Antena jednopasmowa do szybkiego montażu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Anteny HF

 Komentarze do artykułu

Lato to czas spotkań i imprez krótkofalarskich. Przed wyjazdem na łono natury konieczne jest odpowiednie przygotowanie sprzętu i anten. Najczęściej na polanach leśnych widoczne są wariacje na temat „odwróconego V”. Ale jak skuteczna jest taka antena? Jej najważniejsza część - ta, w której znajdują się antywęzły napięciowe - są to końce wstęgi antenowej, a znajdują się one właśnie w najbardziej niekorzystnej pozycji - przy ziemi. A załamanie na górze odwróconego V wcale nie poprawia właściwości promieniujących - pola elektromagnetyczne obu połówek anteny częściowo znoszą się z tego powodu. Inna opcja - dzielony dipol z dwoma punktami zawieszenia, na przykład między drzewami, również ma swoje wady: trudno jest dobrze rozciągnąć antenę. Pod ciężarem kabla zasilającego jego środek zwisa i traci się wysokość zawieszenia.

Kwestia dopasowania rezystancji anteny do kabla również jest zwykle daleka od ideału. Antena o ustalonej długości, po dostrojeniu do rezonansu, nie musi wpadać w rezonans, gdy zostanie przeniesiona w inne miejsce. W rezultacie, ze względu na niedopasowanie impedancji anteny w punkcie mocy do impedancji falowej kabla, SWR wzrasta. To prawda, że ​​jeśli używany jest transceiver z tunerem antenowym, a antena ma linię energetyczną zgodną z falą długą, wielokrotnością połowy fali, to nie można zwracać większej uwagi na niedopasowanie rezystancji. Miejsce podłączenia anteny jest niejako przenoszone bezpośrednio do transceivera. Ale taka sytuacja nie zawsze ma miejsce.

Jest jeszcze inny sposób na „zbliżenie” punktu zasilania anteny i jednocześnie uproszczenie jej zawieszenia. Jest to zastosowanie półfalowego wibratora ciągłego z zasilaniem od końca w antywęźle napięcia za pomocą urządzenia dopasowującego w postaci ćwierćfalowego zwartego transformatora koncentrycznego. Pętla kablowa dodatkowo pełni rolę podajnika. Taka konstrukcja pozwala na umieszczenie części emitującej i dopasowanej do zasilania anteny na tej samej linii prostej i zawieszenie jej poprzez przeciągnięcie jej na przeciwległym końcu za pomocą nylonowej linki uprzednio narzuconej na blok.

Transceiver może być podłączony bezpośrednio do urządzenia dopasowującego systemu antenowego w punkcie, w pewnej odległości od zwartego końca pętli. W takim przypadku nie ma potrzeby dokładnego wybierania punktu połączenia, tuner antenowy sam wykona zadanie optymalnego dopasowania. Jeśli istnieje potrzeba podłączenia linii koncentrycznej, wówczas proponowana antena ułatwi proces dopasowania. Pomoże tu również fakt, że złącze z przewodem zasilającym znajduje się w pewnej odległości od promieniującej części anteny, będąc „w rękach” radioamatora, co pozwala na dokładniejsze dobranie rezystancji na dopływie odpowiadający impedancji charakterystycznej zastosowanego zasilacza.

W warunkach miejskich czasami można skoordynować taką antenę bez wychodzenia z mieszkania w absolutnie komfortowym środowisku domowym. Konfiguracja układu antenowego polega na doborze długości odpowiedniego kabla i ustaleniu miejsca wycięcia pod podłączenie zasilania. Pracę tę znacznie ułatwia zastosowanie kabla koncentrycznego z izolacją PTFE. Można go łatwo przedłużyć poprzez lutowanie złącza nad oplotem ekranującym bez obawy o zwarcie z rdzeniem centralnym. Wskazane jest użycie kabla o impedancji falowej 50 omów, ponieważ urządzenia niezbędne do strojenia są przeznaczone głównie do takiego obciążenia.

Obwód anteny pokazano na ryc. 1. Długość części promieniującej jest równa połowie długości fali w środku wybranego zakresu, biorąc pod uwagę współczynnik skracania wynoszący około 0,95. Ta długość nie zmienia się podczas strojenia anteny. Obliczona długość pętli dopasowującej jest równa jednej czwartej długości fali pomnożonej przez współczynnik skracania użytego kabla, który dla wielu marek wynosi około 0,66. Dokładna regulacja długości pętli odbywa się za pomocą generatora RF, do którego wyjścia podłączony jest zwarty odcinek kabla na przeciwległym końcu. Stopniowo go skracając, osiągają maksymalne napięcie na wyjściu generatora przy częstotliwości roboczej.

Rys.1 Antena jednopasmowa z pętlą dopasowującą

Pożądane jest wykonywanie pomiarów napięcia przy jak najmniejszym połączeniu głowicy pomiarowej woltomierza z miejscem pomiaru. W tym celu stosuje się kondensator odsprzęgający o pojemności nie większej niż 1 pF. Pomiary są korzystnie wykonywane za pomocą woltomierza ze skalą cyfrową. Po określeniu długości transformatora dopasowującego montuje się złącze kabla z anteną. Koniec kabla jest uwolniony z górnej izolacji i oplotu w odległości około 5 cm, ciasno ściągnięty nylonową żyłką z izolatorem z pleksiglasu. Następnie przewód antenowy jest przylutowany do środkowego rdzenia kabla, który jest również wciągany razem z żyłką wędkarską z izolatorem. Połączenie jest hydrolizowane taśmą elektryczną impregnowaną klejem BF. Aby usunąć obciążenie mechaniczne z kabla, antenę rozciąga się w kierunku źródła za pomocą syntetycznego sznurka przymocowanego jednym końcem do otworu w izolatorze, a drugim, na przykład, do kołka w ziemi. Taki półfabrykat anteny jest zawieszony w przestrzeni w maksymalnej odległości od przedmiotów przewodzących, ale w taki sposób, aby pasujący kabel był dostępny do dalszych manipulacji nim.

Kabel należy przyciąć w proporcjach wskazanych na rysunku, wyciąć powstałe części, złożyć je i ponownie połączyć lekkim lutowaniem. Na skrzyżowaniu, poprzez miernik SWR, konieczne jest podanie sygnału o małej mocy z transceivera, po ustawieniu P-loop lub tunera antenowego na ekwiwalent 50 omów. Zmieniając w pewnych granicach stosunek długości obu odcinków kabla, konieczne jest osiągnięcie minimalnej mocy fali zwrotnej.

W strojeniu tej anteny znakomicie sprawdził się miernik SWR firmy "DIAMOND ANTENNA" SX-100, uprzejmie przekazany autorom kolekcji "Radio Design" przez sklep "BERMOS".

Ostatecznie w procesie strojenia sprawdzana jest zgodność impedancji wejściowej anteny z impedancją charakterystyczną 50-omowego kabla koncentrycznego. Do skonfigurowanej pętli należy dołączyć wnękę kablową o dowolnej długości, a wartość SWR nie powinna się zmieniać i utrzymywać się na poziomie 1. Po zakończeniu ustawień należy również sprawdzić niezawodność wszystkich lutów i uszczelnić je.

Pasmo pracy takiego systemu antenowego na dziesięciometrowym zakresie wynosiło około 500 kHz, a na czterdziestu metrach 120 kHz przy wartościach SWR nie gorszych niż 1,2. Antena, ze względu na swoje selektywne właściwości, okazała się znacznie lepiej chroniona przed potężnymi przetwornikami pozapasmowymi, a obecność zwartej pętli uodparnia ją na akumulację atmosferycznej elektryczności statycznej.

Wydłużenie tkaniny antenowej proporcjonalnie do wielokrotności liczby półfali poprawia skuteczność anteny i prawie nie zmienia rozmiaru pasującego kabla. Dobre rezultaty można również uzyskać przy podobnym dopasowaniu z antenami współliniowymi, o których wspominają artykuły G.I. Osipova (RV3AK) w „R-D” nr 1, 2 za rok 1997.

Kalkulator do obliczania przybliżonej długości elementów antenowych: