anten pokazano na ryc. 8.

Ris.8

Konstrukcja anteny

Antena i dwuprzewodowa linia energetyczna mogą być wykonane z rur stalowych lub duraluminium. Stałość impedancji falowej linii dwuprzewodowej zapewnia zastosowanie izolatorów wykonanych z materiałów dielektrycznych wysokiej częstotliwości lub suchego drewna impregnowanego olejem schnącym. Impedancja falowa linii (z uwzględnieniem zastosowanego izolatora) powinna wynosić około 100 omów.

Wzbudzenie linii dwuprzewodowej może być realizowane zarówno przez zasilacze symetryczne, jak i niezrównoważone. W przypadku, gdy nadajnik ma wyjście niesymetryczne,

racjonalne jest wzbudzenie kablem koncentrycznym ułożonym wewnątrz jednej z rur linii. W tym przypadku początkowy odcinek rury pełni rolę transformatora równoważącego (dopasowującego). Oplot ekranujący kabla jest połączony galwanicznie z końcem jednej rury linii, a rdzeń wewnętrzny jest lutowany do drugiej rury.

Autorzy: E. Baranowski, E. Tumarkin; Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru

Zobacz inne artykuły Sekcja Anteny HF.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Nowy sposób kontrolowania i manipulowania sygnałami optycznymi 05.05.2024

Współczesny świat nauki i technologii rozwija się dynamicznie i każdego dnia pojawiają się nowe metody i technologie, które otwierają przed nami nowe perspektywy w różnych dziedzinach. Jedną z takich innowacji jest opracowanie przez niemieckich naukowców nowego sposobu sterowania sygnałami optycznymi, co może doprowadzić do znacznego postępu w dziedzinie fotoniki. Niedawne badania pozwoliły niemieckim naukowcom stworzyć przestrajalną płytkę falową wewnątrz falowodu ze stopionej krzemionki. Metoda ta, bazująca na zastosowaniu warstwy ciekłokrystalicznej, pozwala na efektywną zmianę polaryzacji światła przechodzącego przez falowód. Ten przełom technologiczny otwiera nowe perspektywy rozwoju kompaktowych i wydajnych urządzeń fotonicznych zdolnych do przetwarzania dużych ilości danych. Elektrooptyczna kontrola polaryzacji zapewniona dzięki nowej metodzie może stanowić podstawę dla nowej klasy zintegrowanych urządzeń fotonicznych. Otwiera to ogromne możliwości dla ... >>

Klawiatura Primium Seneca 05.05.2024

Klawiatury są integralną częścią naszej codziennej pracy przy komputerze. Jednak jednym z głównych problemów, z jakimi borykają się użytkownicy, jest hałas, szczególnie w przypadku modeli premium. Ale dzięki nowej klawiaturze Seneca firmy Norbauer & Co może się to zmienić. Seneca to nie tylko klawiatura, to wynik pięciu lat prac rozwojowych nad stworzeniem idealnego urządzenia. Każdy aspekt tej klawiatury, od właściwości akustycznych po właściwości mechaniczne, został starannie przemyślany i wyważony. Jedną z kluczowych cech Seneki są ciche stabilizatory, które rozwiązują problem hałasu typowy dla wielu klawiatur. Ponadto klawiatura obsługuje różne szerokości klawiszy, dzięki czemu jest wygodna dla każdego użytkownika. Chociaż Seneca nie jest jeszcze dostępna w sprzedaży, jej premiera zaplanowana jest na późne lato. Seneca firmy Norbauer & Co reprezentuje nowe standardy w projektowaniu klawiatur. Jej ... >>

Otwarto najwyższe obserwatorium astronomiczne na świecie 04.05.2024

Odkrywanie kosmosu i jego tajemnic to zadanie, które przyciąga uwagę astronomów z całego świata. Na świeżym powietrzu wysokich gór, z dala od miejskiego zanieczyszczenia światłem, gwiazdy i planety z większą wyrazistością odkrywają swoje tajemnice. Nowa karta w historii astronomii otwiera się wraz z otwarciem najwyższego na świecie obserwatorium astronomicznego - Obserwatorium Atacama na Uniwersytecie Tokijskim. Obserwatorium Atacama, położone na wysokości 5640 metrów nad poziomem morza, otwiera przed astronomami nowe możliwości w badaniu kosmosu. Miejsce to stało się najwyżej położonym miejscem dla teleskopu naziemnego, zapewniając badaczom unikalne narzędzie do badania fal podczerwonych we Wszechświecie. Chociaż lokalizacja na dużej wysokości zapewnia czystsze niebo i mniej zakłóceń ze strony atmosfery, budowa obserwatorium na wysokiej górze stwarza ogromne trudności i wyzwania. Jednak pomimo trudności nowe obserwatorium otwiera przed astronomami szerokie perspektywy badawcze. ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Ludzki żołądek hodowany in vitro 06.11.2014 Naukowcom z Centrum Medycznego Szpitala Dziecięcego w Cincinnati (USA) udało się wyhodować ludzki żołądek w probówce. Co prawda rozmiarem nie przekracza 3 mm średnicy, jednak mimo swej znikomości w dużej mierze powtarza budowę „naturalnego” narządu. James M. Wells i współpracownicy wykorzystali ludzkie pluripotencjalne komórki macierzyste, z których można uzyskać dowolny rodzaj komórek organizmu. Same komórki macierzyste były dwojakiego rodzaju: naturalne, pozyskiwane 15 lat temu z ludzkiego zarodka oraz sztuczne, czyli indukowane, uzyskane w wyniku molekularnego przeprogramowania wyspecjalizowanych komórek skóry. Obecnie wykorzystanie komórek macierzystych z zarodka wiąże się z wieloma problemami prawnymi, dlatego w takich badaniach coraz częściej wykorzystuje się indukowane pluripotencjalne komórki macierzyste. Jednak komórki pobrane z embrionu wiele lat temu, dzięki specjalnym metodom przechowywania i dzięki własnej nieśmiertelności (mogą potencjalnie żyć i rozmnażać się w nieskończoność) mogą być również wykorzystywane w tego rodzaju eksperymentach. Istotą zadania było przeprowadzenie komórek macierzystych przez kilka kolejnych etapów rozwoju żołądka. Najpierw powstała tak zwana wewnętrzna listka zarodkowa, czyli endoderma, która powstaje na najwcześniejszych etapach rozwoju zarodka. Komórki endodermy, chociaż nieco tracą swoją „wszechmoc”, mogą nadal tworzyć różne narządy, nie tylko żołądek, ale także płuca, wątrobę i trzustkę. Na kolejnym etapie specjalizacji taka sztuczna endoderma otrzymała sygnał do przekształcenia się w rurkę – prototyp worka żołądkowego. (Sygnał należy rozumieć jako kolejną porcję specjalnych białek, które wiążą się z receptorami komórkowymi i zmieniają aktywność genów.) Właściwie to był główny rezultat eksperymentu: płaska struktura komórkowa została przekształcona w trójwymiarową. Taka transformacja zachodzi w przypadku zwykłego zarodka, ale w warunkach laboratoryjnych niezwykle trudno jest odtworzyć etap przejścia z 2D do 3D. Takie przejście stało się jednym z głównych zadań współczesnej biologii rozwojowej, które zostało rozwiązane na różne sposoby. Dotyczy to zwłaszcza złożonych narządów o złożonej strukturze wewnętrznej, składających się z kilku rodzajów komórek i przesiąkniętych naczyniami krwionośnymi.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Wykrywacz kłamstw do jaj

▪ Policjant robota

▪ Stworzono sztuczną krew

▪ Trzymanie za ręce synchronizuje fale mózgowe i łagodzi ból

▪ Casio XJ-UT310WN Projektor krótkiego rzutu

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Ochrona sprzętu elektrycznego. Wybór artykułu

▪ artykuł o Pearl Buck. Słynne aforyzmy

▪ artykuł Dlaczego rozgwieżdżone niebo się obraca, a Gwiazda Polarna jest nieruchoma? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Dioscorea kaukaska. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Zapon lakiery do malowania metali. Proste przepisy i porady

▪ artykuł Motorola V60, pinout V66. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024