|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Kolejna opcja dla pionowej anteny kierunkowej. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Anteny VHF W poprzednim artykule autora (V. Polyakov. Pionowa antena kierunkowa. „Magazyn KB”, nr 5, 1998, s. 27-31) Szczegółowo opisano dwuelementową antenę kierunkową składającą się z dwóch aktywnych wibratorów pionowych. W trakcie eksperymentów z nim wynaleziono inny sposób zasilania wibratorów pionowych, bez użycia ćwierćfalowej linii dwuprzewodowej. Może to w pewnym stopniu powrót do starych i dobrze znanych, jednak antena działała, była łatwa do strojenia, pokazywała dobre wyniki i była używana w praktyce. Proponujemy tę konstrukcję do oceny czytelników. Zgodnie z ideologią, antena ta jest nadal wiązką ZL z dwoma blisko rozmieszczonymi pionowymi wibratorami półfalowymi zasilanymi prawie w przeciwfazie (przesunięcie fazowe prądów w wibratorach wynosi około 215°). Zmiany dotyczą sposobu zasilania wibratorów. Przejdźmy do ryc. 1, który pokazuje ciągły wibrator półfalowy i rozkład prądu I i napięcia U w nim.
Wykresy tych rozkładów odpowiadają niemal dokładnie segmentom sinusoid. W punkcie X, przesuniętym w pewnej odległości od środka wibratora, jego opór, zgodnie z prawem Ohma, określa stosunek napięcia do prądu R=U/I. Jest ona równa zeru w środku wibratora (ponieważ napięcie tu zanika) i wzrasta proporcjonalnie do tg(2nX/L,) gdy punkt zasilania jest przesunięty o odległość X od środka wibratora. W ten sposób, nawiasem mówiąc, antena Windom jest zasilana przez podajnik jednoprzewodowy o rezystancji około 600 omów. Będziemy potrzebować rezystancji około 25 omów, więc przemieszczenie punktu mocy ze środka wibratorów będzie bardzo małe. Obwód elektryczny proponowanej anteny o przybliżonych wymiarach podanych w długościach fal pokazano na rys.2.
Kabel zasilający o impedancji falowej 50 omów jest podłączony do punktów YY, zapewniając ich wzbudzenie przeciwfazowe. Punkty te są połączone krótkimi „grubymi” odcinkami przewodników z punktami zasilania wibratorów X-X. „Grube” przewodniki są tu potrzebne, aby zmniejszyć ich rezystancję indukcyjną, która jednak zostanie skompensowana podczas strojenia anteny i jak się okazało, nie ma znaczącego wpływu. W przypadku podajnika zasilającego impedancje wejściowe wibratorów są połączone szeregowo, dlatego impedancja wejściowa wibratorów w punktach X-X powinna wynosić około 25 omów. Z równym powodzeniem antenę można dopasować za pomocą kabla 75-omowego, tylko odległość od środka wibratorów do punktów X-X będzie nieco większa. Gdyby wibratory były takie same, wystrzeliłyby dokładnie w przeciwfazie, a antena źle by promieniowała, z wzorcem promieniowania dwóch identycznych listków tam iz powrotem. Aby uzyskać niezbędne fazowanie, przedni wibrator jest nieco krótszy niż półfala, a tylny jest nieco dłuższy (jak powinien być reflektor). Długości elektryczne wibratorów na rys. 2 podano z uwzględnieniem „naturalnego” skrócenia wibratorów o skończonej grubości. Skrócenie przedniego wibratora daje przesunięcie fazowe o około 16° (0.045 l) w kierunku wyprzedzenia, a wydłużenie tylnego wibratora daje takie samo przesunięcie fazowe w kierunku opóźnienia. Odległość między wibratorami wynosi 0,09 l, więc fala wypromieniowana przez wibrator przedni jest dokładnie w przeciwnej fazie z falą wypromieniowaną z powrotem przez wibrator tylny, a obie fale są kompensowane. Dlatego nie ma promieniowania wstecznego. Różnica faz między falami wypromieniowanymi do przodu przez oba wibratory jest większa niż 60°, a fale te nie są kompensowane, tworząc promieniowanie kierunkowe. Opisaną antenę zamodelowano w zakresie 430 MHz w następujący sposób: na płycie z włókna szklanego pokrytego folią o wymiarach 7x80 mm folię przecięto w środku i wlutowano tam kabel (punkty YY) z oplotem w kierunku reflektor (wygodniej jest zadzwonić do tylnego, dłuższego wibratora). Wibratory wykonano z drutu miedzianego o średnicy 1,8 mm i przymocowano do paska szkło-tekstolit za pomocą wsporników sprężynowych (punkty X-X), dzięki czemu wibratory można było przesuwać w pionie. Dzięki takiemu ruchowi lub przesunięciu punktów X-X udało się uzyskać SWR == 1 przy częstotliwości roboczej. Tłumienie promieniowania wstecznego osiągnięto poprzez dobór długości wibratorów. Oto, co się stało po dostrojeniu: zysk anteny w porównaniu z pojedynczym wibratorem półfalowym wyniósł 5 dB. Wzory kierunkowe w płaszczyźnie pionowej i poziomej pokazano na rys.3.
Są bardzo typowe dla anteny dwuelementowej i nie mają żadnych cech. Kąt otwarcia wykresu przy połowie mocy wynosi 110° w płaszczyźnie poziomej (w azymucie) i 90° w płaszczyźnie pionowej (w elewacji). W tym drugim przypadku wchodzą w grę właściwości kierunkowe samych wibratorów, dodając do kierunkowych właściwości układu emiterowego. Szacunkowe wzmocnienie wiązki daje wartość 6,5 dB w odniesieniu do promiennika izotropowego, co dość dobrze odpowiada powyższej wartości. Po otrzymaniu tych wyników postanowiono zbudować przenośną składaną antenę do pracy w terenie o zasięgu 10 m. Jej szkic pokazano na rys.4. Antena została podniesiona na maszcie teleskopowym o wysokości 6,5 m, wykonanym z kawałków rur duraluminium o średnicy od 24 do 35 mm. Aby maszt nie był wzbudzany przez pole promieniowania anteny, jego długość nie powinna być wielokrotnością ćwierć długości fali. Chociaż przepis ten nie został zweryfikowany doświadczalnie, nie odnotowano zauważalnego wpływu masztu o wskazanej wysokości na działanie anteny. Można również stosować maszty dielektryczne o dowolnej wysokości. Maszt umocowano w pozycji pionowej rozstępami od poliamidowej linki wędkarskiej. Na górnym końcu masztu zamocowano płytę z grubego (15 mm) szkła organicznego (izolator), do której przykręcono poziome części linii zasilającej. Zostały wykonane z duraluminiowego profilu w kształcie litery U o przekroju 35x20 mm. Wymiary profilu nie są krytyczne, o ile zapewnia wystarczającą sztywność mechaniczną do montażu wibratorów. Płatki umieszczono pod śrubami profilu do izolatora, do którego przylutowano kabel. Aby zmniejszyć przepływ prądów po powłoce kabla, nałożono na nią dwa pierścienie ferrytowe. Kabel nie miał kontaktu elektrycznego z masztem.
Wibratory wykonano z dwóch rur z duraluminium o średnicy 14 mm i długości 3000 mm. Na obu końcach wibratory mocowano za pomocą topmasztów z cieńszej i bardzo lekkiej rury. Maszty można było przesuwać i mocować śrubami, regulując długość wibratorów. Do końców profili (w punktach Х-Х) mocowano wibratory za pomocą zacisków z miękkiego duraluminium oraz śrub z gwintowanymi otworami w profilu. Chociaż śruby nie są zaciśnięte, wibratory można z pewnym wysiłkiem przesuwać w pionie, trzymając dolny maszt. Strojenie anteny sprowadzało się do doboru długości wibratorów poprzez wysuwanie i chowanie dolnych masztów. W tym przypadku kontrolowano wykres kierunkowości. W praktyce jest to wygodne w przypadku odbioru stacji radiowej, której sygnał jest stabilny i przychodzi w fali przyziemnej. Obracając maszt, obserwuj wzór promieniowania. Autor eksperymentujący na działce ogrodowej 60 km od Moskwy odebrał radiostację moskiewskiej „Służby Ratownictwa” w zakresie MW 27 MHz i otrzymał różnicę w odbiorze „przód” i „tył” 4 ... 5 punktów (do 30 dB). Wibratory zostały następnie skrócone o 4%, aby dostroić się do 28 MHz. Po otrzymaniu akceptowalnego schematu, przesuwaj wibratory w pionie, aż do uzyskania dobrego SWR w podajniku zasilającym. W tym przypadku wibratory są trochę zdenerwowane, ale mimo to lepiej powtórzyć operacje tworzenia schematu i dopasowywania kilka razy z rzędu. Można to zrobić w pozycji roboczej anteny, na przykład obniżając maszt na jedno kolano, ponieważ w celu regulacji wystarczy sięgnąć do dolnego masztu obu wibratorów. W żadnym wypadku nie należy dotykać górnego masztu, gdy nadajnik jest włączony, ponieważ na końcach wibratorów znajdują się antywęzły (maksima) napięcia i można się poparzyć o wysokiej częstotliwości. Ponadto antena jest zdenerwowana, nawet gdy ręce są zbliżone do końcówek wibratorów. Po regulacji antena jest opuszczana, wszystkie śruby mocujące są dokręcane i ponownie podnoszone do pozycji roboczej. Wymiary pokazane na rys. 4 uzyskano po dostrojeniu anteny. Aby sprawdzić powtarzalność wyników, innym razem antena została zmontowana na ziemi zgodnie z podanymi wymiarami i podniesiona bez strojenia. Stosunek promieniowania przód/tył okazał się wynosić około 25 dB, a SWR mniej niż 2. Wymagana była tylko niewielka regulacja SWR poprzez pionowe przesuwanie wibratorów w ich mocowaniach. Z tą anteną przeprowadzono eksperyment odbioru sygnałów z latarni morskich w Skandynawii w jeden z dni, kiedy nie było transmisji na paśmie 10 metrów. Po dostrojeniu odbiornika do 28,268 MHz i skierowaniu anteny na północny zachód autor przez półtorej godziny cierpliwie słuchał najczystszego szumu eteru. Muszę powiedzieć, że eksperyment odbył się w dość „cichym” miejscu, gdzie szum powietrza, zredukowany do 50-omowego wejścia odbiornika, wynosił 0,08…0,1 μV w paśmie SSB 2,4 kHz. Cierpliwość została nagrodzona trzema, jednym silnym i dwoma słabszymi „wybuchymi” sygnału z fińskiej latarni morskiej OH9TEN emitującej 20 watową pionową antenę dookólną. „Błyski” trwały od jednej do czterech sekund i nie ma wątpliwości, że były to odbicia sygnału od sporadycznych śladów meteorów. Kolejne obliczenia dały wartości tłumienia sygnału meteoru na tej ścieżce rzędu 170...180 dB, tj. wartość, którą można całkowicie pokryć za pomocą wypromieniowanej mocy kilkudziesięciu watów, czułych odbiorników i najprostszych anten kierunkowych, takich jak ta opisana. Tak więc komunikacja meteorów w „pierwszej dziesiątce” jest całkiem możliwa! Autor: Vladimir Polyakov (RA3AAE), Moskwa; Publikacja: N. Bolszakow, rf.atnn.ru
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Bateria mobilna IO Data ładuje dwa urządzenia jednocześnie ▪ Nazwany maksymalną oczekiwaną długością życia osoby ▪ LG zamyka fabrykę wyświetlaczy plazmowych
▪ sekcja serwisu Instalacje kolorowe i muzyczne. Wybór artykułów ▪ artykuł Bhaktivedanty Swamiego Prabhupady. Słynne aforyzmy ▪ artykuł Co to jest sonar? Szczegółowa odpowiedź ▪ Artykuł dotyczący sprawdzania filmów. Opis pracy ▪ artykuł Elektroniczny dzwonek rowerowy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Arkusz jest podarty, ale jest cały. Sekret ostrości
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony