Antena z aktywnym reflektorem. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Anteny HF

 Komentarze do artykułu

Anteny kierunkowe różnych typów są szeroko stosowane w amatorskiej komunikacji krótkofalowej dalekiego zasięgu. Stosunkowo dawno weszły w życie anteny typu „kanał falowy”, z których najprostsze zawierają dwa elementy - aktywny wibrator półfalowy i pasywny reflektor. Anteny dwuelementowe z odbłyśnikiem pasywnym nie zapewniają jednak zadowalającej kierunkowości promieniowania.

Jeśli na częstotliwościach kanałów telewizyjnych można jeszcze postawić za pomocą anten wieloelementowych, to dla pasm KB (nawet 28 MHz) są one wraz z urządzeniem obrotowym konstrukcjami nadmiernie masywnymi. W związku z tym coraz częściej stosuje się anteny dwuelementowe z aktywnym reflektorem. Faktem jest, że anteny zasilane reflektorem mają szereg zalet w porównaniu z antenami z elementami pasywnymi.

Krótko mówiąc, zalety te są następujące. Zysk anteny dwuelementowej z obydwoma elementami aktywnymi jest równoważny zyskowi pełnowymiarowej anteny trzyelementowej z pasywnym kierunkowskazem i odbłyśnikiem. Przy tych samych wartościach wzmocnienia układ dwuelementowy jest lżejszy, prostszy konstrukcyjnie oraz ma niższy moment bezwładności i nadmuchu. Anteny z mocą czynną pozwalają uzyskać większe tłumienie promieniowania zwrotnego, co w komunikacji amatorskiej jest ważniejsze niż uzyskanie maksymalnych wartości wzmocnienia możliwych dla danego systemu. Jednocześnie należy zauważyć, że anteny z aktywnym zasilaniem są trudniejsze do strojenia i bardziej krytyczne dla zmieniających się parametrów.

Zasada działania dwuelementowej anteny zasilanej odbłyśnikiem polega na wytworzeniu dwóch przeciwfazowych pól o równych amplitudach w kierunku przeciwnym do głównego maksimum promieniowania układu. Zastosowanie aktywnego reflektora pozwala na osiągnięcie równości prądów w obu elementach anteny oraz różnicy faz niezbędnej do maksymalnego tłumienia promieniowania zwrotnego. Z obliczeń przeprowadzonych zgodnie ze znanymi wzorami teorii anten [1] wynika, że ​​zysk takiej anteny jest o 3,4 dB wyższy niż anteny z odbłyśnikiem pasywnym, a maksymalne tłumienie promieniowania wstecznego (z uwzględnieniem strat w torze łączącym) wynosi 40-50 dB, natomiast w układach pasywnych nie przekracza 25 dB. Szerokość wykresu w płaszczyźnie poziomej na poziomie 0,707E wynosi 58°, a szerokość wiązki w płaszczyźnie pionowej przy wysokości zawieszenia l/2 i kącie promieniowania 30° wynosi 32°.

Opisana antena dwuelementowa z aktywnym reflektorem jest modyfikacją anteny HB9CV [2, 3], której schemat pokazano na rys. 1. Przy optymalnej odległości między elementami równej l/8 można uzyskać pola antyfazowe zasilając elementy anteny przesunięciem fazowym 225°. Przesunięcie fazowe w zasilaniu reflektora o 225° jest równe sumie przesunięć fazowych powstałych w wyniku przeciwfazowego zasilania elementów (180°) i opóźnienia w linii energetycznej (45°).

Ris.1

Należy zauważyć, że obwód antenowy [2] zawiera błędne dane, które nie zapewniają wymaganego przesunięcia fazowego przy zasilaniu kablem koncentrycznym.

Podstawową wadą tej anteny jest trudność w uzyskaniu wymaganego przesunięcia fazowego, co wynika z wybranego schematu zasilania. Każda linia zasilająca ma współczynnik skrócenia związany z jej konstrukcją i zastosowanymi materiałami.W przypadku linii zasilających stosowanych w technologii antenowej współczynnik skrócenia wynosi zwykle 1,05-1,66. Dlatego dla obwodu na ryc. 1 przy zasilaniu w punktach XX, zamiast wymaganego przesunięcia fazowego (ze względu na linię) równego 45 °, uzyskana zostanie wartość zależna od rodzaju zastosowanej linii.

Schemat anteny wolny od tej wady i pozwalający na uzyskanie niemal dowolnego przesunięcia fazowego pomiędzy dwoma aktywnymi elementami pokazano na rys. 2.

Ris.2

Miejsce podłączenia zasilacza o znanym współczynniku skrócenia linii można łatwo określić za pomocą wzorów:

dp+da=d+2Dlk,

gdzie d jest odległością między elementami;

da to długość linii od punktu przełączania do anteny;

dp - długość linii od punktu przełączania do reflektora;

Dlk - bardziej konstruktywne przedłużenie linii (10-20 cm) i

gdzie l jest roboczą długością fali;

y jest wymaganym przesunięciem fazowym;

e - współczynnik skracania.

Do zasilania anteny wygodnie jest użyć kabla koncentrycznego typu RK-75-7-11 (dla którego e = 1,52) oraz trójnika koncentrycznego typu VR-193-F, dzieląc moc równo pomiędzy wibratory . W przypadku stosowania trójnika, dla lepszego dopasowania, jako linii połączeniowych należy użyć kabla koncentrycznego o impedancji charakterystycznej 150 omów (typ RK-150-4-11 lub podobny).

Przy obliczaniu długości elementów układu antenowego (które wynoszą 0,5 l dla reflektora i 0,46 l dla samej anteny) należy wziąć pod uwagę ich współczynnik skracania, który zależy od średnicy. Obliczone wartości dla anteny o średnicy 22 mm i pasującej linii o średnicy 20 mm podano w tabeli. 1. W tym miejscu podane są również wymiary pasujących elementów.

Tabela 1

Wymiary elementów, cm	Średnia częstotliwość, kHz
	14150	21200	28500
la	968	647	480
lp	1052	702	519
h	12	9	6
gа	131	87	66
gp	143	95	71
d	265	177	132

Wymiary półfabrykatów na antenę na pasmo 14 MHz podano w tabeli. 2.

Tabela 2

Wymiary obrabianego przedmiotu	Sekcja 1 (1 szt.)	Sekcja 2 (2 szt.)	Sekcja 3 (2 szt.)
Do anteny, cm	350	250	180
Odbłyśnik, patrz	350	250	200
Średnica zewnętrzna rury, mm	22	20	18
Średnica wewnętrzna rury, mm	20	18	16

Konstrukcję anteny pokazano na ryc. 3. Każdy element składa się z trzech odcinków, składających się z rurek duraluminiowych o sprzężonych średnicach, wsuwanych jedna w drugą.

Ris.3

Ponieważ zewnętrzna średnica jednej rury jest równa wewnętrznej średnicy drugiej, system tolerancji nie pozwala na wbicie jednej rury w drugą na znaczną głębokość. Dlatego wykonuje się cięcie wzdłuż rury o mniejszej średnicy do długości 400 - 500 mm, po czym zapewniona jest ich niezawodna artykulacja. Szczególną uwagę należy zwrócić na zapewnienie niezawodnego kontaktu elektrycznego na skrzyżowaniu. Awaria styku powoduje zauważalne pogorszenie parametrów elektrycznych anteny. Aby ułatwić strojenie, na końce elementów nałożono elastyczne końcówki wykonane ze stopu AMTs-M (rys. 4).

Ris.4

Elementy mocowane są na rurze duraluminiowej o średnicy 40-45 mm i grubości ścianki 2 mm.

Aby nadać sztywność całemu systemowi anteny, należy go usztywnić nylonową linką o średnicy 1 mm (rys. 5).

Ris.5

Inne cechy konstrukcyjne są widoczne na zdjęciu.

System antenowy waży zaledwie 6,5 kg, co ułatwia montaż anteny przez jedną osobę.

Wygląd anteny

Do obracania anteny wykorzystano silnik elektryczny typu PR-1 z potencjometrycznym czujnikiem kierunku zamontowanym wewnątrz obudowy.

System antenowy strojony jest w oparciu o konieczność uzyskania jak najlepszego dopasowania anteny z przewodem zasilającym oraz maksymalnego tłumienia promieniowania wstecznego.

Podczas konfiguracji wskazane jest użycie sygnału z lokalnego źródła znajdującego się w przybliżeniu w płaszczyźnie elementów w odległości co najmniej 150-200 m.

Sekwencja konfiguracji jest następująca.

Określ długość elektryczną linii przesunięcia fazowego. Pomiar i regulację tego parametru należy przeprowadzić z dokładnością co najmniej 2-3 stopni elektrycznych. Zmieniając długość elementów dopasowujących ya i yp, uzyskuje się akceptowalną wartość SWR całego układu (nie większą niż 1,5 przy średniej częstotliwości zakresu). Regulując długości la i lp, osiąga się maksymalne tłumienie promieniowania wstecznego. Na tym etapie wystarczy osiągnąć tłumienie na poziomie 20-25 dB. Pomiary należy wykonywać w kilku punktach zakresu, po czym y jest ponownie korygowane_a i ty_p, osiągając wartość SWR bliską jedności.

Operacje te wykonywane są sekwencyjnie kilka razy, aż do uzyskania najlepszych parametrów anteny.

Wskazane jest, aby wszystkie pomiary wykonywać w pozycji roboczej anteny, aby uniknąć wpływu ziemi, który przy niskich wysokościach anteny może znacznie zniekształcić wyniki.

Należy zauważyć, że anteny z elementami aktywnymi mają znaną zależność poziomu tłumienia promieniowania wstecznego od kąta elewacji, który jest określony przez różnicę zależności fazowych dla fal dochodzących pod różnymi kątami do horyzontu. W przypadku komunikacji na duże odległości, gdy kąty te są nieznaczne, tłumienie osiąga 40-50 dB.

literatura:

1. S.I. Nadenenko. „Anteny”. Svyaztekhizdat, Moskwa, 1959.
2. „Radio”, 1965, nr 11, s. 22.
3. K. Rothammel. „Anteny”. Wydawnictwo „Energia”, Moskwa, 1967.

Autor: A. Snesarev (UW3BJ); Publikacja: N. Bolshakov, 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 Dlaczego tukan potrzebuje dzioba? 21.02.2010 Tukany żyjące w tropikalnych lasach Ameryki Środkowej i Południowej znane są z ogromnych dziobów. Postawiono różne hipotezy dotyczące jego funkcji. Może być używany do wyciskania soku z owoców, rozłupywania twardych orzechów lub miażdżenia skorupek jajek wykradzionych z cudzych gniazd. Zdarza się, że ptaki walczą swoimi potężnymi dziobami. Głośno stukając dziobem, tukan może przestraszyć i odstraszyć wrogów. W każdym razie ten ogromny wyrostek głowy często komplikuje życie jego właścicielowi. Ze względu na dziób tukany są niezgrabne w locie. Niektóre gatunki, aby dziób nie przeszkadzał w zasypianiu, śpią nawet na plecach, podnosząc go. Kanadyjscy biolodzy udowodnili, że dziób tukana pełni również funkcję termoregulacji. Umieścili ptaka w odizolowanej komorze i stopniowo podnosili w nim temperaturę. Gdy temperatura przekroczyła 25 stopni Celsjusza, liczne naczynia krwionośne w dziobie rozszerzyły się i ciepło zaczęło oddawać się do powietrza. Tak więc dziób tukana (jak na przykład uszy słonia) służy jako chłodnica.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Chłodzenie drobnej elektroniki w celu rejestrowania niskich temperatur

▪ Drewno opałowe na trawie

▪ Kompaktowe radio MOTOROLA FV500AA

▪ Plastikowe podkłady z recyklingu

▪ Rosną mięśnie, które reagują na światło o określonej długości fali

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja strony Aforyzmy znanych osób. Wybór artykułu

▪ artykuł Krajobraz po bitwie. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Jak współcześni oceniali zasługi Hypatii, ostatniego luminarza nauki aleksandryjskiej? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Projektant grafiki komputerowej działu produkcji wideo. Opis pracy

▪ artykuł Antena na wszystkie fale D2T. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Zrównoważona pocztówka. Sekret ostrości

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