De foarte multe ori, vrei să ai o antenă, bună și pentru toate benzile. În același timp, antena ar trebui să fie și simplă și să nu ocupe mult spațiu. Utopie? Cu siguranţă! Dar dacă limitați intervalele de la 7 MHz și mai sus, atunci apar opțiuni. Una dintre aceste opțiuni este antena - design pin UA1DZ. Judecând după mărime, nu există compromisuri. Un sfert de val pentru un patruzeci, cât o jumătate de val pentru un douăzeci, cinci optimi pentru un cincizeci. Luați-o, repetați, plasați-o, nicio problemă. Antena UA1DZ are o repetabilitate bună dacă este făcută corect. Pe baza tuturor articolelor și experienței de configurare, a fost posibil să se facă o descriere completă a designului. Depinde de tine să decizi dacă o faci sau nu, voi descrie doar părerea mea.

De ce nu ar trebui să o faci:

• pentru că vei monta un stâlp de 10 metri, dar vei acoperi doar 3-4 game calitativ;
• va trebui să petreceți cel puțin o oră de lumină pentru amenajarea, va trebui să schimbați liniile potrivite;
• după ajustare va exista în continuare un sentiment de compromis;
• Sunt necesare contragreutăți izolate;
• este nevoie de un izolator la bază cu o capacitate mică și o tensiune de avarie decentă. Pentru un potrivire cu o eficiență acceptabilă, aveți nevoie de un cablu bun de 75 ohmi.

De ce merită făcut:

• deoarece la 14 megaherți este un dipol vertical cu jumătate de undă;
• pentru că la 21 de ani este aproape cinci optimi;
• deoarece este alimentat de un singur alimentator;
• deoarece nu necesită comutare și potrivire cu bobine și unități de control de înaltă calitate;
• pentru că vă permite să vă distrați în timpul procesului de configurare (între momentele în care doriți să tăiați totul în bucăți).

Pentru a fabrica cu succes pinul UA1DZ veți avea nevoie de:

• analizor de antenă pentru măsurarea parametrilor cablului de potrivire și reglarea antenei;
• cablu coaxial de 75 ohmi de bună calitate(de la 7 la 10 metri, în funcție de factorul de scurtare);
• material pentru fabricarea unei linii de înaltă impedanță de 450 ohmi. Lungimea liniei este de până la un metru;
• fire pentru contragreutăți, pe bază de minimum patru până la cinci bucăți, lungime 9,4 metri;
• un izolator sau un design de bază bine gândit cu o capacitate mică. Acest lucru este important;
• țesătura știftului în sine. lungime totală 9,3 metri;
• băieți, alimentator, etanșant pentru impermeabilizarea cablurilor și alte lucruri mărunte.

Chiar nu există probleme fundamentale cu el, antena funcționează, dar există o greblă. Voi încerca să le luminez cu experiența mea.

În primul rând, încă o dată despre designul antenei:

Lungimea liniei de înaltă rezistență este de obicei de 500-800 mm. Secțiunile potrivite sunt de aproximativ 2,66 și 4,26 metri, dar pot diferi semnificativ în funcție de cablul utilizat. Este mai bine să te măsori și să te recalculezi, mai ales că nu este dificil.

Designul antenei UA1DZ constă din:

• știft vertical de aproximativ 9,3 metri înălțime;
• contragreutăți rezonante de aproximativ 9,4 metri lungime;
• o linie de potrivire constând dintr-o linie de înaltă impedanță și două secțiuni de cablu coaxial;
• În versiune există și un emițător de cârje la 28 megaherți. Din anumite motive, mulți oameni uită de asta, fără a uita să-și amintească orice lucrare din primele zece.

Prima grebla este ca sunt mai multe diverse opțiuni antene. Sunt indicate diferite lungimi, frecvențe, mărci de cablu etc. O persoană care nu este impregnată de subiect trebuie să aleagă opțiuni după principiul de a crede sau nu, ghidată de intuiție. Confuzia este cauzată și de eroarea inițială din publicație. Drept urmare, aceștia iau mărimile care le-au plăcut cel mai mult la un capriciu, și se încearcă să se configureze totul fără încredere în rezultat și dimensiuni. Rezultatul este puțin previzibil. Mai ales în acest scop descriu, din practica fabricării mai multor antene, de fapt:

1. Antena funcționează pe următoarele benzi: 7, 14, 21 MHz;
2. Antena funcționează la 28 MHz (cu un emițător suplimentar) și încălzește cumva luna (fără emițător suplimentar);
3. Antena nu funcționează deloc pe 1.8 3.5 10 și 24 MHz, acesta din urmă, însă, poate fi introdus ca manșon deschis paralel cu cârja la zece;
4. Antena vă permite să lucrați bine cu un tuner de 18 MHz.

O altă concepție greșită care circulă de la descriere la descriere este că antena este proiectată pentru o rezistență de 75 Ohmi și la 50 asta va însemna cel puțin un SWR crescut. Acest lucru nu este adevărat. Rezistența alimentatorului este perfect reglabilă pentru o ieșire de 50 ohmi. Cum se face acest lucru va fi descris mai jos.

A doua grebla este utilizarea eronată a unui izolator cu o capacitate mare. Logica aici este foarte simplă. Punctul culminant al acestui pin este gama de 14 Megahertzi. Emițătorul în sine are unghiuri mici și eficiență excelentă - practic nu există pierderi în sol (contragreutăți). Problema este că este alimentat de la capăt, unde rezistența sa este de aproximativ 1,5 kilo ohmi. Rezistența capacității izolatorului la această frecvență poate fi ușor estimată: 5 pF = 1700 ohmi, 10 pF = 980 ohmi, 20 pF = 500 ohmi. Concluzionăm că nu are rost să instalați un izolator - 10 vârf va ocoli deja antena către suport. În plus, este important să înțelegem că la o sută de wați izolatorul va avea o tensiune de 400 de volți. Dacă doriți să suflați un kilowatt în el, ar trebui să înțelegeți că tensiunea va fi peste un kilovolt.

A treia grebla, cea mai comuna, este lungimea, rezistenta liniilor de potrivire si calitatea acestora. În primul rând, despre calitatea acestor cabluri - ar trebui să fie cât mai bun posibil. Acest lucru nu înseamnă că este nevoie de un cablu bun pentru alimentare. Aceasta înseamnă că pe un cablu defect antena nu va funcționa deloc. Ideea este că SWR în această linie este uriaș, cele mai mici pierderi și eficiența tinde spre zero. Eficiența nu depinde de putere. La putere scăzută, pur și simplu nu te vor auzi, dar la putere mare, cablul se va sparge sau se va arde cu ușurință.

Dacă vorbim despre calitatea cablului coaxial, atunci există două puncte.

Primul punct este starea și grosimea împletiturii nu ar trebui să vă fie frică de cabluri cu împletitură și folie dacă nu atârnă prea mult în vânt. Starea împletiturii este mult mai importantă decât grosimea acesteia. Suspiciune minimă de oxidare - cablul intră în focar! În acest caz, nu mai este un cablu coaxial - atunci când firul central este înconjurat de un ecran solid. Acesta este deja un fir central și multe sufocă într-un cerc, unde fiecare fir, fiecare răsucire este deja pe cont propriu! Impletitura trebuie oxidata fara nici cea mai mica suspiciune.

Al doilea punct nu este mai puțin important - calitatea dielectricului, umplutura. Pierderile dielectrice și tensiunea de avarie depind de aceasta. Cel mai normal dielectric disponibil este pentru cablurile cu miez de spumă. Un semn indirect al calității agregatului este coeficientul de scurtare. Într-un mod simplificat, putem spune acest lucru: cu cât factorul de scurtare este mai mic, cu atât pierderile vor fi mai mici în cablu. Dacă ne uităm la diverse tabele, vom vedea că acest indicator este mult mai bun pentru cablurile de 75 Ohm. Acesta este tocmai motivul pentru utilizarea cablurilor de 75 ohmi în linia de potrivire. Cu toate acestea, dacă aveți un cablu de 50 Ohm cu pierderi mici (și nu neapărat scurtare puternică), îl puteți instala în siguranță.

Din practică, este suficient să găsiți un operator de televiziune prin cablu care să folosească cablul coaxial principal. Grosimea cablului folosit acolo este de la 11 la 16 milimetri. Impletitura - folie lipita + impletitura de otel. Miezul central este placat cu cupru, dar de o calitate excelentă. Pierderile la un astfel de cablu sunt neglijabile la frecvențele noastre, iar factorul de scurtare poate ajunge la 0,88 (!) pentru un cablu gros. Echipa de instalare vă poate împărtăși cu ușurință bucăți de astfel de cablu. Când manipulați un astfel de cablu, acordați o atenție deosebită razei de îndoire admisă - nu poate fi îndoit brusc, are un miez foarte spumos și un miez central destul de puternic. Pentru a vă conecta la împletitura cablului, trebuie să utilizați fie șuruburi standard de tip F cu diametrul corespunzător (le puteți obține de la aceiași instalatori) sau adaptoare cu filet de bronz de la instalații sanitare, care sunt înșurubate strâns pe împletitură cu folie. În niciun caz nu trebuie să țeseți fire de cupru în fire împletite - va exista un cuplu galvanic și contactul se va pierde foarte repede. Secțiunile de fire sunt lipite la tranziție (piese F sau fire) și numai apoi înfășurate pe împletitură, dacă sunt lipite pe loc, umplutura ușoară este deformată. Miezul central este lipit în mod obișnuit. De regulă, un astfel de cablu are încorporat un miez portant.

Fabricarea unei linii de înaltă rezistență nu cauzează niciodată probleme. Puteți utiliza cu succes sârmă flexibilă obișnuită în izolația din vinil. Pentru o rezistență de 450 ohmi, raportul dintre diametrele conductorilor și distanța dintre axele lor ar trebui să fie de 23. Dacă aveți un fir cu un diametru de 2 milimetri (nu o secțiune transversală!), atunci distanța dintre ele va fi de 46 mm. Principalul lucru în linie este că nu se răsucește fără a se încorda și ține mecanic materiile.

Fotografia arată un exemplu despre cum puteți folosi fire de alamă sau bronz pentru conexiune de încredere cu un cablu gros împletit într-un tip „înfăşurat” potrivit. Deasupra va exista izolație electrică și etanșant.

Pentru a face segmente potrivite:

— Măsurați factorul de scurtare real al cablului dvs. cu un analizor de antenă sau altă metodă.
— Descărcați programul apak-el, utilizați-l pentru a selecta lungimea cablurilor pentru versiunea dvs. de cablu.
— Pentru o secțiune lungă, faceți o marjă de aproximativ 10-15 cm pentru ajustare.

Acum despre ce este APAK și cu ce se mănâncă. Acesta este un program pentru calcularea liniilor de potrivire. Îl puteți obține de pe site-ul web DL2KQ. Interfața este foarte simplă. Introducem date pentru trei poziții (pentru fiecare interval) cu valori active și reactive. Bifam casetele care sunt responsabile pentru schema de coordonare. Pentru simplitate, puteți copia ceea ce este prezentat în imagine. Valorile date în imagine sunt rezistența și reactivitatea unui știft gol de 9,3 metri cu contragreutăți de 9,4 la frecvențele indicate. Dacă doriți să vă jucați cu constructul GP, puteți face acest lucru în MMANA și puteți introduce activitățile de reactivitate în frecvență aici. Totul se potrivește perfect în practică.

Pentru a selecta cabluri pentru diferite linii, faceți clic pe butonul „linii”. Va fi o fereastră ca aceasta:

Dacă cablul dvs. nu este în listă, puteți ajusta oricare unul similar la toți parametrii dvs. (factor de scurtare) și apoi îl puteți selecta. Asa vei fi sigur ca dimensiunile segmentelor vor fi exact pentru cablul tau. M-a potrivit cu un centimetru!

După aceasta, găsim lungimea optimă generală și punctul optim de potrivire pentru toate intervalele introduse (fila „grafic” - disponibilă după calcularea SWR în fila principală „Tabel”).

Fotografia arată o opțiune de divertisment pentru un radioamator. De-a lungul axei X este lungimea segmentelor coaxiale.

Este foarte convenabil să te joci cu linii lungi. Veți înțelege imediat cum să reglați această antenă. În special, conform calculelor mele, dimensiunile s-au dovedit a fi complet neoriginale. Calculul a fost pe deplin confirmat de practică. Rumyantsev a dat dimensiuni pentru cablul său, cu propriii parametri. Din cauza diferenței de cabluri, au apărut toate disputele despre ce funcționează pentru unii și nu pentru alții. Dacă petreci o oră pe APAK, vei economisi cel puțin jumătate de zi pe acoperiș.

Configurarea antenei pentru antena de acoperiș în sine este următoarea:

• Scara lungă de înaltă impedanță are o rezonanță la 7 și 21 MHz. Prin aceasta se pare că schimbăm lungimea vibratorului în sine;
• Selectăm lungimea contragreutăților astfel încât rezonanța atât la 7, cât și la 21 să fie în locul potrivit. Efectul contragreutăților este diferit la aceste intervale;
• folosind un segment orb, lung, selectăm SWR minim la 14 MHz. Am ajustat deja pânza în sine la 7, așa că la a doua armonică va funcționa ca o jumătate de undă, sarcina noastră este acum să reglam potrivirea - la. faceți groaza de un kilo-ohm și jumătate cu reactivitate în 50 de ohmi activi;
• Dacă este posibil, secțiunea de la scară la tee ar trebui făcută exact așa cum s-a calculat. Acesta este elementul cel mai incomod de reglat. Dar dacă minimul nu funcționează. Va trebui să ajustam și asta.

O secțiune oarbă lungă este cel mai bine rulată într-un golf. Nu este nevoie să-i puneți inele. Este mai bine să puneți inele sau orice altă structură a unui sufoc de închidere pe alimentatorul în sine la tee. În niciun caz un segment lung deschis nu trebuie confundat cu un recipient. Aceasta este o concepție greșită. Este ușor să verificați acest lucru - dacă încercați să îl înlocuiți cu două bucăți de jumătate, nimic nu va funcționa! Prin urmare, dacă tăiați excesul, trebuie să îl adăugați de la sfârșit, și nu în paralel.

Dacă după descriere tot nu vrei să o faci, mergi înainte spre acoperiș, este mai bine dacă este zăpadă umedă și vânt. Ziua de configurare este garantată. Este deosebit de favorabil să faci o antenă pe vreme rece, fără ca monturile să îți cadă din mâini. După aceasta, ea te va încânta în special cu QSO-uri ușoare în acumulare, chiar și de la LP la LP.

În comunicațiile radio, antenelor li se acordă un loc central pentru a asigura cele mai bune comunicații radio, antenelor ar trebui să li se acorde cea mai mare atenție. În esență, antena este cea care realizează în sine procesul de transmisie radio. Într-adevăr, antena de transmisie, alimentată de curent frecventa inalta de la transmițător, transformă acest curent în unde radio și le emite în direcția dorită. Antena de recepție realizează conversia inversă a undelor radio în curent de înaltă frecvență, iar receptorul radio realizează conversii ulterioare ale semnalului recepționat.

La radioamatori, unde vrei mereu mai multa putere, pentru comunicarea cu eventual mai îndepărtați corespondenți interesanți, există o maximă - cel mai bun amplificator (HF) este o antenă.

Deocamdată aparțin acestui club de interese oarecum indirect. Nu există un indicativ de apel radio amator, dar este interesant! Nu poți lucra pentru program, dar poți să asculți și să-ți faci o idee, asta-i tot. De fapt, această activitate se numește supraveghere radio. În același timp, este foarte posibil să faceți schimb cu radioamatorul pe care l-ați auzit în emisie, bonuri de chitanță în forma stabilită, în argoul radioamatorilor QSL. Multe posturi de emisie HF salută, de asemenea, confirmarea recepției, încurajând uneori o astfel de activitate cu mici suveniruri cu siglele postului de radio - este important pentru ei să cunoască condițiile de recepție a emisiunilor lor radio în diferite părți ale lumii.

Un radio observator poate fi destul de simplu, cel puțin la început. O antenă, o structură de departe, este mai voluminoasă și mai scumpă, iar cu cât frecvența este mai mică, cu atât este mai voluminoasă și mai scumpă - totul este legat de lungimea de undă.

Volumul structurilor de antene se datorează în mare măsură faptului că, la înălțimi mici de suspensie, antenele, în special pentru intervalele de frecvență joasă - 160, 80,40 m, nu funcționează bine. Deci ceea ce le face voluminoase sunt tocmai catargele cu tipi, iar lungimile sunt de zeci, uneori de sute de metri. Pe scurt, nu lucruri deosebit de miniaturale. Ar fi bine să avem un teren separat pentru ei lângă casă. Ei bine, depinde.

Deci, un dipol asimetric.

Mai sus este o diagramă cu mai multe opțiuni. MMNA a menționat că există un program de modelare a antenelor.

Condițiile de la sol s-au dovedit a fi astfel încât o versiune din două părți de 55 și 29 m se potrivește confortabil. M-am oprit acolo.
Câteva cuvinte despre modelul de radiații.

Antena are 4 petale, „presate” pe pânză. Cu cât frecvența este mai mare, cu atât ei „apasă” mai mult pe antenă. Dar adevărul și împuternicirea înseamnă mai mult. Deci pe acest principiu

Este posibil să se construiască antene complet direcționale, care însă, spre deosebire de cele „corecte”, nu au un câștig deosebit de mare. Așadar, trebuie să plasați această antenă ținând cont de modelul său de radiație.

Antena de pe toate benzile indicate în diagramă are SWR (raportul undelor staționare, un parametru foarte important pentru o antenă) în limite rezonabile pentru HF.

Pentru a se potrivi cu un dipol asimetric - cunoscut și sub numele de Windom - aveți nevoie de un SHPTDL (transformator de bandă largă pe linii lungi). Pentru aceasta nume înfricoșător este ascuns un design relativ simplu.

Arata cam asa.

Deci ce s-a făcut.
În primul rând, m-am hotărât probleme strategice.

M-am asigurat că materialele de bază sunt disponibile, în principal, desigur, sârmă potrivită pentru materialul antenei în cantitatea necesară.
Am decis locația suspensiei și a „catargelor”. Înălțimea recomandată a suspensiei este de 10 m. Catargul meu de lemn, care stătea pe acoperișul șopronului, a fost răsucit primăvara de zăpada înghețată - nu a durat, ce păcat, a trebuit să-l scot. S-a decis deocamdată să se prindă o latură de coama acoperișului, înălțimea ar fi de aproximativ 7m. Nu suficient, desigur, dar ieftin și vesel. Era convenabil să atârnăm partea cealaltă de teiul care stă vizavi de casă. Înălțimea acolo era de 13...14m.

Ce s-a folosit.

Instrumente.

Fier de lipit, desigur, cu accesorii. Putere, wați, aproximativ patruzeci. Instrumente pentru instalații radio și instalații sanitare mici. Orice foraj. Un burghiu electric puternic cu un burghiu lung pentru lemn a fost foarte util - treceți cablul coaxial prin perete. Desigur, există un prelungitor pentru el. Am folosit lipici fierbinte. Se va lucra la înălțime - merită să aveți grijă de scări potrivite, puternice. Ajută foarte mult să te simți mai încrezător, departe de sol, purtând o centură de siguranță – ca cele purtate de montatori pe stâlpi. Urcarea, desigur, nu este foarte convenabilă, dar poți lucra „acolo”, cu ambele mâini și fără prea multă teamă.

Materiale.

Cel mai important lucru este materialul pentru pânză. Am folosit un „vol” - un fir telefonic de câmp.
Cablu coaxial pentru reducerea la nevoie.
Câteva componente radio, un condensator și rezistențe conform diagramei. Două tuburi de ferită identice de la filtre RF pe cabluri. Degetari și elemente de fixare pentru sârmă subțire. Bloc mic(rola) cu suport pentru ureche. O cutie de plastic potrivită pentru transformator. Izolatori ceramici pentru antena. Funie de nailon de grosime adecvată.

Ce s-a făcut.

În primul rând, am măsurat (de șapte ori) bucăți de fire pentru pânză. Cu ceva rezerva. Tăiați-o (o dată).

M-am apucat să fac un transformator într-o cutie.
Am ales tuburi de ferită pentru miezul magnetic. Este realizat din două tuburi de ferită identice de la filtrele de pe cablurile monitorului. În zilele noastre, vechile monitoare CRT sunt pur și simplu aruncate și găsirea „cozilor” de la ele nu este deosebit de dificilă. Poți să întrebi cu prietenii tăi, probabil că altcineva adună praf în podurile sau în garaj. Succes dacă cunoașteți administratori de sistem. La urma urmei, în timpul nostru, când sursele de alimentare cu comutare sunt peste tot și lupta pentru compatibilitatea electromagnetică este serioasă, filtrele pe cabluri pot fi găsite în multe locuri, în plus, astfel de produse din ferită sunt vândute vulgar în magazinele de componente electronice.

Tuburile identice selectate sunt pliate ca un binoclu și fixate cu mai multe straturi de bandă adezivă. Înfășurarea este realizată dintr-un fir de montare cu secțiunea transversală maximă posibilă, astfel încât întreaga înfășurare să se potrivească în ferestrele circuitului magnetic. Nu a funcționat prima dată și a trebuit să procedez prin încercare și eroare, din fericire, au fost foarte puține ture. În cazul meu, nu aveam o secțiune potrivită la îndemână și a trebuit să înfășuram două fire în același timp, asigurându-mă în acest proces că nu se suprapun.

Pentru a obține o înfășurare secundară, facem două spire cu două fire pliate împreună, apoi tragem fiecare capăt al înfășurării secundare înapoi (în partea opusă a tubului), obținem trei spire cu un punct de mijloc.

Izolatorul central este realizat dintr-o bucată de PCB destul de groasă. Există unele ceramice speciale special pentru antene este mai bine, desigur, să le folosești. Deoarece toate materialele plastice laminate sunt poroase și, prin urmare, foarte higroscopice, astfel încât parametrii antenei să nu „plutească”, izolatorul trebuie impregnat bine cu lac. Am folosit ulei gliftalic, iaht.

Capetele firelor sunt curățate de izolație, trecute prin găuri de mai multe ori și lipite bine cu clorură de zinc (flux de acid de lipit), astfel încât firele de oțel să fie, de asemenea, lipite. Zonele de lipit sunt spălate foarte bine cu apă pentru a îndepărta reziduurile de flux. Se poate observa că capetele firelor sunt prefiletate în orificiile cutiei unde va sta transformatorul, altfel va trebui să fileți toți cei 55 și 29 de metri în aceleași orificii.

Am lipit cablurile corespunzătoare ale transformatorului la punctele de tăiere, scurtând aceste fire la minimum. Nu uitați să îl încercați pe cutie înainte de fiecare acțiune, astfel încât totul să se potrivească.

Dintr-o bucată de PCB de pe o placă de circuit imprimat veche, am tăiat un cerc pe partea de jos a cutiei, există două rânduri de găuri în ea. Prin aceste orificii se ataseaza un cablu coaxial folosind un bandaj din fire sintetice groase. Cel din fotografie este departe de cel mai bun din această aplicație. Acesta este un televizor cu izolație din spumă a miezului central, miezul în sine este „mono”, pentru conectorii TV cu șuruburi. Dar era disponibil un golf de trofee. l-am aplicat. Cercul și bandajul sunt bine lăcuite și uscate. Capătul cablului este pre-tăiat.

Elementele rămase sunt lipite, rezistența este formată din patru. Totul a fost umplut cu lipici fierbinte, probabil în zadar - s-a dovedit puțin greu.

Transformator gata făcut în casă, cu „concluzii”.

Între timp, s-a făcut o prindere pe creastă - chiar în vârf sunt două scânduri. Fâșii lungi de oțel pentru acoperiș, buclă de oțel inoxidabil de 1,5 mm. Capetele inelelor sunt sudate. Pe benzi, de-a lungul unui rând de șase găuri pentru șuruburi autofiletante, distribuiți sarcina.

Blocul a fost pregătit.

Nu am primit „piulițe” de antenă ceramică, am folosit role vulgare din cablaje vechi, din fericire, în cele vechi case de sat Mai sunt unele pentru demolare. Trei bucăți pe fiecare margine - cu cât antena este mai bine izolată de sol, cu atât semnalele pe care le poate primi mai slabe.

Sârma de câmp folosit are miezuri de oțel țesute și poate rezista bine la întindere. În plus, este conceput pentru așezare în aer liber, ceea ce este, de asemenea, destul de potrivit pentru cazul nostru. Radioamatorii fac destul de des din el foi de antenă de sârmă, iar firul s-a dovedit bine. S-a acumulat ceva experiență în aplicarea sa specifică, care, în primul rând, spune că nu trebuie să îndoiți prea mult firul - izolația izbucnește la frig, umezeala intră pe fire și încep să se oxideze, în acel loc, după un timp, firul se rupe.

Antene verticale multi-banda

(Descriere și modele practice pentru aplicare)

Se propune să se ia în considerare metode pentru construirea și proiectarea efectivă a antenelor bici verticale cu mai multe benzi în domeniul undelor scurte. Toate antenele sunt ușor de configurat și oferă parametri înalți atunci când funcționează în aer.

Practica arată că lipsa spațiului liber în oraș (în principal acoperișurile caselor) pentru amplasarea antenelor HF pentru radioamatori și creșterea numărului de benzi de amatori deschise a dus la creșterea popularității antenelor verticale multi-bandă. La urma urmei, antenele verticale cu mai multe benzi nu ocupă mult spațiu pentru instalarea lor. Folosind antene verticale, este posibil să se organizeze comunicații radio amatori în medii urbane.

Antenă verticală tri-bandă

Dacă nu este suficient spațiu pe acoperiș bloc de apartamente Pentru a instala o antenă verticală separată pe fiecare bandă HF superioară de amatori, puteți utiliza o antenă combinată tri-bandă. Diagrama unei astfel de antene este prezentată în Fig. 1.

Orez. 1. Antenă combinată tri-bandă

Trei (3) vibratoare cu un sfert de undă sunt conectate în paralel cu miezul central al cablului coaxial. Cel puțin două contragreutăți cu un sfert de undă pentru fiecare domeniu de operare al antenei sunt conectate la împletitura cablului coaxial.

În tabel 1 prezintă o combinație de domenii în care vibratoarele antenei conectate în paralel au o influență minimă unul asupra celuilalt. Utilizarea a mai mult de trei vibratoare pentru a crea o antenă verticală cu mai multe benzi nu este recomandabilă. Componenta capacitivă a impedanței unei antene verticale cu mai multe benzi va fi comparabilă cu partea activă a impedanței sale de intrare la intervalele superioare ale antenei, drept urmare eficiența antenei la acestea scade semnificativ.

Tabelul 1. Combinația domeniilor de funcționare ale unei antene tri-bande combinate

Designul acestei antene multi-bandă depinde doar de capacitățile reale ale radioamatorului însuși. Vibratoarele antenei pot fi înșurubate rigid pe un colț metalic, așa cum se arată în Fig. 2.

Dacă elasticitatea vibratoarelor nu permite realizarea rigidității structurii antenei, atunci distanța dintre ele față de cealaltă poate fi fixată folosind izolatori din plastic, așa cum se arată în Fig. 3.

Dimpotrivă, vibratoarele de antenă suficient de rigide pot fi aranjate într-un ventilator, așa cum se arată în Fig. 4.

Știfturile pentru lucrul în domeniile de înaltă frecvență pot fi realizate din tuburi de cupru sau duraluminiu sau pot fi întinse din groase fir de cupru. Este recomandabil să instalați un șoc de înaltă frecvență la capătul cablului coaxial de alimentare.

Orez. 2. Amplasarea vibratoarelor antenei pe un colț metalic

Orez. 3. Fixarea vibratoarelor antenei

Orez. 4. Dispunerea ventilatoare a vibratoarelor antenei

Numărul de contragreutăți rezonante utilizate cu o antenă verticală cu mai multe benzi trebuie să fie de cel puțin două pentru fiecare domeniu de operare al antenei. Dacă antena este plasată la o înălțime mică deasupra unui acoperiș metalic și împletitura cablului coaxial este în contact bun cu acest acoperiș, o antenă verticală cu mai multe benzi poate fi utilizată fără contragreutăți.

Antenă tri-bandă pentru benzi de frecvență joasă

Pentru benzile HF de joasă frecvență, este indicat să faceți vibratoare de antenă din sârmă de cupru cu diametrul de 1-2 mm. La intervale de frecvență joasă, influența obiectelor din jurul antenei asupra acesteia va fi mare. În consecință, cel mai probabil va fi necesar să reglați lungimea fiecărui vibrator la fiecare domeniu de operare al antenei.

La construirea antenei, este necesar să se ofere o posibilitate constructivă pentru o astfel de reglare. În acest scop, este indicat să faceți vibratoarele antenei puțin mai mult de un sfert din lungimea de undă. În acest caz, este recomandabil să reglați vibratoarele unei antene verticale cu mai multe benzi la rezonanță pentru fiecare domeniu de operare folosind condensatori de scurtare, așa cum se arată în Fig. 5.

Orez. 5. Reglarea vibratoarelor antenei la rezonanță folosind condensatori de scurtare

Desigur, puteți regla antena la rezonanță folosind condensatori de scurtare nu numai în intervalele inferioare de unde scurte, ci și în cele superioare. Capacitatea condensatorului de scurtare poate fi de până la 100 pF atunci când se operează vibratoare cu antenă în intervalele de 6-17 m, până la 150 pF când se operează vibratoare cu antenă în intervalele de 20-30 m, 200 pF când se operează vibratoare cu antenă în intervale de 40-80 m și până la 250 pF când antena funcționează la 160 m.

Trebuie acordată o atenție deosebită faptului că la capătul cablului coaxial de alimentare al antenelor descrise mai sus trebuie instalat un șoc de înaltă frecvență. Acest șoc împiedică curgerea curenților de înaltă frecvență în carcasa exterioară a cablului coaxial, care în acest caz va servi ca parte radiantă a antenei. Acest lucru va duce la o creștere a nivelului de interferență atunci când antena transmite. Cele mai multe design simplu Un astfel de șoc de înaltă frecvență constă din 10 - 30 de inele de ferită înfășurate strâns la capătul unui cablu coaxial.

Puteți folosi tuburi de ferită care se potrivesc pe cablurile monitoarelor computerului. Astfel de tuburi de ferită pot fi, de asemenea, folosite cu succes pentru a crea șocuri de înaltă frecvență la capătul unui cablu de antenă coaxială.

Pin vertical în funcționarea antenei cu mai multe benzi

Este obișnuit printre amatorii de radio să folosească un vibrator vertical pentru a opera pe mai multe benzi de amatori. Cu toate acestea, prin simpla selectare a lungimii fizice a vibratorului antenei, este imposibil să se ajusteze impedanța de intrare a acestuia la impedanța caracteristică a cablului coaxial pe mai multe benzi de amatori. Prin urmare, nu este posibil să folosiți cablu coaxial pentru a alimenta direct o astfel de antenă. În acest caz, este foarte posibil să folosiți o linie deschisă cu două fire pentru a alimenta antena verticală. O linie cu două fire permite operarea cu o valoare SWR mare.

În acest proiect de sistem de antenă, o linie cu două fire la un capăt este conectată direct la pinul antenei, iar celălalt capăt al liniei cu două fire este conectat printr-un dispozitiv de potrivire la transceiver. Diagrama unei antene verticale multi-bandă alimentată printr-o linie cu două fire este prezentată în Fig. 6.

Orez. 6. Diagrama unei antene verticale cu mai multe benzi cu alimentare pe o linie cu două fire

Antena este formată dintr-o tijă, lungime LA, și cel puțin patru contragreutăți, lungime LC. Pentru munca eficienta Pentru o antenă verticală al cărei pin nu este acordat în rezonanță cu semnalul pe care îl emite, este necesar ca lungimea electrică a pinului să fie de cel puțin 1/8 din lungimea de undă. Cu această lungime, impedanța de intrare activă a pinului este de aproximativ cinci ohmi. Aceasta este valoarea extremă a impedanței de intrare a antenei, care poate fi încă potrivită în mod satisfăcător atunci când se alimentează o antenă bici folosind o linie cu două fire. Prin urmare, pentru ca antena să funcționeze în benzile de amatori de 6 - 80 de metri, este suficient ca lungimea părții sale verticale să fie de cel puțin 5 metri.

După cum se indică în multe surse de radio amatori, pentru funcționarea unei astfel de antene verticale multi-bandă surogat, nu este necesar să se utilizeze contragreutăți rezonante, care, desigur, îmbunătățesc performanța antenei, dar în același timp îi complică semnificativ. proiecta. Sunt suficiente patru contragreutăți cu lungimea egală cu înălțimea știftului.

Încă nu există un consens în rândul amatorilor de radio cu privire la cât timp ar trebui folosit un pin pentru a crea o antenă verticală cu mai multe benzi alimentată de o linie deschisă cu două fire. Există două opinii opuse cu privire la lungimea pinului. Prima este ca pinul trebuie sa aiba rezonante pe benzile superioare de amatori pe care se foloseste antena, iar a doua este ca nu este necesar ca pinul sa aiba rezonante pe domeniile de functionare ale antenei.

Teoretic, pentru funcționarea acestei antene, nu are nicio diferență dacă se folosește un pin de lungime rezonantă sau rezonanța pinului se află în afara benzii de amatori și, prin urmare, va fi necesară compensarea părții reactive a impedanței antenei prin un dispozitiv potrivit. În practică, totuși, se poate dovedi chiar că o antenă bici nerezonantă multi-bandă alimentată printr-o linie cu două fire va funcționa mai eficient. Adesea, folosind o linie cu două fire, este mai ușor să potriviți un bici nerezonant decât atunci când utilizați o antenă bici care are rezonanțe pe mai multe benzi de amatori.

O antenă de lungime rezonantă va avea în mod necesar o impedanță de intrare de câteva mii de ohmi pe orice bandă de amatori, adică va exista un nod de tensiune la intrarea lui. Acest lucru poate face dificilă potrivirea pinului cu linia de transmisie și apoi cu dispozitivul de potrivire pe domeniul de rezonanță. Deoarece numărul de susținători ai antenelor bici cu mai multe benzi rezonante și nerezonante este aproape același, vom analiza ambele opțiuni de antenă.

Designul clasic non-rezonant al unei tije verticale cu mai multe benzi folosit de radioamatorii din întreaga lume trebuie recunoscut ca antena WB6AAM, discutată în literatură. Tija antenei și contragreutățile sale au o lungime de 6,1 metri. În tabel Figura 2 prezintă valorile câștigului antenei WB6AAM în raport cu un vibrator monopol cu ​​un sfert de undă care funcționează în intervalul comparat. După cum se poate observa din acest tabel, parametrii acestei antene sunt foarte buni în intervalele 6 - 20 de metri, satisfăcători atunci când funcționează în intervalele de 30-40 de metri, iar antena poate fi utilizată pentru lucrări auxiliare pe raza de 80 de metri.

În literatură, radioamatorul DL2JWN descrie o antenă nerezonantă cu o lungime a părții verticale și contragreutăți egale cu 6,7 metri. Este evident că parametrii antenei DL2JWN diferă ușor de parametrii antenei WB6AAM. În practică, pentru funcționarea antenei, nu contează ce lungime a tijei este folosită pentru a construi o antenă verticală cu mai multe benzi, fie de 6,1, fie de 6,7 metri. Lungimea pinului depinde doar de comoditatea utilizării anumitor materiale pentru a face o antenă cu mai multe benzi.

Tabelul 2. Valorile câștigului antenei WB6AAM

Să ne uităm la antenele verticale cu mai multe benzi alimentate de o linie cu două fire și care au un pin de lungime rezonantă pentru unele dintre domeniile sale de funcționare. Antena, cu o înălțime a părții verticale și o lungime a contragreutăților de 508 cm, a fost descrisă de un radioamator cu indicativul de apel W4VON în literatură. Această antenă funcționează în modul rezonant pe benzile de 10 și 20 de metri. Înălțimea antenei W4VON este mai mică decât înălțimea antenei WB6AAM. În consecință, antena W4VON funcționează puțin mai puțin eficient decât antena WB6AAM. Antena W4VON este alimentată folosind o linie cu două fire, indicând posibilitatea funcționării acesteia în benzile de amatori de 10 - 80 de metri.

O antenă verticală multi-bandă cu o lungime a părții verticale de 10 metri și trei contragreutăți de aceeași lungime este descrisă de un radioamator cu indicativul de apel W1AB în literatură. Antena are rezonanțe pe benzile de amatori de 10, 20 și 40 de metri. Această antenă, datorită lungimii relativ mari a părții verticale, poate asigura funcționarea nu numai pe intervalele de 10 - 80 m, așa cum este indicat în descrierea sa, ci și pe intervalul de 160 de metri. Câștigul său va fi de aproximativ o dată și jumătate mai mare în comparație cu antena verticală WB6AAM (vezi Tabelul 2). Desigur, dacă există suficient spațiu pentru a plasa antena, materialele și experiența în instalarea de antene verticale înalte, este mai bine să utilizați o antenă cu mai multe benzi cu o lungime a părții verticale de 10 metri sau mai mult.

O linie de transmisie cu două fire pentru alimentarea antenelor verticale cu mai multe benzi poate fi utilizată cu orice impedanță caracteristică. Aceasta ar putea fi o linie de casă cu două fire cu o linie aleatorie impedanta caracteristica, puteți utiliza un cablu panglică standard, cum ar fi tipul CATV.

Cu o putere furnizată antenei de cel mult 100 de wați, un cablu telefonic cu două fire de tip TRP, TRV, PRPP, care este mai bine cunoscut printre amatorii de radio sub numele de „taței”, poate fi folosit ca transmisie cu două fire. linia. Din păcate, acest cablu, atunci când este expus la condiții atmosferice, de obicei eșuează după câțiva ani. Acest lucru se întâmplă din cauza distrugerii izolației exterioare din plastic și, ca urmare, a oxidării miezurilor liniei de transmisie. O linie de transmisie cu miezuri oxidate este complet nepotrivită pentru utilizare ca linie de transmisie a energiei de înaltă frecvență.

Antenele alimentate de o linie de transmisie deschisă sunt încă rareori folosite de radioamatorii. Acest lucru, în opinia mea, poate fi explicat doar prin lipsa unor linii de transport deschise ieftine de vânzare, care să poată funcționa destul de mult timp sub influența condițiilor atmosferice. Utilizarea liniilor de transmisie deschise de casă nu este întotdeauna convenabilă. Cablul telefonic TRP, TRV, PRPP, accesibil radioamatorilor, „trăiește”. în aer liber doar 2-3 ani. Acest lucru limitează utilizarea sa pentru construirea de antene.

Cu toate acestea, în în ultima vreme Liniile de transmisie importate cu două fire (cum ar fi CATV-ul nostru) cu diferite impedanțe de unde încep să apară la vânzare largă și la prețuri rezonabile. Se speră că interesul pentru antenele verticale cu mai multe benzi alimentate de o linie cu două fire va crește din nou în rândul radioamatorilor.

Antena UA1DZ

Tocmai din cauza lipsei de linii de transmisie deschise, radioamatorii încearcă să alimenteze o antenă cu mai multe benzi printr-un cablu coaxial folosind diferite dispozitive de potrivire situate direct pe pinul antenei. Unul dintre cele mai de succes proiecte ale unei antene verticale cu mai multe benzi a fost realizat de radioamatorul UA1DZ. Cea mai veche descriere a acestei antene, dată de însuși radioamatorul UA1DZ, a fost dată în literatură. Designul antenei verticale multi-bandă UA1DZ și dispozitivele sale de potrivire este prezentat în Fig. 7.

Orez. 7. Proiectarea antenei verticale multi-banda UA1DZ

Înălțimea tijei antenei UA1DZ este de 9,3 m Această lungime nu a fost aleasă întâmplător. Pentru a construi biciul antenei, radioamatorul UA1DZ a folosit o antenă militară veche, a cărei lungime era de 9,3 metri. Contragreutățile antenei au lungimea de 9,4 m Sunt realizate din sârmă cu diametrul de 1,5 mm și sunt amplasate una vizavi de alta.

Potrivirea inițială a impedanței de intrare a pinului antenei și a sistemului de contragreutate cu impedanța caracteristică a cablului de alimentare coaxial se realizează folosind o linie deschisă „A”, lungime de aproximativ un metru și o impedanță caracteristică de 450 ohmi. Acesta servește la transformarea preliminară a impedanței de intrare a sistemului de antenă în impedanța caracteristică a cablului coaxial de alimentare. Apoi, folosind o secțiune de cablu coaxial „B” compatibilă cu o impedanță caracteristică de 75 ohmi, se realizează o transformare ulterioară a impedanței de intrare a sistemului de antenă într-o impedanță caracteristică a cablului de alimentare coaxial de 75 ohmi. Secțiunea cablului coaxial „B” compensează componenta reactivă din linia de alimentare a antenei. Antena poate funcționa pe benzile 7, 14, 21, MHz cu SWR mai mic de 2.

Trebuie remarcat faptul că, în diferite descrieri ale antenei UA1DZ, au fost date lungimi ușor diferite ale liniilor de potrivire A, B, C. Programe moderne Simulările antenei au făcut posibilă găsirea lungimilor optime pentru aceste linii de potrivire. Acestea au fost calculate de radioamator VA3TTT (ex UA9XCD, UZ3XWB). Literatura oferă lungimi optimizate pentru aceste linii de potrivire. Lungimile de linii optimizate sunt prezentate în Fig. 7 între paranteze. După cum puteți vedea, numai pentru linia B lungimea optimizată și lungimea secțiunii de potrivire indicate de radioamatorul UA1DZ în prima descriere a acestei antene dată în literatură nu coincid puțin.

Reglarea fină a antenei UA1DZ se poate face folosind un contor de rezistență în punte. Ar trebui să fie amplasat la intrarea dispozitivelor de potrivire a antenei. Prin reducerea lungimii segmentului „A”, se realizează un SWR minim pe benzile de 7 și 21 MHz. Scurtarea lungimii liniei A cu 5 centimetri face ca rezonanța să se deplaseze în sus cu 200 kHz la 21 MHz și cu 60 kHz la 7 MHz. Este foarte posibil să configurați antena astfel încât SWR minim să fie în benzile de 21 și 7 MHz. Când reglați antena pentru a funcționa pe aceste benzi, SWR-ul antenei de 14 MHz ar trebui să cadă în poziție. Ca linie deschisă, puteți utiliza fie o linie deschisă de casă, cu o impedanță caracteristică de 450 ohmi, fie o linie industrială cu două fire.

Potrivit radioamatorului VA3TTT, pe banda de 7 MHz această antenă are un câștig de 3,67 dB, pe banda de 14 MHz câștigul este de 4 dBi, iar pe banda de 21 MHz câștigul este de 7,6 dB. Literatura de specialitate indică posibilitatea de operare a antenei UA1DZ pe banda de 28 MHz, totuși, studiile efectuate de VA3TTT nu au permis atingerea unor valori SWR scăzute pe acest interval atunci când se utilizează dispozitivele de potrivire specificate aici la intrarea antenei.

La capătul cablului coaxial care alimentează antena UA1DZ trebuie instalată o bobină de înaltă frecvență, similară cu cea descrisă în acest capitol în paragraful antenelor tri-bandă.

Antene verticale multi-banda cu circuite de bariera

Antenele cu circuite de barieră instalate pe suprafața sa sunt utilizate pe scară largă în rândul radioamatorilor. Această antenă a fost brevetată pentru prima dată în SUA de H. K. Morgan, brevet nr. 2229856 din 1938 (conform sursei). O descriere a antenelor cu mai multe benzi cu circuite de barieră a apărut pentru prima dată în literatura de radio amatori. Să ne uităm la principiul de funcționare al unei antene cu circuite de barieră. Diagrama unei astfel de antene este prezentată în Fig. 8.

Orez. 8. Antenă verticală cu contururi de barieră

În această antenă, secțiunea „A” este configurată să funcționeze în intervalul de 10 metri. Circuitul de barieră L1C1, configurat pentru intervalul de 10 metri, „oprește” partea superioară a antenei atunci când funcționează în acest interval. Când antena funcționează în intervalul de 15 metri, secțiunea „B” extinde secțiunea „A” la o lungime care rezonează în acest interval. Circuitul L2C2, configurat pentru intervalul de 15 metri, oprește partea superioară a antenei atunci când funcționează în intervalul de 15 metri. Pentru a funcționa pe o rază de acțiune de 20 de metri, antena este reglată la rezonanță prin modificarea lungimii secțiunii „B”. În mod similar, antena poate fi configurată pentru alte benzi de radioamatori HF. În practică, radioamatorii nu folosesc de obicei antene verticale cu mai mult de un circuit de barieră în banda antenei. Acest lucru se datorează faptului că secțiunile antenei trebuie să fie izolate electric unele de altele, iar în practică este dificil să se realizeze o conexiune izolatoare suficient de puternică pentru ca antena să existe.

În 1955, un articol al radioamatorului W3DZZ a apărut în literatură despre o antenă cu mai multe benzi în care a fost folosit un singur circuit de barieră. Datorită distribuției adecvate a curentului de înaltă frecvență pe care o asigura acest circuit, această antenă putea funcționa pe mai multe benzi. Mai jos ne vom uita la funcționarea mai multor antene populare multi-bandă care folosesc un singur circuit.

Una dintre cele mai populare antene de baraj vertical utilizate pe 10 și 15 metri este antena descrisă de operatorul radio amator WA1LNQ în literatură. Schema acestei antene este prezentată în Fig. 9. Este realizat din două tuburi, de 240,7 și 62,9 cm, izolate unul de celălalt. Lungimea insertului izolator este de 5,8 cm. Bobina este realizată dintr-un tub de cupru cu un diametru de 3–5 mm și conține 2 spire de sârmă cu pas de 1 tură la 25 mm de înfășurare. Diametrul mediu al bobinei este de 55 mm. Ca condensator se folosește o bucată de cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 50 Ohmi cu o lungime inițială de 80 cm, care se scurtează treptat în timpul procesului de reglare odată ce SWR minim este atins în intervalul de 10 metri. După această ajustare, este posibil să reglați ușor lungimea secțiunii superioare a antenei în funcție de valoarea SWR minimă pe intervalul de 15 metri. Pentru realizarea antenei se pot folosi tuburi de cupru sau aluminiu cu diametrul de 18-25 mm.

Orez. 9. Antena WA1LNQ

O altă antenă verticală multi-bandă populară cu circuite de barieră este antena verticală cu patru benzi K2GU, descrisă în literatură.

Antena este operațională în benzile de amatori de 10, 15, 20, 40 de metri. Diagrama antenei este prezentată în Fig. 10. Pentru alimentarea antenei se folosește un cablu coaxial de 50 ohmi. SWR de fapt realizabil cu acesta este 1,3:1 la 7,05 MHz; 1,1:1 la 14,1 MHz; 2,5:1 la 21,2 MHz; 1,1:1 la 28,5 MHz.

Orez. 10. Antenă verticală quad-band cu un circuit de barieră

Să luăm în considerare funcționarea antenei. Pe intervalul de 20 de metri, circuitul de barieră LC oprește secțiunea superioară a antenei „A”. Secțiunea rămasă „B” funcționează efectiv ca un vibrator cu un sfert de undă. Pe intervalul de 40 m, lungimea geometrică a antenei este mai mică de un sfert de lungime de undă, dar circuitul LC din acest interval are o reactanță inductivă care compensează componenta capacitivă a pinului scurt. Circuitul funcționează aici ca o inductanță de extensie care crește lungimea electrică a antenei la un sfert de undă rezonant în intervalul de 40 de metri.

Pe intervalul de 10 metri, circuitul LC are o natură capacitivă a rezistenței, ceea ce aduce lungimea electrică totală a antenei la 3/4 lungime de undă. Pe intervalul de 15 metri, antena are un SWR mai mare de 2,5:1, dar, în același timp, atunci când este utilizată împreună cu un transceiver, un dispozitiv extern de potrivire poate funcționa eficient pe acesta.

Să luăm în considerare proiectarea circuitului de barieră. Bobina utilizată în ea este fără cadru, conține 10 spire, diametrul firului său este de 2 mm, diametrul bobinei este de 6 cm și pasul de înfășurare este de 4 mm. Circuitul barieră LC trebuie reglat la rezonanță la o frecvență de 14,1 MHz. Este pre-configurat folosind GIR. În timpul instalării, un condensator suplimentar cu o capacitate de 2-3 pF este conectat în paralel cu condensatorul de buclă. Acest condensator simulează capacitatea dintre inserția izolatoare a capetelor superioare și inferioare ale antenei. Condensatorul de buclă trebuie protejat de expunerea la influențele atmosferice. Această antenă este reglată prin modificarea lungimii secțiunilor „A” și „B” în funcție de cel mai mic SWR al antenei în intervalele sale de funcționare.

Folosind un principiu similar de scurtare și prelungire a pânzei antenei la una rezonantă cu ajutorul unui circuit de barieră, este posibilă construirea de antene care funcționează pe alte benzi de amatori. În literatura de specialitate, a fost descrisă o antenă verticală cu un circuit de barieră, care funcționează în intervalele de 10, 15, 20, 40, 80 de metri. Schema acestei antene este prezentată în Fig. 11.

Orez. 11. Antenă verticală cu cinci benzi cu un circuit de barieră

Circuitul de barieră al antenei este alcătuit dintr-o bobină de inductanță de 8,3 μH și un condensator de 60 pF. Acesta este un circuit comun utilizat în antena W3DZZ, iar datele de proiectare ale acestuia au fost citate în mod repetat în literatura de radio amatori, de exemplu în. Vă prezentăm aici datele pentru implementarea acestuia. Diametrul bobinei este de 50 mm, numărul de spire este de 19, lungimea înfășurării este de 80 mm, se folosește un fir cu un diametru de 1,5 mm.

Să luăm în considerare funcționarea acestei antene. Când funcționează pe o rază de acțiune de 40 de metri, circuitul de barieră oprește partea superioară a antenei „A”, iar lungimea electrică a antenei este ?/4. Pe intervalul de 80 de metri, bobina circuitului de barieră are reactanță inductivă și extinde antena scurtă la o lungime electrică de 1/4 lungime de undă în acest interval. La o rază de 20 de metri, circuitul de barieră are o natură capacitivă a rezistenței, iar lungimea electrică a antenei este scurtată la 3/4 din lungimea de undă. La functionarea pe benzile de 10 si 15 metri, datorita componentei capacitive a circuitului de bariera, antena este scurtata, respectiv, la o lungime electrica de 7/4 si respectiv 5/4 lungime de unda.

Pentru funcționarea eficientă a acestei antene, este necesar un sistem de contragreutăți rezonante cu cel puțin 4 contragreutăți pentru fiecare domeniu de operare al antenei. Antena poate fi alimentată printr-un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 50 sau 75 ohmi cu o lungime electrică care este un multiplu de jumătate din lungimea de undă în intervalul de 80 de metri. Cu un factor de scurtare a cablului de 0,66, lungimea sa fizică va fi egală cu 27,9 metri. În acest caz, SWR-ul antenei în intervalele de funcționare ale antenei nu depășește 2. Pentru fabricarea unui vibrator vertical, pot fi utilizate țevi de aluminiu cu un diametru de 40 -50 mm. Diametrul mare al țevilor se datorează înălțimii semnificative a antenei și, prin urmare, rezistența mecanică a structurii sale este necesară.

La capătul cablului coaxial care alimentează oricare dintre antenele de baraj verticale cu mai multe benzi descrise aici trebuie instalată o bobină de înaltă frecvență. Designul acestui șoke poate fi similar cu șocul care a fost descris în acest capitol în paragraful despre antenele tri-bandă.

Manșon deschis

La sfârșitul acestui capitol, ne vom concentra pe o antenă multi-bandă foarte interesantă, cunoscută sub numele de „Open Sleeve”. Această antenă a fost dezvoltată în 1946 la Institutul de Cercetare Stanford de celebrul cercetător Dr. J. T. Bollijahn. La început, această antenă nu a fost utilizată pe scară largă. Dar în ultimul deceniu Interesul pentru această antenă a crescut, atât în ​​rândul radioamatorilor, cât și în rândul profesioniștilor. Acest lucru se datorează faptului că, în prezent, folosind programe de calculator utilizate pe scară largă pentru calcularea antenelor, este posibilă simularea unei antene multi-bandă simplă din punct de vedere structural.

Să ne uităm la principiul de funcționare al antenei Open Sleeve. Să presupunem că instalăm o antenă verticală cu un sfert de undă pe o rază de 20 de metri, așa cum se arată în Fig. 12a. O astfel de antenă, lungă de 5,1 metri, atunci când este situată deasupra unei suprafețe conducătoare ideale, are o impedanță de intrare de 36 Ohmi. Această antenă poate fi asortată relativ ușor cu un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 50 sau 75 ohmi. Acum să punem un fir de 2,5 metri lungime lângă această antenă verticală cu un sfert de undă cu o rază de acțiune de 20 de metri. Acest fir este conectat la masă (sau la împletitura cablului coaxial) și este situat la o distanță de aproximativ 10 centimetri de pinul antenei (Fig. 12b).

Orez. 12. Trecerea de la o antenă cu un sfert de undă la o antenă Open Sleeve

Ce s-a schimbat în performanța acestei antene verticale pe banda de 20 de metri? Un conductor suplimentar conectat la pământ și situat lângă vibratorul antenei a scăzut ușor frecvența de rezonanță a antenei verticale. Pentru a „reduce frecvența de reglare a vibratorului antenei la locul său” pentru intervalul de 20 de metri, acesta trebuie scurtat ușor.

Ce s-a schimbat în funcționarea acestei antene pe alte benzi, de exemplu, pe 10 metri? Impedanța de intrare a unei antene verticale „pure” cu o înălțime de 5,1 metri și o lungime electrică pentru o gamă de 10 metri cu o lungime de 0,5 lungime de undă este extrem de mare. Dar cu un conductor suplimentar situat lângă vibratorul antenei, circuitul echivalent al sistemului de antenă va corespunde celui prezentat în Fig. 13.

Orez. 13. Circuitul echivalent al antenei cu manșon deschis

Pe o rază de 10 metri, se poate considera că partea vibratorului antenei „L”, lungă de 2,5 metri, care are impedanța de intrare Z1 în punctul „A”, este conectată printr-o linie de sfert de undă având un impedanța caracteristică Z2, conectată la cablul coaxial de alimentare, care are o rezistență de impedanță de undă Z3. Selectând corespunzător Z1, Z2, Z3, puteți potrivi vibratorul antenei pentru funcționarea pe o rază de 10 metri. Impedanța de intrare Z1 depinde de lungimea părții antenei „L”, impedanța de intrare Z2 a liniei formate de vibratorul antenei și conductorul suplimentar din apropierea acestuia depinde de dimensiunile fizice ale acestei linii, Z3 este impedanța caracteristică standard a unui coaxial. cablu. Poate fi egal cu 50 sau 75 ohmi. Prin urmare, numai prin adăugarea unui conductor suplimentar lângă antenă, este posibil să sintetizezi o antenă cu bandă duală! În această antenă, vibratorul principal este de obicei numit vibrator Master, iar vibratoarele auxiliare, care fac ca antena să funcționeze în intervalele sale superioare, se numesc de obicei vibratoare Slave.

Anterior, implementarea practică a unor astfel de antene era dificilă. Existau două moduri de a crea astfel de antene. Prima dintre ele este prototiparea antenei. Pentru a construi o antenă cu parametri satisfăcători, a fost necesar să se efectueze multe experimente. A doua modalitate este de a calcula parametrii antenei pe hârtie. Cu toate acestea, optimizarea matematică a unei antene cu bandă duală a necesitat sute de calcule! În anii 50-60, aceste calcule se făceau cu ajutorul unei rigle de calcul, apoi folosind un computer folosind lămpi și tranzistori. Doar dezvoltarea rapidă a computerelor în anii 80 și 90 ai secolului XX a eliminat complexitatea numeroaselor calcule necesare pentru optimizarea acestei antene. Acum modern ieftin program de calculator pentru calcularea și modelarea antenelor și chiar și versiunea sa demo gratuită poate calcula antena Open Sleeve.

Desigur, un radioamator poate pune imediat o întrebare. Pot fi construite numai antenele Open Sleeve cu bandă duală folosind metoda de mai sus? Desigur că nu! Folosind acest principiu, puteți construi trei, patru și chiar cinci antene de bandă! Să luăm în considerare, ca exemplu, construcția unei antene tri-band concepute pentru a funcționa în intervalele de 10, 15 și 20 de metri. Designul unei astfel de antene este prezentat în Fig. 14, circuitul echivalent al antenei este prezentat în Fig. 15.

Orez. 15. Circuitul echivalent al antenei

Antena funcționează după cum urmează. Pe o rază de 20 de metri în punctul în care este conectat cablul de alimentare coaxial (punctul „A”), impedanța de intrare Z1, pe care o are vibratorul antenei, este egală cu impedanța caracteristică a acestui cablu coaxial. Această egalitate este îndeplinită ținând cont de influența conductoarelor S1 și S2 strâns distanțate asupra parametrilor vibratorului antenei. Pe o rază de 10 metri, impedanța de intrare Z2, care face parte din vibratorul antenei cu lungimea L1 în punctul „B”, este redusă la impedanța caracteristică a cablului coaxial folosind transformatorul T1. Pe o rază de 15 metri, impedanța de intrare Z3, care are o parte a vibratorului antenei de lungime L2 în punctul „C”, este redusă la impedanța caracteristică a cablului coaxial folosind transformatorul T2.

Este foarte dificil să se calculeze dimensiunile unei antene tri-bandă folosind o regulă de calcul. Un astfel de calcul poate dura probabil mai mult de o lună de muncă grea. De aceea, dezvoltarea pe scară largă a antenelor Open Sleeve, și în special variantele lor cu trei și patru benzi, a început abia în timpul nostru. O perioadă în care programele de calcul al antenei au devenit disponibile pe scară largă și viteza computerului a crescut.

Antena Open Sleeve necesită o masă radio bună pentru a funcționa. Cea mai bună opțiune este să plasați antena deasupra unui acoperiș conductor metalic. Dacă această condiție nu poate fi îndeplinită, atunci este necesar să folosiți 3-5 contragreutăți rezonante pentru gama inferioară a antenei. Nu este recomandabil să folosiți contragreutăți rezonante pentru intervalele superioare de funcționare a antenei.

Dacă antena este realizată exact după dimensiunile calculate, frecvențele sale de rezonanță ar trebui să fie deja în benzile de amatori. Cu toate acestea, din cauza influenței obiectelor din jur, din cauza erorilor în execuția imprecisă a antenei în dimensiune, antena Open Sleeve necesită de obicei o ușoară ajustare în condițiile reale de instalare a acesteia. Să parcurgem procesul de configurare a antenei Open Sleeve. Reglajul antenei constă în obținerea valorii impedanței sale de intrare la bornele de conectare a cablului coaxial de alimentare egală cu impedanța caracteristică a acestui cablu coaxial. Este convenabil să măsurați impedanța de intrare a acestui sistem de antenă folosind o punte de înaltă frecvență.

Orez. 16. Configurarea unei antene Open Sleeve cu bandă duală

Determinăm frecvența de rezonanță și impedanța de intrare a antenei în intervalul superior. Să presupunem că frecvența de rezonanță superioară a antenei este mai mică decât cea necesară, iar impedanța de intrare este mai mare decât impedanța caracteristică a cablului coaxial. Aceasta este cea mai favorabilă opțiune atunci când instalați o antenă. Apropiem elementul S de vibratorul M. Pe măsură ce distanța W dintre vibratorul M și elementul S scade, impedanța de undă a transformatorului de potrivire format din elementul S și o parte a vibratorului M scade latura alimentată de cablul său coaxial scade. Pe măsură ce elementul S se apropie de vibratorul M, frecvența superioară a antenei crește. Dacă, cu ajutorul unei singure apropieri a elementului S de vibratorul M, nu este posibilă setarea domeniului superior al antenei în zona dorită, atunci lungimea elementului S va trebui modificată.

Dacă impedanța de intrare a sistemului la rezonanță este deja de 50 Ohmi, iar frecvența de rezonanță este mai mică decât cea necesară, atunci puteți încerca să scurtați elementul S. Evident, în acest caz, transformatorul de potrivire a antenei este reglat sub nivelul necesar frecvenţă. Reducerea lungimii transformatorului (sau a lungimii elementului S) va crește frecvența de funcționare a acestuia. După reducerea lungimii transformatorului (elementul S), prin deplasarea acestui element mai aproape sau mai mult față de vibratorul „M”, se realizează din nou o impedanță de intrare de 50 Ohmi la frecvența superioară de funcționare a antenei.

Dacă, dimpotrivă, se dovedește că, cu o impedanță de intrare de 50 ohmi, frecvența superioară de operare a antenei Open Sleeve este mai mare decât este necesar, creșteți lungimea elementului „S” sau, ceea ce este același lucru, reduceți frecvența de acordare a transformatorului de potrivire. Pe baza celor de mai sus, strategia de reglare a antenei este clară.

1. Apropierea elementului „S” de vibratorul „M” scade impedanța de intrare a antenei și crește frecvența de rezonanță a acesteia.
2. Îndepărtarea elementului „S” din vibratorul „M” crește impedanța de intrare a antenei și scade frecvența de funcționare a acesteia.
3. Creșterea lungimii elementului „S” (sau, echivalent, creșterea lungimii de undă de funcționare a transformatorului cu un sfert de undă) scade frecvența de acordare a antenei.
4. Reducerea lungimii elementului „S” (sau, același lucru, reducerea lungimii de undă de funcționare a transformatorului cu un sfert de undă) crește frecvența de acord a antenei.

După reglarea finală a antenei la frecvența de operare superioară, este util să verificați parametrii antenei la frecvența sa de operare inferioară. După cum puteți vedea din această descriere, reglarea antenei Open Sleeve la o singură bandă este relativ ușoară. Dar configurarea unei antene cu 3, 4 sau 5 benzi nu mai este o sarcină atât de ușoară. Elementele „S” se influențează reciproc și vibratorul „M”, iar prin reglarea antenei într-unul dintre domeniile sale superioare de funcționare, se va modifica și frecvența de rezonanță a antenei în alte intervale. Și totuși, cu perseverență, este destul de posibil să configurați antena Open Sleeve să funcționeze pe 3 și chiar 5 benzi!

În tabel Figura 3 prezintă datele pentru implementarea antenei Open Sleeve pentru benzile de amatori 2 și 3. Aceste antene au fost proiectate de radioamator UA3AVR. În fig. Figura 17 prezintă modelele de antene care explică Tabelul 3.

Tabelul 3. Date de implementare a antenei cu manșon deschis

Antenă verticală multi-bandă

Antenele cu planul de sol vertical nu au bandă largă și, fără ajustare, pot funcționa doar într-o bandă de frecvență îngustă.

Așa-numitele antene verticale „groase”, a căror suprafață radiantă are o varietate de forme, nu prezintă acest dezavantaj și funcționează satisfăcător în domeniul de frecvență cu un coeficient de suprapunere de până la 3. Cele mai răspândite sunt conice ( Fig.1a ) și exponențial ( Fig.1b ) antene.

Fig.1

Impedanța caracteristică a unei antene conice este constantă pe lungimea sa și depinde de unghiul alfa de la vârful conului. Proprietățile de bandă largă ale antenei cresc odată cu creșterea unghiului alfa și ajung la optim la 60...70 de grade; în acest caz, impedanța de undă a antenei este de aproximativ 70...80 Ohmi.

O antenă exponențială, a cărei impedanță a undei crește pe lungimea sa aproximativ conform unei legi exponențiale, are aceleași proprietăți de bandă largă ca și una conică. În același timp, o antenă exponențială are un mare avantaj - diametrul său maxim este de 3 ori mai mic decât o antenă conică.

Pentru domeniul undelor scurte, practic nu este posibil să se construiască o antenă cu o suprafață radiantă continuă sub forma figurilor prezentate în Fig.1. Astfel de antene sunt realizate din tuburi sau fire. Pentru antenele exponențiale, în plus, plicul neted este înlocuit cu unul rupt.

La postul de radio UW4HW se folosește o antenă exponențială pentru intervalul de 14, 21 și 28 MHz, al cărei design este prezentat în Fig.2 . Sistemul de antenă radiantă este format din șase fire situate în planuri verticale la un unghi de 60 de grade unul față de celălalt.

Fig.2

La baza și partea superioară a antenei, firele sunt conectate electric împreună și fixate de catargul de susținere folosind izolatori. Acesta din urmă este alcătuit din trei secțiuni de țeavă de lungime egală, conectate prin inserții izolatoare. Un stâlp de lemn poate fi folosit și ca catarg de susținere. Forma antenei este asigurată de distanțiere fixate la nivelul unei treimi din înălțimea totală a antenei. Fiecare distanțier se termină într-un izolator prin care trece firul antenei.

Dacă este necesar, puteți refuza să instalați distanțiere și să asigurați forma antenei folosind fire antene atașate la fire în punctul de îndoire folosind izolatori. În acest caz, dacă catargul are o rigiditate suficientă, puteți face fără fire suplimentare.
Antena este alimentată cu un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 75 Ohmi. Miezul central este conectat la punctul cel mai de jos al antenei, iar împletitura de ecranare este conectată la o masă bună atunci când se instalează antena direct pe sol sau la pământ artificial dacă antena este instalată pe acoperișul unei case.

Pământul artificial poate servi acoperiș metalic sau șase fire orizontale care radiază de la baza antenei. Firele pământului artificial sunt situate în aceleași planuri verticale cu firele radiante corespunzătoare ale antenei și au o lungime egală cu lungimea firelor radiante.

Antena si pământ artificial din fir de cupru cu diametrul de 1,5 mm. Valorile SWR măsurate practic în domeniul de frecvență sunt 14,0; 21; 29,7 MHz sunt în intervalul 1,2...1,9. Este ușor să calculați dimensiunile antenei pentru alte game de frecvență prin specificarea lungimii firelor antenei în limitele:

iar unghiul alfa de la baza antenei este de 60...70 de grade. Experiența cu această antenă arată că este superioară ca performanță față de antena "Avion de sol" iar datorită simplității sale de execuție, poate fi folosit cu succes în practica radioamatorilor.

Inginerul Yu Matijchenko (UW4HW), maestru al sportului. „Radio” Nr 12/1968

Comentarii la articol: