Antenna Dipólus (dipólus). Balkonos HF antennák kezdőknek Boom antenna 27 MHz-es méretekhez

Mi lehet egyszerűbb a dipólusnál? Valószínűleg semmi. Ez a legkönnyebben gyártható antenna, amely a legtöbb rádióamatőr számára elérhető. Könnyen kiszámítható, könnyen gyártható, könnyen konfigurálható és még könnyebben használható. Kiderült, hogy körülbelül egy évig nem volt antennám a magazin laboratóriumában, és nemrég úgy döntöttem, hogy elég volt kibírnom!

Ebben a cikkben elmondom, hogyan kell kiszámítani, miből és hogyan készítsünk egy egyszerű 27 MHz-es dipól antennát. Megmutatom az antenna felépítésének teljes folyamatát, az ötlettől a kész termékig. Az antennát a hosszú távú, karbantartásmentes működés elvárásával tervezték, ezért nagy figyelmet fordítottak a légkör káros hatásaival szembeni védelemre. Ezenkívül a megfelelő dipólust egy balunon keresztül kell táplálni. Mi ez és mivel eszik, olvassa el alább.

Műszaki feladat

Az antenna használatának körülményei nem a legkedvezőbbek. Kétszintes épület teteje. Nem domináns magasság. Nem sok sokemeletes épület van a környéken, de vannak. Puha tető. Korlátozottak vagyunk a manőverünkben abból a szempontból, hogy problémás a tetőre jogosulatlan feljutás, az antennák rögzítése a tetőszint felett is elég nehézkes, erre nincsenek szerkezetek, és senki sem enged újat. épült. Az egyetlen dolog, amit megengedtek, az volt, hogy horgot verjenek az ablak feletti falba, és ezt köszönjük. Általában nem számíthatunk egy ilyen antenna nagy hatótávolságára, pusztán az elhelyezési feltételek alapján.
Ezenkívül az antenna nem akadályozhatja a tető használatát. Gyakran mindenféle szervezet jön a tetőre, hogy felügyelje a tető és a légkondicionálók és egyéb berendezések állapotát. Röviden: rosszak a körülmények, de még mindig szeretnék antennát. Ezért a legegyszerűbb lehetőséget választották - a dipólust.

Mi az a dipólus

A dipólus egy szimmetrikus vibrátor, a gyakorlatban a legegyszerűbb és legelterjedtebb antenna. A legegyszerűbb formájában egy fél hullámhosszúságú egyenes vezető, amelyet középen nagyfrekvenciás áramú generátor táplál.
Vagyis ez két egyforma, térben sorosan kifeszített huzaldarab, egymás után. De ennek a szerkezetnek a közepén, a csatlakozási ponton egy kábel csatlakozik hozzájuk, amelyen keresztül a jel a dipólustól az adó-vevőhöz, az adó-vevőtől a dipólushoz jut. Ez egyszerű. A dipólus lehet függőleges vagy vízszintes. Ebben az esetben az ilyen antenna által vett és kibocsátott hullámok polarizációja a dipólus irányának megfelelően változik. Függőleges dipólus – függőleges polarizáció (célszerű használni helyi kapcsolatokat), vízszintes dipólus (nagy távolságú kommunikációra alkalmas). A szögben megfeszített dipólus mindkét komponensből áll.

Projekt és számítás

Mielőtt kézbe vennénk a szerszámokat és elkezdenénk valamit, érdemes lenne kiszámolni, hogy mekkora dipólusra van szükségünk, ráadásul ez segít kiszámolni, hogy mennyi huzalt fogunk használni a dipólusnyalábokhoz.
Meg kell értenie, hogy a dipólus tényleges (geometriai) hossza valamivel kisebb, mint a képlettel számított. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az antenna végein kapacitív áram jelenik meg, ami megegyezik az antenna hosszának növekedésével. A dipólus szükséges hosszát a megfelelő rövidülési együttható figyelembevételével mindenféle okos képletekkel ki lehet számítani, amit nem adok meg, de technológiailag fejlettebb eszközöket használhatunk, és bevonhatjuk kreativitásunkba az MMANA modellező programot. És ha Ön rádióamatőr lévén valamilyen oknál fogva még mindig nem sajátította el, akkor erősen ajánlom, hogy tegye meg. Az egyszerű antennák tervezéséhez és kiszámításához ez egy nélkülözhetetlen eszköz.

Tehát a projektünk így néz ki. Antenna dipólus. A felfüggesztés felső pontja 3 m magasságban, a közepe 2,5 m magasságban, az alsó pont 2 m magasságban van. Nem sok, figyelembe véve, hogy egy dipólus típusú antenna SWR-je és általában a működési paraméterei elég erősen függnek a felfüggesztés magasságától, de nem nagyon van miből válogatni. Az antennakarok hossza hozzávetőlegesen 2,57 m, a vezeték átmérője 2 mm (R = 1 mm).

Ezeket az adatokat beírjuk a modellezőbe, és a következőket kapjuk.

Kiszámoljuk a paramétereket a 27.200 MHz frekvenciára. A központi hálózat középfrekvenciája.

Ez igaznak tűnik, tekintve, hogy a szabad térben lévő dipólus ellenállása körülbelül 75 Ohm, ami SWR = 1,5-nek felel meg. Ennek nagyon örülök.

SWR, valamint az impedancia aktív és reaktív komponensei. Az antennánk paraméterei meglehetősen megfelelőek.

Irányított minta. Az ilyen elhelyezésű antenna többnyire légvédelmi sugárzást fog fogadni. Ez az alacsony felfüggesztés következménye, de nem lehet tenni ellene.

Az antennát nem csak egy koaxiális kábelen, hanem egy kiegyenlítő eszközön (balun) is tápláljuk. A balun egy balun transzformátor. Azért hívják így, mert a névben rövidített anglicizmusokat használnak. Kiegyensúlyozott-kiegyensúlyozatlan. Vagy Balun. (BalUn). Szimmetrikus antennát kell táplálni. A dipólus csak egy szimmetrikus antenna, de nem kap tápfeszültséget szimmetrikus vonal, ami pontosan az, ami a koaxiális kábel. De a balunról lentebb bővebben. Tehát, miután hozzávetőlegesen megbecsültük, mi vár ránk, megkezdhetjük a gyártást.

Konstruktív

A lusták és azok számára, akik csak szeretnének megpróbálni egy ilyen antennát készíteni, van egy egyszerűbb lehetőség. Azonnal adok egy EU4DGC-től kölcsönzött képet. Nem nyilatkozom külön, minden világos. Ismételje meg és működni fog.

De mivel számomra nem a tervezés megbízhatósága volt a legkevésbé fontos, úgy döntöttem, alaposabban hozzálátok a dologhoz.
A dipólus készítéséhez először egy dipólus típusú antenna blankot kell készítenünk. Ez a dolog szükséges a balun teljes megvalósításához. Természetesen vásárolhat kész léggömböt, de véleményem szerint az elkészítése egyszerűbb, olcsóbb és érdekesebb.

Az építkezéshez szükségünk lesz.
1. Vízvezeték 50-55mm átmérőjű műanyag kuplung. Vízvezeték-szerelő üzletekben eladó.
2. Azonos átmérőjű vízvezeték-dugók. Ott eladták.
3. SO-239 típusú csatlakozó
4. Gyűrűs csavar 3 db (M6).
5. 6 alátét és 3 anya.

Kezdjük a felkészülést. Lyukakat fúrunk a dugósapkákba és a csatlakozóba.

Az egyik dugó csatlakozójában 6mm átmérő található a rögzítéshez, a másikban 16mm a csatlakozóhoz. A rögzítések alá és a vezetékek kimenetére lyukakat fúrunk, amelyekkel az antennanyalábokat tápláljuk.

Felszereljük a rögzítőelemeket. Összeszerelve a szerkezet így néz ki.

Most kezdjük el a balun készítését.

Balun

Mint fentebb írtam, a balun egy kiegyensúlyozó eszköz, amely lehetővé teszi, hogy megszabaduljon az adagoló antenna hatásától. Ha ez nem történik meg, az alsó kábelünk az antenna teljes részévé válik, és vételkor az antenna részeként fog működni, jeleket, interferenciát és zajt gyűjt, és adáskor sugároz. Erre egyáltalán nincs szükségünk, ezért ferritgyűrűn készítünk egy kiegyensúlyozó eszközt. Emlékszünk rá, hogy a dipólus ellenállásunk körülbelül 75 Ohm, ami azt jelenti, hogy az antenna megfelelő illesztése érdekében a balununknak nem kell átalakítania az ellenállást, hanem egyszerűen továbbítania kell a jelet 1-től 1-ig. A balun legegyszerűbb változata a képen látható. ábra alább. Trifiláris tekercselésű ferritgyűrűre készül.

Egy ilyen balun elkészítéséhez ferritgyűrű kell, találtam egy 600-as áteresztőképességűt, egy 0,5-1 mm keresztmetszetű drótdarabot, a ládákban pedig egy darab MGTF-et, melynek keresztmetszete 1 mm keresztmetszetű és 2,5 m hosszúságú.

A drótot háromfelé hajtjuk, és elkezdjük a gyűrű köré tekerni. A végén valami ilyesmivel kellene végeznünk.

A tekercset bilincsekkel vagy elektromos szalaggal rögzítjük a gyűrűn, és megkezdjük a tekercsek csatlakoztatását a kívánt sorrendben. Kész opció.

Felszereljük a balunt a blankunkba. És forrassza a csatlakozót.

Mindent összeraktunk, és a végén egy ilyen dizájnt kell kapnunk.

Majdnem kész. Most meg kell mérnünk a szükséges drótmennyiséget az antennanyalábokhoz, és rögzítenünk kell őket az immár üres balununkhoz. A gerendákhoz szinte bármilyen kellő vastagságú huzal használható, én általában 1,5 mm^2 keresztmetszetű normál PV-t használok. 3 métert mérünk ki, annak ellenére, hogy az MMANA 2,57 m-t számolt nekünk, jobb tartalékkal venni, majd levágni a felesleget, mint eszeveszetten kitalálni, hogyan építsük fel azt, ami hiányzik. Ráadásul a drót egy részét arra fogják használni, hogy a gerendákat a balunhoz és a srácokhoz rögzítsék. Csavarozzuk a gerendákat a balun füleihez, és összekötjük a balununk vezetékeit a gerendákkal.

Ezek után mindent jól összeforrasztunk. Valójában maga az antenna készen áll.

Már csak azt kell kitalálni, hogy miből csinálják a fickó vezetékeit. Személy szerint én inkább a normál paracordot használom ezekre a célokra. Erős, megbízható és nem nyúlik sokat terhelés alatt.

Ideje felmászni a tetőre és felszerelni az antennát. Nem írom le a teljes folyamatot, de végigmegyek a főbb pontokon.

Az antenna felső rögzítési pontja. A falba egy horoghorgony van csavarozva.

Maga az antenna és a redukciós kábel. A kábel egy normál RG-58 C/U, amelynek hossza a tápegységtől a rádióállomásig körülbelül 15 m. A kábel hossza nem befolyásolja az antenna hangolását.

Antenna beállítása

Mivel a dipólus szimmetrikus antenna, ezért az antennakarok hosszának azonosnak kell lennie! Azt javaslom, hogy kezdjük azzal a hosszúsággal, amit az MMNA adott nekünk, általában ebből kiindulva nagy valószínűséggel pontosan oda tudunk jutni, ahová szükségünk van. Nem kell levágni az antennalapot, csak hajlítsa meg a felesleges részt az antennalappal párhuzamosan, és tekerje be elektromos szalaggal, vagy rögzítse kábelkötegelővel. A finomhangoláshoz előfordulhat, hogy többször el kell távolítania és újra kell feszítenie az antennát, és a karok hosszát a szükséges frekvenciához kell igazítania.
Ezzel kötöttem ki.

SWR=3-nál a dipólus sávszélessége közel 5 MHz, SWR=2-nél közel 2,5 MHz.

Aktív és reaktív komponensek.

Véleményem szerint nem minden rossz.

A lényeg

Ennek eredményeként meglehetősen univerzálisnak bizonyult, és ami a legfontosabb egyszerű antenna a CB sávon. Az én esetemben nem a legjobb helyen található, de ennek ellenére nagyon funkcionális. Lehet, hogy a vétel és az adás nem olyan hosszú, mint egy 5/8-as függőleges, de véleményem szerint sokkal jobb, mint a semmi. Ez a szerkezet minden szükséges alkatrészsel másfél óra alatt, nagyon gyorsan összeállítható. Ez az antenna még csak pár napja lóg az ablakon, a tesztelés folytatódik, eddig nagyon elégedett vagyok az eredménnyel, ha lesz még valami kiegészítés, mindenképpen írok majd. Nos, vagy ha valaki úgy dönt, hogy megismétli a bravúromat, örülnék friss véleményének, észrevételének.

A 27 MHz-es polgári kommunikációs sáv több ezer rádióamatőr adásba lépését tette lehetővé. De előbb-utóbb egy ilyen rádióállomás tulajdonosa szembesül a kommunikációs hatótávolság növelésének kérdésével. Erre szükség lehet egy távoli objektummal, például nyaralóval, nyaralóhellyel, vagy a 27 MHz-es rádióállomások ismert tulajdonosaival való kommunikációhoz, akik jelentős távolságban élnek.

Talán érdekelni fogja mind a 27 MHz-es távolsági kommunikáció, mind a QSL-ek gyűjtése. Világszerte több százezer ember érdeklődik iránta, és a CB állomások QSL kártyái szerintem sokkal szebbek, mint a rövidhullámú állomások kártyái.

A rádióhoz mellékelt ostorantennával a távolsági kommunikáció mindenesetre lehetetlen. Szükséges egy hatékony kültéri antenna. De az antennát továbbra is megfelelően csatlakoztatni kell az adóhoz.

A legtöbb importált CB kommunikációs adó bajonett antennacsatlakozóval rendelkezik, amely lehetővé teszi az ostorantenna leválasztását és egy külső csatlakoztatását (1. ábra). Egy ilyen adó lehetővé teszi egy 50 ohmos koaxiális kábel csatlakoztatását egy 30-100 ohm ellenállású antennára.

A cikkben leírt antennák pontosan ezekhez a paraméterekhez illeszkednek. Előfordulhat, hogy a CIS-ben gyártott CB kommunikációs adó-vevők és az egyszerű külföldi adó-vevők nem rendelkeznek ilyen csatlakozóval. Ha az adó-vevőt távolsági kommunikációra használja, ilyen csatlakozót kell telepíteni. Továbbá az ilyen adók kimenetéhez egy 75 vagy 50 ohmos kábelhez való illesztéshez egy egyszerű illesztőeszközre van szükség, a 2. ábrán látható módon.

Az illesztő eszközben használt induktor keret nélküli. 2,2 cm átmérőjű tüskére 1-2 mm átmérőjű rézhuzallal feltekercselve 4 cm hosszra kifeszítve a menetek száma 10. A kábelt kezdetben a 2. menethez kötjük. tekercs, az adó-vevő antenna pedig a 4. sz.

A változtatható kondenzátornak levegőnek kell lennie. A kerámia trimmer kondenzátor használata a készülék hatékonyságának csökkenéséhez vezet. Szerkezetileg a készülék a 3. ábrán látható módon alakítható ki. A doboznak fémből kell készülnie - rézből vagy fólia üvegszálból. Az illesztéseket gondosan kell forrasztani. A beállítás után a doboz fedéllel zárható, és a kondenzátor újra beállítható. A megfelelő eszközt a CB állomások jelei vagy egy egyszerű HF voltmérő segítségével állíthatja be. Az antenna és az adó-vevő kimenet különböző tekercsfordulatokhoz történő csatlakoztatásával a voltmérő tű maximális eltérítését vagy maximális jelvételt érünk el.

De a testreszabáshoz megfelelő eszköz Természetesen antenna kell. A nagy távolságú CB kommunikáció rajongóinak emlékezniük kell arra, hogy a DX antennájának magasnak vagy hosszúnak kell lennie. Általában a dachákban vagy egy magánházban nincs probléma az antenna felszerelésével.

Ez lehet egy egyszerű félhullámú dipólus 2,7 m hosszú karokkal hatékony munkavégzés A dipólust a talajtól legalább 2,5 méter magasra kell emelni. A dipólus nyolcas sugárzási mintázatú. 1-4 mm átmérőjű réz-, alumínium- vagy vashuzalból készülhet.

A központi szigetelőt kényelmes fólia üvegszálas laminátumból készíteni úgy, hogy a fóliát középen levágják. A kábelt vagy közvetlenül a fóliára forraszthatjuk, vagy ívelhetjük, ami jobb, mivel ebben az esetben a kábel megbízhatóbban védve van a nedvességtől.

A szabad kábelt minden esetben óvni kell a nedvességtől paraffinnal vagy epoxigyantával.

A végszigetelők készülhetnek vastag üvegszálból, fóliából vagy nem fóliából is, vagy egyszerűen ráköthetünk egy húzó nejlonzsinórt vagy horgászzsinórt az antennaszövetre.

Kívánatos, hogy a dipólantenna kábele legalább 2,5 méter hosszan merőleges legyen az antenna felületére. Ez az antenna nemcsak a talajjal párhuzamosan, hanem függőlegesen és szögben is elhelyezhető.

Az ostorantennához (4. ábra) használhatunk műanyagot, fát, vagy még jobb esetben speciális tartószigetelőt szigetelőként. Hasznos az antenna felső végét nylonzsinór segítségével megfeszíteni a stabilitás növelése érdekében. Ostor antenna Kör alakú sugárzási mintázattal rendelkezik, ami bizonyos esetekben kényelmes. Az ilyen antennák a városi többszintes épületek tetejére is felszerelhetők.

Ha horgász- vagy vadászhellyel szeretne kommunikálni, célszerű az Italantennát használni (5. ábra). Magának az antennának legalább 40 méter hosszúságúnak kell lennie (több is lehetséges), és 0,5-1 mm átmérőjű huzalból készülhet. A vezeték a talaj felett kis magasságban - 1-2 méter - felfüggeszthető. Az antennaterhelés végén és az illesztőberendezésnél 3-4 ellensúlyt célszerű alkalmazni.

Egy ilyen antenna egy többszintes épület tetejére is felszerelhető. Ebben az esetben mind az antenna, mind az adó-vevő oldalon megfelelő eszközre van szükség.

Megfelelő tapasztalattal bármilyen összetett amatőr kommunikációs antennát használhat, méreteit újraszámolva a CB tartományra.

Végezetül tanácsot szeretnék adni: ne próbálja felerősíteni a CB adó-vevő jelét. Sok FÁK-ban gyártott CB rádióállomás és egyszerű külföldi hordozható adó-vevő nem teszi lehetővé a jó minőségű kimenő jel erősítését, mert a bennük lévő adó egy egyszerű áramkör szerint van összeállítva, ahol a rádiónál egy kvarc stabilizálású mesteroszcillátor működik. állomás átviteli frekvenciája. A rádiótest elégtelen (és esetenként teljesen hiányzó) árnyékolása miatt az RF teljesítmény növelésekor a jel minősége jelentősen romolhat, nem beszélve a televízió interferenciájáról.

Ehelyett fektessen be egy hatékonyabb antenna felszerelésébe, vagy vásároljon egy nagy teljesítményű kereskedelmi rádiót.

A dipól antenna a legkönnyebben gyártható és használható. A rádióamatőrök számára mindig szabadon elérhető. Hosszú távú használatra tervezték, ezért kiemelt figyelmet fordítanak a védelemre. A működési feltételek nem mindig kedvezőek. A legegyszerűbb lehetőség a dipól használata. Ez egy félhullámhosszú egyenes vonalú adó, amelyet generátor hajt meg. A hullámok polarizációja a dipólus elhelyezkedésétől függ. Lehet függőleges és vízszintes. Ezeken a típusokon kívül aszimmetrikusat is használhat. A hullámhossz rövid, ezért rádióban vagy televízióban használható. Az alkalmazás relevanciája:

• Könnyen telepíthető és működtethető.
• Kis mérete van.
• Immun a különböző időjárási viszonyokra.

Weboldalunkon vásárolhat ilyen készüléket. Az ár az alacsonytól a magasig terjed. Ez lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy az igényeinek megfelelő terméket válassza ki.

"Dipólus" antenna

Egy ilyen eszköz használható önálló eszközként vagy egy antennatömb részeként rádiójelek vételére. A kialakítás egy különálló dipólus, amelynek alacsony bemeneti impedanciája van, ami lehetővé teszi a tápellátást koaxiális kábel. A dipólus antenna nem igényel további tápellátást vagy beállítást az egyik sávról a másikra váltás után. Biztonsági másolatként vagy áttekintésként használható. Az eszköz aktív része ott kezdődik, ahol kijön a csatlakozóból. Egyszerűen fogalmazva, egy ilyen kialakítás két töltésnek tekinthető, amelyeket egy bizonyos távolság választ el egymástól.
Olcsón vásárolhat dipól antennát webáruházunkban. Az átlagos költség alacsony. Az árlistát részletesebben az internetes portálon tekintheti meg. A RadioExpert honlapján kiszállítást rendelhet. Az értékesítés Oroszország és a FÁK országok minden régiójában történik.

Ma, amikor a régi lakásállomány nagy részét privatizálták, az új pedig minden bizonnyal magántulajdon, egy rádióamatőrnek egyre nehezebben tud teljes méretű antennákat szerelni háza tetejére. A lakóépület teteje a lakóház minden lakójának tulajdonát képezi, és soha többé nem engedik, hogy rajta sétáljon, még kevésbé szereljen fel valamilyen antennát és rontsa el az épület homlokzatát. Ma azonban vannak olyan esetek, amikor egy rádióamatőr megállapodást köt a lakásügyi osztállyal, hogy bérbe adja a tető egy részét az antennájával, de ez további anyagi forrásokat igényel, és ez egy teljesen más téma. Ezért sok kezdő rádióamatőr csak erkélyre vagy loggiára szerelhető antennákat engedhet meg magának, megkockáztatva, hogy megrovásban részesítse az épület vezetőjét, amiért egy abszurd kiálló szerkezettel megrongálta az épület homlokzatát.

Imádkozz Istenhez, hogy néhány „mindent tudó aktivista” ne említse az antennák káros sugárzását cellás kommunikáció. Sajnos el kell ismernünk, hogy új korszak köszöntött be a rádióamatőrök számára, hogy hobbijukat és HF-antennáikat titokban tartsák, a kérdés jogi értelemben vett legalitása paradoxona ellenére. Vagyis az állam az „Orosz Föderáció hírközlési törvénye” alapján engedélyezi a műsorszórást, és a megengedett teljesítményszintek megfelelnek a HF sugárzásra vonatkozó SanPiN 2.2.4/2.1.8.055-96 szabványnak, de meg kell láthatatlanok, hogy elkerüljék tevékenységeik jogszerűségének értelmetlen bizonyítékait.

A javasolt anyag segít a rádióamatőrnek megérteni a nagy lerövidítésű antennákat, amelyek elhelyezhetők egy erkély, loggia, lakóépület falán vagy korlátozott antennatéren. Az „Erkély HF antennák kezdőknek” anyag áttekintést ad a különböző szerzők antennaopcióiról, amelyeket korábban papíron és nyelven is publikáltak. elektronikus formábanés korlátozott helyen történő telepítésük körülményeinek megfelelően vannak kiválasztva.

A magyarázó megjegyzések segítenek a kezdőknek megérteni az antenna működését. A bemutatott anyagok a kezdő rádióamatőröknek szólnak, hogy ismereteket szerezzenek a miniantennák felépítésében és kiválasztásában.

1. Hertz dipólus.
2. Rövidített Hertzi-dipólus.
3. Spirális antennák.
4. Mágneses antennák.
5. Kapacitív antennák.

1. Hertz dipólus

A legtöbb klasszikus típus Az antenna tagadhatatlanul Hertzi-dipólus. Ez egy hosszú vezeték, leggyakrabban fél hullámhosszú antennalapáttal. Az antennavezetéknek saját kapacitása és induktivitása van, amelyek az antenna felületén eloszlanak; ezeket elosztott antennaparamétereknek nevezzük. Az antenna kapacitása hozza létre a mező elektromos komponensét (E), az antenna induktív komponense pedig a mágneses mezőt (H).

A klasszikus Hertz-dipólus természeténél fogva lenyűgöző méretekkel rendelkezik, és fél hosszú hullámhosszt tesz ki. Ítélje meg maga, 7 MHz-es frekvencián a hullámhossz 300/7 = 42,86 méter, fél hullám pedig 21,43 méter! Bármely antennának fontos paraméterei a térbeli oldalról a jellemzői, ez a rekesznyílása, a sugárzási ellenállása, az effektív antenna magassága, a sugárzási mintázata stb., valamint a betápláló oldalról, ez a bemeneti impedancia, a reaktív megléte összetevők és az adagoló kölcsönhatása a kibocsátott hullámmal. A félhullámú dipólus egy lineáris, széles körben elterjedt emitter az antennatechnikai gyakorlatban. Azonban minden antennának megvannak a maga előnyei és hátrányai.

Azonnal jegyezzük meg, hogy bármely antenna jó működéséhez legalább két feltétel szükséges: az optimális előfeszítő áram megléte és az elektromágneses hullám hatékony kialakulása. A HF antennák lehetnek függőlegesek vagy vízszintesek. Egy félhullámú dipólust függőlegesen beépítve, magasságát pedig a negyedik rész ellensúlyokká alakításával csökkentve kapjuk az úgynevezett negyedhullámú függőlegest. A függőleges negyedhullámú antennák hatékony működéséhez jó „rádióföldelés” szükséges, mert A Föld bolygó talaja gyenge vezetőképességű. A rádióföldelést csatlakozó ellensúlyok helyettesítik. A gyakorlat azt mutatja, hogy az ellensúlyok minimálisan szükséges számának körülbelül 12-nek kell lennie, de jobb, ha számuk meghaladja a 20-30-at, és ideális esetben 100-120 ellensúllyal kell rendelkeznie.

Soha nem szabad megfeledkeznünk arról, hogy egy ideális, száz ellensúllyal rendelkező függőleges antenna hatásfoka 47%, a három ellensúllyal rendelkező antenna hatásfoka pedig 5% alatti, ami jól tükröződik a grafikonon. A kis számú ellensúllyal ellátott antenna áramellátását a földfelszín és a környező tárgyak elnyelik, felmelegítve azokat. Ugyanilyen alacsony hatásfok vár egy alacsonyan szerelt vízszintes vibrátorra is. Egyszerűen fogalmazva, a föld rosszul ver vissza, és jól elnyeli a kibocsátott rádióhullámokat, különösen akkor, ha a hullám még nem alakult ki az antenna közeli zónájában, mint egy elhomályosult tükör. A tenger felszíne jobban tükröződik, a homokos sivatag pedig egyáltalán nem. A reciprocitás elmélete szerint az antenna paraméterei és jellemzői mind vételnél, mind adásnál azonosak. Ez azt jelenti, hogy a vételi módban, egy függőleges közelében, kis számú ellensúllyal, a hasznos jel nagy veszteségei következnek be, és ennek következtében megnő a vett jel zajkomponense.

A klasszikus függőleges ellensúlyok nem lehetnek kisebbek, mint a főcsap hossza, pl. A csap és az ellensúlyok között folyó elmozduló áramok egy bizonyos térfogatú helyet foglalnak el, ami nemcsak az irányminta kialakításában vesz részt, hanem a térerő kialakításában is. Nagyobb közelítésképpen azt mondhatjuk, hogy a csap minden pontja megfelel a saját tükörpontjának az ellensúlyon, amelyek között előfeszítő áramok folynak. A helyzet az, hogy az eltolási áramok, mint minden szokásos áram, a legkisebb ellenállású úton haladnak, amely ebben az esetben a csap sugara által korlátozott térfogatban koncentrálódik. A generált sugárzási minta ezen áramok szuperpozíciója (szuperpozíciója) lesz. A fent elmondottakra visszatérve ez azt jelenti, hogy egy klasszikus antenna hatásfoka az ellensúlyok számától függ, pl. minél több ellensúly, annál nagyobb az előfeszítő áram, a hatékonyabb antenna, EZ AZ ELSŐ FELTÉTEL a jó antennateljesítményhez.

Ideális eset a nyílt térben elnyelő talaj hiányában elhelyezett félhullámú vibrátor, vagy 2-3 hullámhossz sugarú, tömör fémfelületen elhelyezett függőleges vibrátor. Erre azért van szükség, hogy a föld talaja vagy az antennát körülvevő tárgyak ne zavarják az elektromágneses hullám hatékony kialakulását. A helyzet az, hogy a hullám képződése és az elektromágneses tér mágneses (H) és elektromos (E) komponenseinek fázisegybeesése nem a Hertz-dipólus közeli zónájában történik, hanem a középső és távoli zónában egy 2-3 hullámhossz távolságra, EZ A MÁSODIK FELTÉTEL a jó működésű antennákhoz. Ez a klasszikus Hertz-dipólus fő hátránya.

A távoli zónában kialakuló elektromágneses hullám kevésbé érzékeny a földfelszín hatására, körülötte meghajlik, visszaverődik és a környezetben terjed. A fent vázolt nagyon rövid fogalmak mindegyike szükséges ahhoz, hogy megértsük az amatőr erkélyantennák építésének további lényegét - olyan antenna kialakítást keressünk, amelyben a hullám magában az antennában jön létre.

Ma már világos, hogy a teljes méretű antennák, az ellensúllyal ellátott negyedhullámú rúd vagy a félhullámú Hertz HF dipólus elhelyezése szinte lehetetlen egy erkélyen vagy loggián belül. És ha egy rádióamatőrnek sikerült megközelíthető antenna-rögzítési pontot találnia az erkéllyel vagy ablakkal szemben lévő épületben, akkor ma ez nagy szerencsének számít.

2. Rövidített Hertzi-dipólus.

Mivel korlátozott hely áll a rendelkezésére, a rádióamatőrnek kompromisszumot kell kötnie, és csökkentenie kell az antennák méretét. Elektromosan kicsinek tekintjük azokat az antennákat, amelyek mérete nem haladja meg a λ hullámhossz 10...20%-át. Ilyen esetekben gyakran használnak rövidített dipólust. Ha az antennát lerövidítjük, az elosztott kapacitása és induktivitása csökken, ennek megfelelően a rezonanciája a magasabb frekvenciák felé változik. Ennek a hiánynak a kompenzálására további L tekercseket és C kapacitív terheléseket vezetnek be az antennába csomózott elemekként (1. ábra).

Az antenna maximális hatásfoka a dipólus végeire hosszabbító tekercsek elhelyezésével érhető el, mert az áram a dipólus végein maximális és egyenletesebben oszlik el, ami biztosítja a maximális effektív antennamagasságot hd = h. A dipólus középpontjához közelebbi induktortekercsek bekapcsolása csökkenti a saját induktivitását, ilyenkor a dipólus vége felé csökken az áram, csökken az effektív magasság, és ezt követően az antenna hatásfoka.

Miért van szükség kapacitív terhelésre egy rövidített dipólusban? A helyzet az, hogy nagy rövidítéssel az antenna minőségi tényezője jelentősen megnő, és az antenna sávszélessége szűkebb lesz, mint az amatőr rádió hatótávolsága. A kapacitív terhelések bevezetése növeli az antenna kapacitását, csökkenti a kialakított LC áramkör minőségi tényezőjét, és elfogadható szintre bővíti a sávszélességét. A rövidített dipólust a rezonancia működési frekvenciájára hangolják vagy induktorok, vagy a vezetők hossza és a kapacitív terhelések. Ez biztosítja a reaktanciájuk kompenzációját a rezonanciafrekvencián, ami szükséges a teljesítmény-adagolóval való koordináció feltételei között.

jegyzet: Így a lerövidített antenna szükséges jellemzőit kompenzáljuk, hogy a feederrel és a térrel illesszük, de a geometriai méreteinek csökkentése MINDIG hatékonyságának (hatékonyságának) csökkenéséhez vezet.

A hosszabbító induktor kiszámításának egyik példáját egyértelműen leírták a Radio Magazine 1999. évi 5. számában, ahol a számítást egy meglévő emitterből végezzük. Az L1 és L2 induktor itt az A negyedhullám dipólus és a D ellensúly betáplálási pontján található (2. ábra). Ez egy egysávos antenna.

A lerövidített dipólus induktivitását is kiszámolhatja az RN6LLV rádióamatőr honlapján - itt található egy hivatkozás a számológép letöltéséhez, amely segíthet a kiterjesztési induktivitás kiszámításában.

Léteznek szabadalmaztatott rövidített antennák is (Diamond HFV5), amelyeknek többsávos változata van, lásd a 3. ábrát, az elektromos rajza is ott van.

Az antenna működése különböző frekvenciára hangolt rezonáns elemek párhuzamos kapcsolására épül. Az egyik tartományból a másikba való áttérés során gyakorlatilag nem hatnak egymásra. Az L1-L5 induktorok hosszabbító tekercsek, mindegyiket saját frekvenciatartományra tervezték, akárcsak a kapacitív terhelések (az antenna kiterjesztése). Utóbbiak teleszkópos kialakításúak, hosszuk változtatásával kis frekvenciatartományban állítható az antenna. Az antenna nagyon keskeny sávú.

* Mini antenna 27 MHz sávhoz, szerző: S. Zaugolny. Nézzük meg közelebbről a munkáját. A szerző antennája egy 9 emeletes panelépület 4. emeletén, egy ablaknyílásban található, és lényegében beltéri antenna, bár az antenna ezen változata jobban működik az ablakon kívül (erkély, loggia). Amint az ábrán látható, az antenna egy L1C1 oszcillációs áramkörből áll, amely a kommunikációs csatorna frekvenciájára van hangolva, és az L2 kommunikációs tekercs illeszkedő elemként működik az adagolóval, 2. ábra. 4.a. A fő kibocsátó itt a kapacitív terhelések 300 * 300 mm méretű huzalkeretek és egy rövidített szimmetrikus dipólus formájában, amely két darab 750 mm-es huzalból áll. Tekintettel arra, hogy egy függőlegesen elhelyezkedő félhullámú dipólus 5,5 m magasságot foglalna el, akkor a mindössze 1,5 m magas antenna nagyon kényelmes megoldás az ablaknyílásba való elhelyezéshez.

Ha kizárjuk a rezonancia áramkört az áramkörből, és a koaxiális kábelt közvetlenül a dipólushoz csatlakoztatjuk, akkor a rezonancia frekvencia 55-60 MHz tartományba esik. A diagram alapján jól látható, hogy a frekvenciabeállító elem ennél a kialakításnál egy oszcillációs áramkör, és az antenna 3,7-szeres rövidítése nem csökkenti jelentősen a hatékonyságát. Ha ebben a kialakításban másra hangolt oszcillációs áramkört használunk alacsony frekvenciák HF tartományban természetesen az antenna működni fog, de sokkal kisebb hatásfokkal. Például, ha egy ilyen antennát a 7 MHz-es amatőr sávra hangolunk, akkor ennek a tartománynak a fél hullámától az antenna rövidülési tényezője 14,3 lesz, és az antenna hatásfoka még jobban csökken (14 négyzetgyökével), azaz. több mint 200 alkalommal. De ez ellen semmit sem tehet; olyan antennakialakítást kell választania, amely a lehető leghatékonyabb lenne. Ez a kialakítás egyértelműen mutatja, hogy a sugárzó elemek itt kapacitív terhelések huzal négyzet formájában, és jobban ellátnák funkcióikat, ha teljesen fémek lennének. A gyenge láncszem itt az L1C1 oszcillációs áramkör, amelynek jó minőségű Q tényezővel kell rendelkeznie, és ebben a kialakításban a hasznos energia egy része a C1 kondenzátor lapjaiban pazarol el. Ezért, bár a kondenzátor kapacitásának növelése csökkenti a rezonanciafrekvenciát, csökkenti ennek a kialakításnak az általános hatékonyságát is. Amikor ezt az antennát a HF tartomány alacsonyabb frekvenciáira tervezzük, ügyelni kell arra, hogy az L1 rezonanciafrekvencián a maximális és a C1 minimális legyen, nem szabad megfeledkezni arról, hogy a kapacitív emitterek a rezonanciarendszer egészének részét képezik. A maximális frekvenciaátfedést 2-nél nem nagyobbra célszerű megtervezni, és az emittereket az épület falaitól a lehető legtávolabb kell elhelyezni. Ennek az antennának az erkélyes változata álcázóval kíváncsi szemekábrán látható. 4.b. Ezt az antennát használták egy ideig a 20. század közepén katonai járműveken a HF tartományban, 2-12 MHz hangolási frekvenciával.

* Az „Undying Fuchs Antenna” egysávos változata(21 MHz) az 5.a. A 6,3 méter hosszú (majdnem fél hullám) tűt a végéről egy párhuzamos rezgőkör táplálja, ugyanolyan nagy ellenállással. Fuchs úr úgy döntött, hogy az L1C1 párhuzamos oszcillációs áramkör és a félhullámú dipólus így konzisztens egymással, és így is van... Tudniillik a félhullámú dipólus önellátó és önmagáért működik, nincs szüksége olyan ellensúlyokra, mint egy negyedhullámú vibrátornak. Az emitter (rézhuzal) műanyag horgászbotba helyezhető. Levegőn végzett munka közben egy ilyen horgászbotot az erkélykorláton túl lehet tolni és vissza lehet tenni, de télen ez számos kellemetlenséggel jár. Az oszcilláló áramkör „földeléseként” egy mindössze 0,8 m-es vezetéket használnak, ami nagyon kényelmes egy ilyen antenna erkélyre helyezésekor. Ugyanakkor ez egy kivételes eset, amikor egy virágcserép földelésként használható (csak viccelek). Az L2 rezonáns tekercs induktivitása 1,4 μH, 48 mm átmérőjű keretre készül és 5 menet 2,4 mm-es vezetéket tartalmaz, 2,4 mm-es osztással. Az áramkör két darab RG-6 koaxiális kábelt használ rezonáns kondenzátorként, 40 pF kapacitással. A szegmens (a diagram szerint C2) a rezonanciakondenzátor változatlan része, amelynek hossza legfeljebb 55-60 cm, és egy rövidebb szegmens (a diagram szerint C1) a rezonancia finomhangolására szolgál (15- 20 cm). Az L1 kommunikációs tekercs az L2 tekercs tetején egy menetes formában egy RG-6 kábelből készül, 2-3 cm-es réssel a fonatban, és az SWR beállítást ennek a fordulatnak a közepéről a felé mozgatásával hajtjuk végre. az ellensúlyt.

jegyzet: A Fuchs antenna csak az emitter félhullámú változatában működik jól, ami spirálantennaszerűen is rövidíthető (lásd lent).

* Többsávos erkélyantenna opcióábrán látható. 5 B. A múlt század 50-es éveiben tesztelték. Itt az induktivitás egy hosszabbító tekercs szerepét tölti be autotranszformátor üzemmódban. A 14 MHz-es C1 kondenzátor pedig rezonanciára hangolja az antennát. Egy ilyen tüske jó földelést igényel, amelyet nehéz megtalálni az erkélyen, bár ehhez az opcióhoz széles fűtőcsövek hálózatot használhat a lakásban, de nem ajánlott 50 W-nál nagyobb teljesítményt adni. Az L1 induktor 34 menetes 6 mm átmérőjű rézcsővel rendelkezik, amely 70 mm átmérőjű keretre van feltekercselve. 2, 3 és 4 fordulatból kanyarodik. A 21 MHz-es tartományban a P1 kapcsoló zárt, a P2 nyitott, a 14 MHz-es tartományban a P1 és a P2 zárt. 7 MHz-en a kapcsolók helyzete ugyanaz, mint 21 MHz-en. A 3,5 MHz-es tartományban a P1 és a P2 nyitva van A P3 kapcsoló határozza meg az adagolóval való koordinációt. Mindkét esetben lehet kb 5m-es rudat használni, ekkor a többi emitter lelóg a földre. Nyilvánvaló, hogy az ilyen antenna lehetőségeket az épület 2. emelete felett kell használni.

BAN BEN ez a szekció Nem mutatunk be minden példát a dipólus antennák rövidítésére; a lineáris dipólus rövidítésének további példáit az alábbiakban mutatjuk be.

3. Spirálantennák.

Folytatva a rövidített erkélyantennák témakörének tárgyalását, nem hagyhatjuk figyelmen kívül a HF tartományba tartozó spirális antennákat. És természetesen fel kell idézni tulajdonságaikat, amelyek szinte minden Hertz-dipólus tulajdonsággal rendelkeznek.

Minden olyan rövidített antenna, amelynek mérete nem haladja meg a hullámhossz 10-20%-át, elektromosan kisméretű antennának minősül.

A kisméretű antennák jellemzői:

1. Minél kisebb az antenna, annál kisebb ohmos veszteséggel kell rendelkeznie. A vékony huzalokból összeállított kisméretű antennák nem működnek hatékonyan, mivel megnövekedett áramot tapasztalnak, és a bőrhatás alacsony felületi ellenállást igényel. Ez különösen igaz azokra az antennákra, amelyek emitterének mérete lényegesen kisebb, mint a hullámhossz negyede.
2. Mivel a térerő fordítottan arányos az antenna méretével, az antenna méretének csökkenése nagyon nagy térerősség növekedéséhez vezet a közelében, és a betáplált teljesítmény növekedésével a „ St. Elmo's Fire” hatást.
3. A rövidített antennák elektromos erővonalai bizonyos effektív térfogattal rendelkeznek, amelyben ez a mező koncentrálódik. Forradalmi ellipszoidhoz közeli alakja van. Lényegében ez az antenna közeli térbeli kvázistatikus mezőjének térfogata.
4. Egy λ/10 vagy kisebb méretű antenna minőségi tényezője körülbelül 40-50, relatív sávszélessége pedig nem több, mint 2%. Ezért egy amatőr sávon belül hangolóelemet kell bevinni az ilyen antennákba. Ez a példa könnyen megfigyelhető kis méretű mágneses antennákkal. A sávszélesség növelése csökkenti az antenna hatékonyságát, ezért mindig törekedni kell az ultra-kis antennák hatékonyságának növelésére különböző módokon.

* A szimmetrikus félhullám dipólus méretének csökkentése először a hosszabbító induktorok megjelenéséhez vezetett (6.a. ábra), majd az interturn kapacitásának csökkenése és a hatékonyság maximális növekedése egy induktor megjelenéséhez vezetett a keresztirányú sugárzású spirális antennák tervezéséhez. A spirálantenna (6.b. ábra) egy lerövidített klasszikus félhullámú (negyedhullámú) dipól, amely spirálba van gördítve, teljes hosszában elosztott induktivitásokkal és kapacitásokkal. Egy ilyen dipólus minőségi tényezője nőtt, és a sávszélesség szűkült.

A sávszélesség bővítésére egy rövidített spiráldipólust, akárcsak egy rövidített lineáris dipólust, néha kapacitív terheléssel látják el, 6.b ábra.

Mivel az egylövésű antennák számításakor az effektív antennaterület (A eff.) fogalmát meglehetősen széles körben gyakorolják, megvizsgáljuk a spirális antennák hatékonyságának növelésének lehetőségeit végtárcsák segítségével (kapacitív terhelés), és áttérünk egy grafikus példára ábrán látható árameloszlás. 7. Tekintettel arra, hogy egy klasszikus spirális antennában az induktor (hajtogatott antennalap) a teljes hosszon eloszlik, az antenna mentén az árameloszlás lineáris, és az áramterület kissé megnő. Ahol, Iap a spirális antenna csomópontellenes árama, 7.a ábra. A hatékony antennaterület pedig az Aeff. meghatározza a sík hullámfrontjának azt a részét, ahonnan az antenna energiát von el.

A sávszélesség bővítésére és az effektív sugárzási terület növelésére végtárcsák beépítését gyakorolják, ami az antenna egészének hatékonyságát növeli, 7.b ábra.

Ha egyvégű (negyedhullámú) spirális antennákról van szó, mindig ne feledje, hogy az Aeff. nagyban függ a föld minőségétől. Ezért tudnia kell, hogy a negyedhullámú függőleges azonos hatásfokát négy λ/4 hosszúságú, hat λ/8 hosszúságú ellensúly és nyolc λ/16 hosszúságú ellensúly biztosítja. Ezenkívül húsz λ /16 hosszúságú ellensúly ugyanolyan hatékonyságot biztosít, mint nyolc λ /4 hosszúságú ellensúly. Világossá válik, hogy miért jöttek az erkélyes rádióamatőrök a félhullám-dipólushoz. Magának működik (lásd 7.c. ábra), az elektromos vezetékek az elemeikhez és a „földhöz” zárva vannak, mint a 7.a;b. ábrán látható szerkezeteknél. nincs rá szüksége. Ezenkívül a spirális antennák felszerelhetők koncentrált elemekkel is, amelyek a spirális emitter elektromos hosszát -L meghosszabbítják (vagy lerövidítik - C), és spirálhosszuk eltérhet a teljes méretű hélixtől. Példa erre a változtatható kondenzátor (lásd alább), amely nem csak a soros rezgőkör hangolására szolgáló elemnek tekinthető, hanem rövidítő elemnek is. Szintén spirális antenna hordozható állomásokhoz a 27 MHz-es tartományban (8. ábra). Van egy hosszabbító induktor a rövid spirálhoz.

* Kompromisszumos megoldás látható Valerij Prodanov (UR5WCA) tervében, - egy 40-20 m-es erkélyes spirálantenna K = 14 rövidítési együtthatóval, tető nélkül igencsak méltó a rádióamatőrök figyelmére, lásd a 9. ábrát.

Egyrészt többsávos (7/10/14 MHz), másrészt a hatékonyság növelése érdekében a szerző megduplázta a spirális antennák számát és fázisba kapcsolta őket. A kapacitív terhelés hiánya ebben az antennában annak a ténynek köszönhető, hogy a sávszélesség és az Aeff bővülése. Az antennát két azonos sugárzó elem párhuzamos, fázisba kapcsolásával érik el. Mindegyik antenna rézhuzallal van feltekerve 5 cm átmérőjű PVC csőre, mindegyik antenna vezetékének hossza fél hullámhossz a 7 MHz-es tartományban. Ellentétben a Fuchs antennával, ez az antenna illeszkedik az adagolóhoz szélessávú transzformátor. Az 1. és 2. transzformátor kimenete közös üzemmódú feszültséggel rendelkezik. A szerző változatában a vibrátorok mindössze 1 m távolságra helyezkednek el egymástól, ez az erkély szélessége. Ahogy ez a távolság az erkélyen belül növekszik, az erősítés kissé nő, de az antenna sávszélessége jelentősen megnő.

* Harry Elington rádióamatőr(WA0WHE, forrás "QST", 1972, január. 8. ábra) 80 m-re épített egy spirálantennát, amelynek rövidülési együtthatója kb. K = 6,7, amely kertjében éjszakai lámpa vagy zászlórúd tartójának álcázható. Mint kommentjeiből kiderül, a külföldi rádióamatőrök is törődnek a viszonylagos nyugalmukkal, bár az antennát egy privát udvarban szerelik fel. A szerző szerint egy 102 mm átmérőjű, körülbelül 6 méter magas és négy vezetékből álló ellensúllyal rendelkező csőre kapacitív terhelésű spirális antenna könnyen eléri az 1,2-1,3 SWR-t, SWR = 2-nél pedig azt 100 kHz-ig terjedő sávszélességben működik. A spirálban lévő vezeték elektromos hossza is fél hullám volt. A félhullámú antennát az antenna végéről egy 50 ohmos karakterisztikus impedanciájú koaxiális kábelen keresztül táplálják, egy -150pF KPI-n keresztül, ami az antennát soros oszcilláló áramkörré (L1C1) változtatta, a hélix sugárzó induktivitásával.

Természetesen a függőleges spirál átviteli hatékonysága rosszabb, mint a klasszikus dipólus, de a szerző szerint ez az antenna sokkal jobb a vételben.

* Az antennák feltekeredtek egy labdába

A lineáris félhullámú dipólus méretének csökkentéséhez nem szükséges spirálba csavarni.

Elvileg a spirál helyettesíthető a félhullámú dipólus más hajtogatási formáival, például Minkowski szerint, 1. ábra. 11. 175 mm x 175 mm méretű hordozóra 28,5 MHz fix frekvenciájú dipólust helyezhet el. De a fraktálantennák nagyon keskeny sávúak, és a rádióamatőrök számára csak oktatási szempontból fontosak a tervezésük átalakításához.

Az antennák méretének egy másik lerövidítési módszerével a félhullámú vibrátort, vagyis a vertikálist kanyargós alakúra összenyomva lehet rövidíteni, 12. ábra. Ugyanakkor a függőleges vagy dipól típusú antenna paraméterei kissé megváltoznak, ha legfeljebb felére vannak tömörítve. Ha a meander vízszintes és függőleges része megegyezik, akkor a meanderantenna erősítése hozzávetőlegesen 1 dB-lel csökken, a bemeneti impedancia pedig megközelíti az 50 Ohmot, ami lehetővé teszi, hogy egy ilyen antennát 50 Ohm-os kábellel közvetlenül tápláljanak. A méret további csökkentése (NEM a vezetékhossz) az antenna erősítésének és a bemeneti impedanciájának csökkenéséhez vezet. Azonban a négyszöghullámú antenna teljesítményét a rövid hullámtartományban az azonos vezetékrövidítésű lineáris antennákhoz képest megnövekedett sugárzási ellenállás jellemzi. Kísérleti vizsgálatok kimutatták, hogy 44 cm-es kanyarmagasság és 21, 21,1 MHz rezonanciafrekvenciájú elem mellett az antenna impedanciája 22 Ohm volt, míg az azonos hosszúságú lineáris függőleges impedanciája 10-15-ször kisebb. A meander vízszintes és függőleges szakaszainak jelenléte miatt az antenna mind vízszintes, mind függőleges polarizációjú elektromágneses hullámokat fogad és bocsát ki.

Összenyomásával vagy nyújtásával elérheti az antenna rezonanciáját a kívánt frekvencián. A meander lépés 0,015λ lehet, de ez a paraméter nem kritikus. A meander helyett használhat háromszögletű ívű vagy spirálos vezetőt. A vibrátorok szükséges hossza kísérletileg meghatározható. Kiindulópontként feltételezhetjük, hogy a „kiegyenesített” vezető hossza körülbelül a hullámhossz negyede legyen az osztott vibrátor minden karjára.

* „Tesla Spiral” az erkélyantennában. Az erkélyantenna méretének csökkentésére és az Aeff veszteségeinek minimalizálására törekvő dédelgetett célt követően a rádióamatőrök a véglemezek helyett lapos „Tesla spirált” kezdtek használni, amely technológiailag fejlettebb, mint a meander, és ezt kiterjesztő induktivitásként használták. egy rövidített dipólus és egy végkapacitás egyidejűleg (6. A. ábra). ábra mutatja a mágneses és elektromos mezők eloszlását egy lapos Tesla induktorban. 13. Ez megfelel a rádióhullámok terjedésének elméletének, ahol az E-tér és a H-mező egymásra merőlegesek.

A két lapos Tesla spirállal rendelkező antennákban sincs semmi természetfeletti, ezért a Tesla spirálantenna felépítésének szabályai továbbra is klasszikusak:

• A spirál elektromos hossza lehet aszimmetrikus betáplálású antenna, akár negyedhullámú függőleges, akár összehajtott félhullámú dipólus.
• Minél nagyobb a tekercselés menetemelkedése és minél nagyobb az átmérője, annál nagyobb a hatásfoka és fordítva.
• Hogyan nagyobb távolság egy tekercselt félhullámú vibrátor végei között, annál nagyobb a hatásfoka és fordítva.

Egyszóval a végein lapos induktorok formájában összehajtott félhullámú dipólust kaptunk, lásd a 14. ábrát. Azt, hogy ezt vagy azt a szerkezetet mennyiben kell kicsinyíteni vagy bővíteni, a rádióamatőr dönti el, miután mérőszalaggal kiment az erkélyére (a végső hatósággal, anyjával vagy feleségével történt egyeztetés után).

A dipólus végein a menetek közötti nagy hézagokkal rendelkező lapos induktivitás két problémát old meg egyszerre. Ez az elosztott induktivitás és kapacitású, rövidített vibrátor elektromos hosszának kompenzációja, valamint a rövidített Aeff antenna effektív területének növelése, egyidejűleg bővítve a sávszélességét, mint az ábrán látható. 7.b.v. Ez a megoldás leegyszerűsíti a rövidített antenna kialakítását, és lehetővé teszi, hogy az antenna összes szétszórt LC eleme maximális hatékonysággal működjön. Nincsenek például nem működő antennaelemek, mint például a mágneses kapacitás M.L.- antennák és induktivitás EH-antennák. Nem szabad elfelejteni, hogy az utóbbi bőrhatása vastag és erősen vezető felületeket igényel, de ha egy Tesla induktoros antennát veszünk figyelembe, azt látjuk, hogy az összehajtott antenna ismétlődik. elektromos paraméterek egy hagyományos félhullámú vibrátor. Ebben az esetben az áramok és feszültségek eloszlására az antennaszövet teljes hosszában a lineáris dipólus törvényei vonatkoznak, és néhány kivételtől eltekintve változatlanok maradnak. Ezért teljesen megszűnik az antennaelemek vastagításának szükségessége (Tesla spirál). Ráadásul nem pazarol energiát az antennaelemek fűtésére. A fent felsorolt ​​tények arra késztetnek bennünket, hogy elgondolkodjunk ennek a kialakításnak a magas költségvetéséről. A gyártás egyszerűsége pedig mindenkinek megfelel, aki életében legalább egyszer kalapácsot tartott a kezében, és bekötözte az ujját.

Az ilyen antennát, némi interferenciával, nevezhetjük induktív-kapacitív antennának, amely LC sugárzási elemeket tartalmaz, vagy „Tesla spirál” antennának. Ráadásul a közeli tér (kvázistatikus) figyelembevétele elméletileg még nagyobb szilárdsági értékeket adhat, amit az ilyen kialakítású terepi tesztek is megerősítenek. Az EH mező az antenna testében jön létre, és ennek megfelelően ez az antenna kevésbé függ a talaj és a környező objektumok minőségétől, ami lényegében isteni ajándék az erkélyantennák családja számára. Nem titok, hogy ilyen antennák már régóta léteznek a rádióamatőrök körében, és ez a kiadvány a lineáris dipól transzverzális sugárzású spirálantennává, majd a „Tesla spirál” kódnevű rövidített antennává történő átalakításához nyújt anyagot. . Lapos spirál 1,0-1,5 mm-es huzallal tekerhető, mert jelen van az antenna végén magasfeszültség, és az áram minimális. Egy 2-3 mm átmérőjű vezeték nem javítja jelentősen az antenna hatékonyságát, de jelentősen lemeríti a pénztárcáját.

Megjegyzés: A „spirál” és „Tesla spirál” típusú, λ/2 elektromos hosszúságú rövidített antennák tervezése és gyártása kedvezően hasonlít a λ/4 elektromos hosszúságú spirálhoz a jó „földelés” hiánya miatt. " az erkélyen.

Antenna tápegység.

A Tesla-spirálokat tartalmazó antennát szimmetrikus félhullám-dipólusnak tekintjük, amely a végeinél két párhuzamos spirálba van összehajtva. Síkjaik párhuzamosak egymással, bár lehetnek ugyanabban a síkban, 2. ábra. 14. Bemeneti impedanciája csak kis mértékben tér el a klasszikus változattól, ezért itt a klasszikus illesztési lehetőségek érvényesek.

Windom lineáris antenna, lásd a 15. ábrát. az aszimmetrikus tápellátású vibrátorokra utal, az adó-vevővel való koordináció szempontjából „igénytelensége” tűnik ki. A Windom antenna egyedisége a többféle sávon való felhasználásában és a könnyű gyártásban rejlik. Ha ezt az antennát „Tesla-spirállá” alakítjuk, az űrben egy szimmetrikus antenna úgy fog kinézni, mint az ábra. 16.a, - Gamma-illesztéssel, ill aszimmetrikus dipólus Windom, 16.b ábra.

Jobb, ha eldönti, hogy melyik antenna opciót választja, hogy megvalósítsa az erkélyét „antennamezővé” alakító terveit, ha elolvassa ezt a cikket a végéig. Az erkélyantennák kialakítása kedvezőbb a teljes méretű antennákhoz képest, mivel paramétereik és egyéb kombinációik anélkül készíthetők el, hogy felmennének a ház tetejére és az épület vezetőjének további sérülése nélkül. Ezenkívül ez az antenna gyakorlati útmutató a kezdő rádióamatőrök számára, amikor gyakorlatilag térden állva sajátíthatja el az elemi antennák építésének alapjait.

Antenna összeszerelés

A gyakorlat alapján jobb, ha az antennaszövetet alkotó vezeték hosszát kis ráhagyással, a számított hossz 5-10%-ával kicsit nagyobbra vesszük, ez egy szigetelt egyerű rézhuzal legyen elektromossághoz. beépítés 1,0-1,5 mm átmérőjű. A leendő antenna tartószerkezetét (forrasztással) PVC fűtőcsövekből szerelik össze. Természetesen semmi esetre sem szabad megerősített alumínium csövekkel ellátott csöveket használni. A kísérlet elvégzésére száraz fapálcák is alkalmasak, lásd a 17. ábrát.

Nincs szükség arra, hogy egy orosz rádióamatőr elmesélje a tartószerkezet lépésről lépésre történő összeszerelését, csak messziről kell megnéznie az eredeti terméket. Windom antenna vagy szimmetrikus dipólus összeszerelésénél azonban érdemes először a leendő antenna vásznán a számított betáplálási pontot bejelölni, és a traverz közepén rögzíteni, ahol az antenna tápellátása lesz. Természetesen a traverz hossza beleszámít a jövőbeli antenna teljes elektromos méretébe, és minél hosszabb, annál nagyobb az antenna hatékonysága.

Transzformátor

A szimmetrikus dipól antenna impedanciája valamivel kisebb lesz, mint 50 Ohm, ezért lásd a 18.a ábrát a bekötési rajzhoz. elrendezhető egyszerűen egy mágneses retesz bekapcsolásával vagy gammaillesztés használatával.

A felcsavart Windom antenna ellenállása valamivel kevesebb, mint 300 Ohm, így felhasználhatja az 1. táblázat adatait, amely lenyűgözi sokoldalúságát egyetlen mágneses retesz használatával.

A ferritmagot (reteszelõt) az antennára való felszerelés elõtt meg kell vizsgálni. Ehhez az L2 szekunder tekercset az adóhoz, az L1 primer tekercset pedig az antenna megfelelőjéhez kell csatlakoztatni. Ellenőrzik az SWR-t, a magfűtést, valamint a transzformátor teljesítményveszteségét. Ha adott teljesítményen a mag felmelegszik, akkor a ferritreteszek számát meg kell duplázni. Ha elfogadhatatlan teljesítményveszteség van, akkor ferritet kell választani. A teljesítményveszteségek dB-hez viszonyított arányát lásd a 2. táblázatban.

Bármilyen kényelmes is a ferrit, továbbra is úgy gondolom, hogy minden mini-antenna kibocsátott rádióhulláma számára, ahol egy hatalmas EH-mező koncentrálódik, az egy „fekete lyuk”. A ferrit közeli elhelyezkedése µ/100-szor csökkenti a miniantenna hatékonyságát, és hiábavaló minden próbálkozás az antenna minél hatékonyabbá tételére. Ezért a miniantennákban a legnagyobb előnyben részesítik a légmagos transzformátorokat. 18.b. Egy ilyen, 160-10 m tartományban működő transzformátort dupla 1,5 mm-es huzallal 25 átmérőjű és 140 mm hosszú keretre tekercselnek fel, 16 fordulattal 100 mm tekercselési hosszban.

Azt is érdemes megjegyezni, hogy egy ilyen antenna adagolója nagy intenzitású sugárzott mezőt tapasztal a zsinórján, és olyan feszültséget hoz létre benne, amely negatívan befolyásolja az adó-vevő működését átviteli módban. Jobb, ha az antennahatást ferritgyűrűk használata nélkül blokkoló feeder fojtó segítségével küszöböljük ki, lásd a 19. ábrát. Ezek 5-20 menetes koaxiális kábelek, amelyek egy 10-20 centiméter átmérőjű keretre vannak feltekerve.

Az ilyen feeder fojtótekercseket az antenna felületének (testének) közvetlen közelébe is fel lehet szerelni, de jobb, ha túllépjük a nagy térkoncentráció határát, és az antenna felületétől kb. 1,5-2 m távolságra telepítjük. Egy második ilyen fojtószelep, amelyet az elsőtől λ/4 távolságra szerelnek fel, nem ártana.

Antenna beállítása

Az antenna hangolása nagy örömet okoz, ráadásul egy ilyen kialakítást ajánlott használni laboratóriumi munka szakosított főiskolákon és egyetemeken, a laboratórium elhagyása nélkül, az „Antennák” témában.

A hangolást a rezonanciafrekvencia és a SWR beállítások antennák. Ez abból áll, hogy az antenna betáplálási pontját egyik vagy másik irányba mozgatja. A táppont tisztázása érdekében nem szükséges a transzformátort vagy a tápkábelt a keresztkar mentén mozgatni, és kíméletlenül elvágni a vezetékeket. Itt minden közel van és egyszerű.

A lapos spirálok egyik és másik oldalának belső végeire elegendő „krokodilok” formájú csúszkákat készíteni, a 20. ábra szerint. Miután korábban terveztük a spirál hosszának enyhén növelését a beállítások figyelembevételével, a dipólus különböző oldalain lévő csúszkákat azonos hosszúságúra, de ellentétes irányba mozgatjuk, ezáltal mozgatjuk a teljesítménypontot. A kiigazítás eredménye a várt SWR nem több, mint 1,1-1,2 a talált frekvencián. A reaktív komponenseknek minimálisnak kell lenniük. Természetesen, mint minden antennát, ezt is olyan helyen kell elhelyezni, amely a lehető legközelebb van a telepítési hely körülményeihez.

A második lépésben az antennát pontosan rezonanciára kell hangolni; ezt úgy érik el, hogy mindkét oldalon lerövidítik vagy meghosszabbítják a vibrátorokat azonos huzaldarabokra, ugyanazokkal a csúszkákkal. Vagyis növelheti a hangolási frekvenciát a spirál mindkét fordulatának azonos méretű lerövidítésével, és csökkentheti a frekvenciát, ellenkezőleg, meghosszabbításával. A jövőbeni telepítési helyen végzett beállítás után minden antennaelemet biztonságosan csatlakoztatni, szigetelni és rögzíteni kell.

Antenna erősítés, sávszélesség és sugárzási szög

Gyakorló rádióamatőrök szerint ez az antenna sugárzási szöge kisebb, körülbelül 15 fok, mint egy teljes méretű dipólus, és alkalmasabb DX kommunikációra. A Tesla spiráldipólus csillapítása -2,5 dB a földtől azonos magasságban (λ/4) felszerelt teljes méretű dipólushoz képest. Az antenna sávszélessége -3dB szinten 120-150 kHz! Vízszintesen elhelyezve a leírt antenna nyolcas sugárzási mintázata hasonló a teljes méretű félhullámú dipólushoz, és a sugárzási minta minimumai akár -25 dB-es csillapítást biztosítanak. Az antenna hatékonysága a klasszikus változathoz hasonlóan a telepítés magasságának növelésével javítható. De ha az antennákat ugyanolyan körülmények között helyezik el λ/8 és az alatti magasságban, a Tesla spirálantenna hatékonyabb lesz, mint egy félhullámú dipólus.

jegyzet: Mindezek a „Tesla spirál” antennák ideálisnak tűnnek, de még ha egy ilyen antennaelrendezés 6 dB-lel rosszabb is, mint egy dipólus, pl. egy ponttal az S-méter skálán, akkor ez már figyelemre méltó.

Egyéb antenna kialakítások.

A 40 méteres hatótávolságú dipólusnál és a 10 méteres hatótávig terjedő egyéb dipólusos kiviteleknél most már minden világos, de térjünk vissza a spirális függőlegeshez 80 méteres hatótávra (10. ábra). Itt előnyben részesítik a félhullámú spirális antennát, ezért itt csak névlegesen van szükség a „földre”.

Az ilyen antennák a 9. ábrán látható módon, összegző transzformátoron keresztül vagy a 10. ábrán látható módon táplálhatók. változtatható kondenzátor. Természetesen a második esetben az antenna sávszélessége lényegesen szűkebb lesz, de az antenna képes beállítani a hatótávolságát, és a szerző információi szerint azonban legalább valamilyen földelés szükséges. Az a feladatunk, hogy az erkélyen tartózkodva megszabaduljunk tőle. Mivel az antennát a végéről táplálják (az „antinode” feszültségen), a rövidített félhullámú spirális antenna bemeneti ellenállása körülbelül 800-1000 Ohm lehet. Ez az érték függ az antenna függőleges részének magasságától, a „Tesla spirál” átmérőjétől és az antenna elhelyezkedésétől a környező tárgyakhoz képest. Az antenna nagy bemeneti impedanciájának és az adagoló alacsony ellenállásának (50 Ohm) összeegyeztetéséhez használhat nagyfrekvenciás autotranszformátort csapos induktor formájában (21.a ábra), amelyet széles körben alkalmaznak. félhullámú, függőlegesen elhelyezett lineáris antennákban 27 MHz-en SIRIO, ENERGY stb.

A 10-11m hatótávolságú félhullámú CB antennához illő autotranszformátor adatai:

D = 30 mm; L1=2 fordulat; L2 = 5 fordulat; d=1,0 mm; h=12-13 mm. L1 és L2 közötti távolság = 5 mm. A tekercsek egy-egy műanyag keretre vannak feltekerve. A kábel a központi vezetéken keresztül csatlakozik a 2. csaphoz. A félhullámú vibrátor lapátja (vége) az L2 tekercs „forró” termináljához csatlakozik. A teljesítmény, amelyre az autotranszformátort tervezték, legfeljebb 100 W. Lehetőség van a tekercs kimenet kiválasztására.

A megfelelő autotranszformátor adatai egy 40 m-es hatótávolságú félhullámú hélix antennához:

D = 32 mm; L1=4,6 uH; h=20 mm; d=1,5 mm; n=12 fordulat. L2=7,5 uH; ; h=27 mm; d=1,5 mm; n=17 fordulat. Az orsó egy műanyag keretre van feltekerve. A kábel a központi vezetéken keresztül csatlakozik a konnektorhoz. Az antennalapát (a spirál vége) az L2 tekercs „forró” csatlakozójához csatlakozik. A teljesítmény, amelyre az autotranszformátort tervezték, 150-200 W. Lehetőség van a tekercs kimenet kiválasztására.

A Tesla spirálantenna méretei a 40 méteres hatótávolsághoz:a huzal teljes hossza 21 m, a keresztléc 0,9-1,5 m magas, 31 mm átmérőjű, sugárirányban szerelt, egyenként 0,45 m-es küllőkön. A spirál külső átmérője 0,9 m lesz

A megfelelő autotranszformátor adatai egy 80 méteres hatótávolságú spirálantennához: D = 32 mm; L1=10,8 uH; h=37 mm; d=1,5 mm; n=22 fordulat. L2=17,6 uH; ; h=58 mm; d=1,5 mm; n=34 fordulat. Az orsó egy műanyag keretre van feltekerve. A kábel a központi vezetéken keresztül csatlakozik a konnektorhoz. Az antennalapát (a spirál vége) az L2 tekercs „forró” csatlakozójához csatlakozik. Lehetőség van a tekercs kimenet kiválasztására.

A Tesla spirálantenna méretei a 80 méteres hatótávhoz:a huzal teljes hossza 43 m, a keresztléc 1,3-1,5 m magas, 31 mm átmérőjű, sugárirányban szerelt, egyenként 0,6 m-es küllőkön. A spirál külső átmérője 1,2 m lesz

A félhullámú spiráldipólussal való koordináció a végről táplálva nemcsak autotranszformátoron, hanem Fuchs szerint párhuzamos oszcillációs áramkörön keresztül is megvalósítható, lásd az 5.a ábrát.

Jegyzet:

• Ha egy félhullámú antennát az egyik végéről táplálunk, a rezonanciára hangolás az antenna bármelyik végéről történhet.
• Legalább valamilyen földelés hiányában az adagolón reteszelő adagolófojtót kell felszerelni.

Függőleges irányított antenna opció

Ha van egy pár Tesla spirálantenna, és van egy hely a helyükre, akkor létrehozhat egy irányított antennát. Hadd emlékeztesselek arra, hogy ezzel az antennával végzett műveletek teljesen megegyeznek a lineáris méretű antennákkal, és ezek minimalizálásának szükségessége nem a miniantennák divatja, hanem a lineáris antennák helyének hiánya miatt van. A kételemes, 0,09-0,1 λ távolságú irányított antennák használata lehetővé teszi egy irányított Tesla spirálantenna tervezését és megépítését.

Ez az ötlet a „KB MAGAZINE” 1998. évi 6. számából származik. Ezt az antennát tökéletesen leírja Vladimir Polyakov (RA3AAE), amely megtalálható az interneten. Az antenna lényege, hogy kettő függőleges antennák 0,09λ távolságra helyezkednek el, ellenfázisban táplálják az egyik adagolót (az egyik fonatról, a másikat központi vezetékről). A tápegység ugyanaz, mint ugyanaz a Windom antenna, csak egyvezetékes tápellátással, 22. ábra. Az ellentétes antennák közötti fáziseltolódást úgy hozzuk létre, hogy egyre alacsonyabb frekvenciát hangolunk, mint a klasszikus irányított Yagi antennáknál. És az adagolóval való koordináció úgy történik, hogy egyszerűen mozgatja a betáplálási pontot mindkét antenna hálója mentén, távolodva a nulla betáplálási ponttól (a vibrátor közepétől). A betáplálási pontot középről egy bizonyos X távolságra mozgatva 0 és 600 ohm közötti ellenállást érhet el, mint a Windom antennánál. Csak körülbelül 25 ohmos ellenállásra lesz szükségünk, így a táppont elmozdulása a vibrátorok közepétől nagyon kicsi lesz.

Elektromos diagram A javasolt antenna hozzávetőleges méretű hullámhosszban a 22. ábrán látható. A Tesla spirálantennájának gyakorlati beállítása a szükséges terhelési ellenálláshoz pedig a 20. ábra technológiájával teljesen kivitelezhető. Az antennát az XX pontokon közvetlenül egy 50 Ohm karakterisztikus impedanciájú feeder látja el, zsinórját pedig reteszelő feeder fojtóval kell szigetelni, lásd 19. ábra.

Függőleges irányított hélix antenna opció 30 m-re az RA3AAE szerint

Ha egy rádióamatőr valamilyen oknál fogva nem elégedett a „Tesla spirál” antenna opcióval, akkor a spirálsugárzós antenna opció teljesen kivitelezhető, 23. ábra. Adjuk meg a számítását.

Fél hullámhosszú spirálhuzalt használunk:

λ=300/MHz=З00/10,1; λ /2 -29,7/2=14,85. Vegyünk 15 m-t

Számítsuk ki a menetemelkedést egy 7,5 cm átmérőjű, spirális tekercselés hossza = 135 cm csőre:

Kerület L=D*π = -7,5cm*3,14=23,55cm.=0,2355m;

félhullámú dipólus fordulatszáma -15m/ 0,2355=63,69= 64 fordulat;

kanyargós menetemelkedés 135 cm rubelhosszon. - 135cm/64=2,1cm...

Válasz: 75 mm átmérőjű csövön 15 méter 1-1,5 mm átmérőjű rézhuzalt tekercselünk 64 fordulat mennyiségben, 2 cm-es tekercselési emelkedés mellett.

Az azonos vibrátorok közötti távolság 30*0,1=3m lesz.

jegyzet: az antennaszámításokat kerekítéssel végeztük, hogy figyelembe vegyük a tekercsvezeték lerövidülésének lehetőségét a beállítás során.

Az előfeszítő áram növelése és a beállítás megkönnyítése érdekében a vibrátorok végein kis állítható kapacitív terheléseket kell elhelyezni, és a csatlakozási ponton az adagolón reteszelő fojtótekercset kell elhelyezni. Az eltolt teljesítménypontok megfelelnek az ábrán látható méreteknek. 22. Emlékeztetni kell arra, hogy ebben a kialakításban az egyirányúságot az ellentétes spirálok közötti fáziseltolással érik el, 5-8%-os frekvenciakülönbséggel hangolva, mint a klasszikus Uda-Yagi irányított antennáknál.

Feltekerte Bazookát

Mint tudják, a zajhelyzet minden városban sok kívánnivalót hagy maga után. Ez vonatkozik a frekvencia-rádióspektrumra is a kapcsolóteljesítmény-átalakítók széles körű elterjedése miatt Háztartási gépek. Ezért kísérletet tettem az e tekintetben bevált „Bazooka” típusú antenna alkalmazására a „Tesla spirál” antennában. Elvileg ez ugyanaz a félhullámú vibrátor zárt rendszerű rendszerrel, mint minden hurokantenna. A fent bemutatott traverzre helyezése nem volt nehéz. A kísérletet 10,1 MHz frekvencián végeztük. Az antennát úgy használták tv kábelátmérője 7 mm. (24. ábra). A lényeg az, hogy a kábelfonat nem alumínium, mint a héja, hanem réz.

Még a tapasztalt rádióamatőrök is összezavarodnak ettől, vásárláskor összetévesztik a szürke kábelfonatot ónozott rézzel. Mivel egy erkély QRP antennájáról beszélünk, és a bemeneti teljesítmény legfeljebb 100 W, egy ilyen kábel meglehetősen megfelelő lesz. Egy ilyen kábel rövidülési együtthatója habosított polietilénnel körülbelül 0,82. Ezért az L1 hossza (25. ábra) 10,1 MHz frekvenciához. Egyenként 7,42 cm volt, és az L2 hosszabbító vezetékek hossza ezzel az antennaelrendezéssel egyenként 1,83 cm. A felcsavart Bazooka bemeneti impedanciája nyílt területen történő telepítés után kb. 22-25 Ohm volt, és semmilyen módon nem állítható. Ezért itt 1:2-es transzformátorra volt szükség. A próbaverzióban ferritreteszre készült, hangszórókból származó egyszerű vezetékekkel, az 1. táblázat szerinti fordulatszámmal. Az 1:2-es transzformátor egy másik változata az ábrán látható. 26.

Időszakos szélessávú antenna "Bazooka"

Egyetlen rádióamatőr sem utasítja el a Tesla tekercsbe tekercselt feederen alapuló szélessávú mérőantennát, akinek akár antennamező is a rendelkezésére áll a háza tetején vagy egy nyaraló udvarán. A terhelésellenállásos aperiodikus antenna klasszikus változatát sokan ismerik, itt a „Bazooka” antenna szélessávú vibrátorként működik, és sávszélessége, akárcsak a klasszikus változatoknál, nagy átfedést mutat a magasabb frekvenciák felé.

Az antenna diagramja a ábrán látható. 27, és az ellenállás teljesítménye az antenna által szolgáltatott teljesítmény körülbelül 30%-a. Ha az antennát csak vevőantennaként használják, akkor elegendő 0,125 W-os ellenállás. Érdemes megjegyezni, hogy a vízszintesen elhelyezett Tesla spirálantenna nyolcas sugárzási mintázattal rendelkezik, és képes a rádiójelek térbeli kiválasztására. Függőlegesen felszerelve körkörös sugárzási mintázatú.

4. Mágneses antennák.

A második, nem kevésbé népszerű antennatípus egy induktív radiátor, rövidített méretekkel, ez egy mágneses keret. A mágneses keretet 1916-ban fedezte fel K. Brown, és 1942-ig használták rádióvevők és iránymérők vevőelemeként. Ez is egy nyitott oszcillációs áramkör, amelynek keret kerülete ≤ 0,25 hullámhossznál kisebb, „mágneses huroknak” (mágneses huroknak) nevezik, és a rövidített név megkapta az ML rövidítést. A mágneses hurok aktív eleme az induktivitás. 1942-ben egy W9LZX hívójellel rendelkező rádióamatőr használt először ilyen antennát a HCJB misszionáriusi műsorszóró állomáson, amely Ecuador hegyeiben található. Ennek köszönhetően a mágneses antenna azonnal meghódította a rádióamatőr világot, és azóta széles körben alkalmazzák az amatőr és professzionális kommunikációban. A mágneses hurokantennák a kis méretű antennák egyik legérdekesebb típusa, amelyek kényelmesen elhelyezhetők mind az erkélyeken, mind az ablakpárkányon.

Ez egy vezetőhurok formáját ölti, amely egy változtatható kondenzátorral van összekötve a rezonancia elérése érdekében, ahol a hurok egy oszcilláló LC áramkör sugárzó induktivitása. Az emitter itt csak induktivitás hurok formájában. Egy ilyen antenna mérete nagyon kicsi, és a keret kerülete általában 0,03-0,25 λ. A mágneses hurok maximális hatásfoka a Hertz-dipólushoz viszonyítva elérheti a 90%-ot, lásd a 29.a ábrát. Ennek az antennának a C kapacitása nem vesz részt a sugárzási folyamatban, és tisztán rezonáns jellegű, mint bármely oszcillációs áramkörben, 1. 29.b..

Az antenna hatásfoka erősen függ az antennaszalag aktív ellenállásától, méretétől, térben való elhelyezésétől, de nagyobb mértékben az antenna felépítéséhez használt anyagoktól. A hurokantenna sávszélessége általában egységtől több tíz kilohertzig terjed, ami a kialakított LC áramkör magas minőségi tényezőjéhez kapcsolódik. Ezért az ML antenna hatékonysága nagyban függ a minőségi tényezőjétől: minél magasabb a minőségi tényező, annál nagyobb a hatékonysága. Ezt az antennát adóantennaként is használják. Kis keretméreteknél a keretben folyó áram amplitúdója és fázisa gyakorlatilag állandó a teljes kerület mentén. A maximális sugárzási intenzitás a keret síkjának felel meg. A keret merőleges síkjában a sugárzási mintának éles minimuma van, a hurokantenna teljes diagramja pedig nyolcas alakú.

Elektromos térerősség E elektromágneses hullám (V/m) távolságban d tól től továbbító hurokantenna, a következő képlettel számítva:

EMF E indukált recepció hurokantenna, a következő képlettel számítva:

A keret nyolcas sugárzási mintája lehetővé teszi, hogy minimális diagramjait felhasználva hangolja ki a térben a közeli interferencia vagy egy bizonyos irányú nem kívánt sugárzás ellen a közeli zónákban 100 km-ig.

Antenna gyártása során a sugárzó gyűrű és a D/d csatolóhurok átmérőjének arányát 5/1-ben kell tartani. A csatoló tekercs koaxiális kábelből készült, a kondenzátor ellentétes oldalán lévő sugárzó gyűrű közvetlen közelében helyezkedik el, és úgy néz ki, mint a 30. ábrán.

Mivel a sugárzó keretben nagy, több tíz ampert elérő áram folyik, az 1,8-30 MHz frekvenciatartományban lévő keret körülbelül 40-20 mm átmérőjű rézcsőből készül, és a rezonancia hangoló kondenzátornak nem szabad súrlódást okoznia. kapcsolatokat. Áttörési feszültségének legalább 10 kV-nak kell lennie, legfeljebb 100 W bemeneti teljesítménnyel. A sugárzó elem átmérője az alkalmazott frekvenciatartománytól függ, és a tartomány nagyfrekvenciás részének hullámhosszából számítják ki, ahol a keret kerülete P = 0,25λ, a felső frekvenciától számítva.

Talán az egyik első után W9LZX, német rövidhullámú DP9IV az ablakra szerelt ML antennával, mindössze 5 W-os adóteljesítménnyel számos európai országgal 14 MHz-es tartományban, más kontinensekkel pedig 50 W-os teljesítményű QSO-kat készítettem. Ez az antenna volt az orosz rádióamatőrök kísérleteinek kiindulópontja, lásd a 31. ábrát.

A vágy egy kísérleti kompakt létrehozására beltéri antenna, amelyet nyugodtan nevezhetünk EH antennának is, szoros együttműködésben Alexander Grachevvel ( UA6AGW), Sergey Tetyukhin (R3PIN) tervezte a következő remekművet, lásd a 32. ábrát.

Az EH antenna beltéri változatának ez az alacsony költségvetésű kialakítása lehet az újonc vagy a nyári rádióamatőr kedvére. Az antennaáramkör egy L1;L2 mágneses emittert és egy kapacitív emittert tartalmaz teleszkópos „bajusz” formájában.

Ebben a kialakításban (R3PIN) különös figyelmet kell fordítani a rezonanciarendszerre, amely az adagolót az Lsv antennával illeszti; C1, amely ismét növeli a teljes antennarendszer minőségi tényezőjét, és lehetővé teszi az antenna egészének erősítésének kismértékű növelését. Az antennaháló fonott kábele itt elsődleges áramkörként működik, a „bajuszokkal” együtt, mint Yakov Moiseevich tervében. Ezeknek a „bajuszoknak” a hossza és a térben elfoglalt helyzetük megkönnyíti a rezonancia elérését és az antenna egészének leghatékonyabb működését a keretben lévő áramjelző alapján. Az antenna jelzőeszközzel való ellátása pedig lehetővé teszi, hogy az antenna ezen változatát teljesen komplett kialakításnak tekintsük. De bármilyen kialakítású is a mágneses antenna, mindig növelni szeretné a hatékonyságát.

Kéthurkos mágneses antennák nyolcas alakban viszonylag nemrégiben kezdett megjelenni a rádióamatőrök körében, lásd a 33. ábrát. A rekesznyílása kétszer akkora, mint a klasszikusé. A C1 kondenzátor 2-3-szoros frekvenciaátfedéssel tudja megváltoztatni az antenna rezonanciáját, és a két hurok teljes kerülete ≤ 0,5λ. Ez egy félhullámú antennához hasonlítható, kis sugárzási apertúráját pedig megnövelt minőségi tényező kompenzálja. Jobb az adagolót egy ilyen antennával induktív csatoláson keresztül koordinálni.

Elméleti visszavonulás: A kettős hurok vegyes LL és LC oszcillációs rendszernek tekinthető. Itt a normál működéshez mindkét kar szinkronban és fázisban van a sugárzó közegre terhelve. Ha pozitív félhullámot alkalmazunk a bal vállra, akkor pontosan ugyanezt alkalmazzuk a jobb vállra is. Az egyes karokban generált önindukciós emf a Lenz-szabály szerint ellentétes lesz az indukciós emf-vel, de mivel az egyes karok indukciós emf-je ellentétes irányú, az önindukciós emf mindig egybeesik a kar indukciós irányával. az ellenkező kar. Ekkor az L1 tekercs indukcióját az L2 tekercs önindukciójával, az L2 tekercs indukcióját pedig az L1 önindukciójával összegezzük. Csakúgy, mint az LC áramkörben, a teljes sugárzási teljesítmény többszöröse lehet a bemeneti teljesítménynek. Bármelyik induktorba és bármilyen módon lehet energiát szolgáltatni.

A kettős keret a 33.a.

Kéthurkos antenna kialakítása, ahol L1 és L2 nyolcas alakban kapcsolódnak egymáshoz. Így jelent meg a kétkockás ML. Nevezzük ML-8-nak.

Az ML-8-nak, az ML-től eltérően, megvan a maga sajátossága - két rezonanciája lehet, az L1 oszcillációs áramkör; a C1-nek saját rezonanciafrekvenciája van, és az L2-nek; a C1-nek saját. A tervező feladata a rezonanciák egységének elérése, és ennek megfelelően az antenna maximális hatékonysága, ezért az L1 hurkok méretei; L2-nek és induktivitásának azonosnak kell lennie. A gyakorlatban egy pár centiméteres műszerhiba megváltoztatja az egyik vagy másik induktivitást, a rezonancia hangolási frekvenciák valamelyest eltérnek, és az antenna egy bizonyos frekvenciadeltát kap. Ezenkívül az azonos antennák beépítésének megkétszerezése megnöveli az antenna egészének sávszélességét. Néha a tervezők ezt szándékosan teszik. A gyakorlatban az ML-8-at rádióamatőrök aktívan használják rádióhívójelekkel RV3YE; US0KF; LZ1AQ; K8NDSés mások, egyértelműen kijelentve, hogy egy ilyen antenna sokkal jobban működik, mint egy egykockás antenna, és térbeli helyzetének megváltoztatása térbeli kiválasztással könnyen szabályozható. Az előzetes számítások azt mutatják, hogy az ML-8 esetében 40 méteres hatótávon az egyes hurkok átmérője maximális hatékonyság mellett valamivel kevesebb, mint 3 méter. Nyilvánvaló, hogy egy ilyen antenna csak a szabadban telepíthető. Mi pedig egy hatékony ML-8 antennáról álmodozunk erkélyre vagy akár ablakpárkányra. Természetesen az egyes hurkok átmérőjét 1 méterrel csökkentheti, és az antenna rezonanciáját a C1 kondenzátorral a kívánt frekvenciára állíthatja, de egy ilyen antenna hatékonysága több mint 5-ször csökken. Megteheti a másik utat is, fenntartva az egyes hurkok számított induktivitását, nem egy, hanem két fordulatot használva, így a rezonáns kondenzátor azonos névleges értéket és ennek megfelelően az antenna egészének minőségi tényezőjét hagyja. Kétségtelen, hogy az antenna apertúrája csökkenni fog, de az „N” fordulatok száma részben kompenzálja ezt a veszteséget, az alábbi képlet szerint:

A fenti képletből jól látható, hogy az N fordulatok száma a számláló egyik tényezője, és egyenrangú mind az S kanyar területével, mind a Q minőségi tényezőjével.

Például egy rádióamatőr OK2ER(lásd 34. ábra) 160-40 m tartományban tartotta lehetségesnek egy 4 fordulatos, mindössze 0,8 m átmérőjű ML alkalmazását.

Az antenna szerzője arról számol be, hogy 160 méteren az antenna névlegesen működik, és elsősorban rádiós megfigyelésre használja. 40 m-es körzetben. Elég egy jumpert használni, amely felére csökkenti a fordulatok számát. Ügyeljünk a felhasznált anyagokra - a hurok rézcsöve vízmelegítésből származik, az ezeket közös monolittá összekötő kapcsok műanyag vízcsövek beépítésére szolgálnak, a zárt műanyag dobozt pedig elektromos boltban vásároltuk. Az antenna illesztése az adagolóhoz kapacitív, és bármelyik bemutatott séma szerint történik, lásd a 35. ábrát.

A fentieken túlmenően meg kell értenünk, hogy a következő antennaelemek negatív hatással vannak az antenna egészének Q minőségi tényezőjére:

A fenti képletből azt látjuk, hogy a nevezőben lévő Rk aktív induktivitás ellenállásnak és a C rezgőrendszer kapacitásának minimálisnak kell lennie. Ez az oka annak, hogy minden ML a lehető legnagyobb átmérőjű rézcsőből készül, de vannak esetek, amikor a hurokpenge alumíniumból készül. Egy ilyen antenna minőségi tényezője és hatékonysága 1,1-1,4-szeresére csökken. Ami az oszcillációs rendszer kapacitását illeti, minden bonyolultabb. Állandó L hurokméret mellett, például 14 MHz-es rezonanciafrekvenciánál, a C kapacitás csak 28 pF lesz, és a hatásfok = 79%. 7 MHz frekvencián a hatásfok = 25%. Míg 3,5 MHz-es frekvencián, 610 pF kapacitás mellett a hatásfoka = 3%. Emiatt az ML-t leggyakrabban két tartományra használják, a harmadik (a legalacsonyabb) pedig áttekintésnek tekinthető. Ezért a számításokat a legmagasabb tartomány alapján kell elvégezni, minimális kapacitással C1.

Dupla mágneses antenna 20 m hatótávolságra.

Az egyes hurkok paraméterei a következők lesznek: 22 mm-es lapát (rézcső) átmérővel, 0,7 m-es kettős hurokátmérővel, 0,21 m-es fordulatok közötti távolsággal a hurok induktivitása 4,01 μH lesz. Az antenna egyéb frekvenciákhoz szükséges tervezési paramétereit a 3. táblázat foglalja össze.

3. táblázat.

Egy ilyen antenna magassága csak 1,50-1,60 m lesz. Ami teljesen elfogadható egy ML-8 típusú antennához erkélyes változathoz, sőt egy többszintes lakóépület ablakán kívülre akasztott antennához is. És a kapcsolási rajza úgy fog kinézni, mint az ábra. 36.a.

Antenna teljesítmény lehet kapacitív vagy induktív csatolású. A 35. ábrán látható kapacitív csatolási lehetőségek a rádióamatőr kérésére választhatók.

A leginkább költségvetési lehetőség az induktív csatolás, de átmérője eltérő lesz.

Az ML-8 kommunikációs hurok átmérőjének (d) kiszámítása két hurok számított átmérőjéből készül.

A két hurok kerülete az újraszámítás után 4,4 * 2 = 8,8 méter.

Számítsuk ki két hurok képzeletbeli átmérőjét D = 8,8 m / 3,14 = 2,8 méter.

Számítsuk ki a kommunikációs hurok átmérőjét - d = D/5. = 2,8/5 = 0,56 méter.

Mivel ennél a kialakításnál kétfordulatú rendszert használunk, a kommunikációs huroknak is két hurokkal kell rendelkeznie. Félbecsavarjuk, és körülbelül 28 cm átmérőjű kétfordulatú kommunikációs hurkot kapunk. Az antennával való kommunikáció kiválasztása az SWR prioritási frekvencia tartományban történő tisztázásakor történik. A kommunikációs hurok galvanikusan kapcsolódhat a nulla feszültségponttal (36.a. ábra), és ahhoz közelebb helyezkedhet el.

Elektromos emitter, ez egy másik kiegészítő elem sugárzás. Ha a mágneses antenna elektromágneses hullámot bocsát ki a mágneses tér prioritásával, akkor az elektromos emitter egy további elektromos mező emitter-E. Valójában ki kell cserélnie a kezdeti C1 kapacitást, és a leeresztő áram, amely korábban haszontalanul haladt a C1 kondenzátor zárt lemezei között, most további sugárzást biztosít. Ebben az esetben a betáplált teljesítmény egy részét az elektromos sugárzók is kibocsátják. 36.b. A sávszélesség az amatőr rádiósáv határáig nő, mint az EH antennáknál. Az ilyen emitterek kapacitása alacsony (12-16 pF, legfeljebb 20), ezért hatékonyságuk alacsony frekvenciatartományban alacsony lesz. Az EH antennák munkájával az alábbi linkeken ismerkedhet meg:

Mágneses antenna rezonanciára hangolása, a legjobb, ha nagy áttörési feszültséggel és magas minőségi tényezővel rendelkező vákuumkondenzátorokat használunk. Sőt, sebességváltó és elektromos hajtás segítségével az antenna távolról is állítható.

Olyan olcsó erkélyantennát tervezünk, amelyhez bármikor hozzá lehet férni, térbeli pozícióját megváltoztathatja, átrendezheti vagy másik frekvenciára kapcsolhat. Ha az „a” és „b” pontokban (lásd a 36.a. ábrát) a szűkös és drága, nagy hézagokkal rendelkező változó kondenzátor helyett egy RG-213 kábel szakaszaiból készült kapacitást csatlakoztatunk, amelynek lineáris kapacitása 100 pF/m, akkor azonnal módosíthatja a frekvenciabeállításokat, és a C1 hangolókondenzátorral tisztázza a hangolási rezonanciát. A „kondenzátorkábel” tekercsbe tekerhető és lezárható az alábbi módokon. Egy ilyen kondenzátorkészlet minden tartományhoz külön rendelhető, és a szokásos módon beépíthető az áramkörbe elektromos aljzat(a és b pont) párosítva elektromos csatlakozó. A tartományonkénti hozzávetőleges C1 kapacitásokat az 1. táblázat mutatja.

Az antenna rezonanciára hangolásának jelzése Jobb, ha közvetlenül az antennán csinálja (ez inkább vizuális). Ehhez elegendő az MGTF vezeték 25-30 menetét szorosan feltekerni az L1 vászon kommunikációs tekercsétől nem messze (nulla feszültségpont), és a beállításjelzőt minden elemével lezárni a csapadéktól. A legegyszerűbb séma a 37. ábrán látható. A P eszköz maximális leolvasása sikeres antennahangolást jelez.

Az antenna hatásfokának rovására L1, L2 hurkok anyagaként olcsóbb anyagok használhatók, pl. PVC cső alumínium réteggel belül 10-12 mm átmérőjű vízcső lefektetéséhez.

DDRR antenna

Annak ellenére, hogy a klasszikus DDRR antenna hatékonysága 2,5 dB-lel alacsonyabb, mint egy negyedhullámú vibrátor, geometriája annyira vonzónak bizonyult, hogy a DDRR-t a Northrop szabadalmaztatta és tömeggyártásba helyezte.

A Groundplane-hoz hasonlóan a DDRR antenna megfelelő hatékonyságának fő tényezője a jó ellensúly. Ez egy lapos fémlemez, nagy felületi vezetőképességgel. Átmérőjének legalább 25%-kal nagyobbnak kell lennie, mint a gyűrűs vezető átmérője. A főgerenda emelkedési szöge annál kisebb, minél nagyobb az ellensúlytárcsa átmérőinek aránya, és növekszik, ha minél több 0,25λ hosszúságú radiális ellensúlyt rögzítünk a tárcsa kerületére, biztosítva azok megbízható érintkezését a koronggal. ellensúly tárcsa.

Az itt tárgyalt DDRR antenna (38. ábra) két egyforma gyűrűt használ (innen ered a "duplagyűrűs-kör alakú" elnevezés). Alul a fémfelület helyett a felsőhöz hasonló méretű zárt gyűrűt használnak. Minden földelési pont a klasszikus séma szerint csatlakozik hozzá. Az antenna hatékonyságának enyhe csökkenése ellenére ez a kialakítás nagyon vonzó az erkélyen történő elhelyezéshez, ráadásul ezzel a megoldással a 40 méteres tartomány ínyenceit is érdekli. A gyűrűk helyett négyzet alakú szerkezetekkel az erkélyen lévő antenna ruhaszárítóhoz hasonlít, és nem vet fel felesleges kérdéseket a szomszédokból.

Minden mérete és kondenzátor-besorolása a 4. táblázatban látható. A költségkímélő változatban egy drága vákuumkondenzátor a tartománynak megfelelő adagoló szegmensekre cserélhető, a finomhangolás pedig egy 1-15pF-os légdielektromos trimmerrel, ne feledje, hogy a kábel lineáris kapacitása RG213 = (97pF / m).

4. táblázat.

A kétgyűrűs DDRR antennával kapcsolatos gyakorlati tapasztalatokat DJ2RE írta le. A vizsgált 10 méteres antenna 7 mm külső átmérőjű rézcsőből készült. Az antenna finomhangolásához a vezető felső „forró” vége és az alsó gyűrű között két 60x60 mm-es réz forgólemezt használtak.

Az összehasonlító antenna egy forgó, három elemből álló Yagi volt, amely 12 m-re volt a talajtól. A DDRR antenna 9 m magasságban került elhelyezésre, alsó gyűrűje csak a koaxiális kábel árnyékolásán keresztül volt földelve. A tesztvétel során azonnal feltűntek a DDRR antenna körkörös sugárzó tulajdonságai. A tesztek szerzője szerint a vett jel két ponttal alacsonyabbnak bizonyult a Yagi jel S-mérőjén, körülbelül 8 dB erősítéssel. Legfeljebb 150 W-os adásnál 125 kommunikációs munkamenetet hajtottak végre.

jegyzet: A tesztek szerzője szerint kiderül, hogy a DDRR antenna a tesztelés idején kb 6 dB erősítéssel bírt. Ez a jelenség gyakran félrevezető az azonos hatótávolságú különböző antennák közelsége miatt, és az elektromágneses hullámok újrakibocsátásának tulajdonságai elvesztik a kísérlet tisztaságát.

5. Kapacitív antennák.

Mielőtt elkezdené ezt a témát, szeretnék visszaemlékezni az előzményekre. A 19. század 60-as éveiben az elektromágneses jelenségek leírására szolgáló egyenletrendszer megfogalmazásakor J. C. Maxwell szembesült azzal a ténnyel, hogy a mágneses tér egyenlete egyenáramés megőrzési egyenlet elektromos töltések változó mezők (kontinuitási egyenlet) nem kompatibilisek. Az ellentmondás kiküszöbölésére Maxwell minden kísérleti adat nélkül feltételezte, hogy a mágneses teret nemcsak a töltések mozgása, hanem az elektromos tér változása is létrehozza, ahogyan az elektromos mezőt nemcsak töltések, hanem a mágneses tér megváltozásával is. Az a mennyiség, ahol az elektromos indukció, amelyet hozzáadott a vezetési áramsűrűséghez, Maxwell nevezte elmozdulási áram. Az elektromágneses indukciónak most van egy magnetoelektromos analógja, és a téregyenletek figyelemre méltó szimmetriát kapnak. Így spekulatív úton fedezték fel a természet egyik legalapvetőbb törvényét, melynek következménye az elektromágneses hullámok létezése. Ezt követően G. Hertz erre az elméletre támaszkodva bebizonyította az elektromos vibrátor által kibocsátott elektromágneses tér megegyezik a kapacitív emitter által kibocsátott térrel!

Ha igen, nézzük meg még egyszer, mi történik, ha egy zárt rezgőkör nyitottá válik, és hogyan detektálható az E elektromos mező? Ehhez az oszcillációs áramkör mellé egy elektromos térjelzőt helyezünk el, ez egy vibrátor, aminek a résébe egy izzólámpa van csatlakoztatva, még nem világít, lásd 39.a ábra. Fokozatosan kinyitjuk az áramkört, és megfigyeljük, hogy az elektromos tér jelzőlámpája kigyullad, ábra. 39.b. Az elektromos tér már nem koncentrálódik a kondenzátor lemezei között, erővonalai az egyik lemezről a másikra haladnak a nyílt téren keresztül. Így kísérletileg megerősítettük J. C. Maxwell azon állítását, hogy a kapacitív emitter elektromágneses hullámot generál. Ebben a kísérletben a lemezek körül erős, nagyfrekvenciás elektromos tér képződik, amelynek időbeli változása örvénylő elmozduló áramokat indukál a környező térben (Eikhenwald A.A. Electricity, ötödik kiadás, M.-L.: State Publishing House, 1928, Maxwell első egyenlete), nagyfrekvenciás elektromágneses teret képezve!

Nikola Tesla erre a tényre hívta fel a figyelmet, hogy a HF tartományban nagyon kicsi emitterek segítségével egy meglehetősen hatékony eszközt lehet létrehozni elektromágneses hullám kibocsátására. Így született meg N. Tesla rezonáns transzformátora.

* Az EH antennát T. Hard és a transzformátort (dipól) tervezte N. Tesla.

Érdemes-e még egyszer leszögezni, hogy a T. Hard által tervezett EH antenna (W5QJR), lásd a 40. ábrát, az eredeti Tesla antenna másolata, lásd 1. ábra. Az antennák csak méretükben térnek el egymástól, ahol Nikola Tesla kilohertzben számolt frekvenciákat használt, T. Hard pedig a HF tartományban való működésre készített tervet.

Ugyanaz a rezonanciakör, ugyanaz a kapacitív emitter induktorral és csatolótekerccsel. Ted Hard antennája a legközelebbi analógja Nikola Tesla antennájának, és "Koaxiális induktor és dipólus EH antenna" néven szabadalmazták (US 6956535 B2 számú, 2005. 10. 18-i szabadalom) a HF tartományban való működéshez.

Ted Hard kapacitív nagyfrekvenciás antennája induktívan kapcsolódik az adagolóhoz, bár számos kapacitív, közvetlen csatolású és transzformátoros kapacitív antenna már régóta létezik.

A T. Hard mérnök és rádióamatőr tartószerkezetének alapja egy olcsó, jó szigetelő tulajdonságú műanyag cső. A henger alakú fólia szorosan illeszkedik körülötte, ezáltal kis kapacitású antennakibocsátókat képez. A kialakított soros rezgőkör L1 induktivitása az emitter apertúrája mögött található. Az L2 induktor, amely az emitter közepén helyezkedik el, kompenzálja az L1 tekercs antifázisú sugárzását. Az antenna tápcsatlakozója (a generátorból) W1 alul található, ez kényelmes a lefelé tartó tápegység csatlakoztatásához.

Ebben a kialakításban az antennát két elem, az L1 és az L3 hangolja. Az L1 tekercs meneteinek kiválasztásával az antenna szekvenciális rezonancia üzemmódra hangolódik maximális sugárzás mellett, ahol az antenna kapacitív karaktert kap. Az induktor csapja határozza meg az antenna bemeneti impedanciáját, és azt, hogy a rádióamatőrnek van-e 50 vagy 75 ohm karakterisztikus impedanciájú feederje. Az L1 tekercs csapjának kiválasztásával SWR = 1,1-1,2 érhető el. Az L3 induktor kapacitív kompenzációt ér el, és az antenna aktív természetet vesz fel, az SWR-hez közeli bemeneti impedanciával = 1,0-1,1.

jegyzet: Az L1 és L2 tekercsek ellentétes irányban vannak feltekerve, az L1 és L3 tekercsek pedig merőlegesek egymásra a kölcsönös interferencia csökkentése érdekében.

Ez az antenna kialakítás kétségtelenül megérdemli azoknak a rádióamatőröknek a figyelmét, akiknek csak erkély vagy loggia áll rendelkezésükre.

Eközben a fejlesztések nem állnak meg, és a rádióamatőrök, akik nagyra értékelték N. Tesla találmányát és Ted Hart tervezését, más lehetőségeket is kínáltak a kapacitív antennák számára.

* "Isotron" antennacsalád van egyszerű példa lapos íves kapacitív emitterek, azt az ipar gyártja rádióamatőrök számára, lásd a 42. ábrát. Az Isotron antennának nincs alapvető különbsége a T. Horda antennához képest. Ugyanaz a soros oszcillációs áramkör, ugyanazok a kapacitív emitterek.

Ugyanis a sugárzó elem itt egy sugárzó kapacitás (Sizl.) két körülbelül 90-100 fokos szögben meghajlított lemez formájában, a rezonanciát a hajlítási szög csökkentésével vagy növelésével állítják be, pl. kapacitásaikat. Az egyik változat szerint az antennával való kommunikáció az adagoló és a soros rezgőkör közvetlen összekapcsolásával történik, ebben az esetben az SWR határozza meg a kialakított áramkör L/C arányát. Egy másik változat szerint, amelyet a rádióamatőrök kezdtek használni, a kommunikáció a klasszikus séma szerint, az Lst kommunikációs tekercsen keresztül történik. Az SWR ebben az esetben az L1 soros rezonancia tekercs és az Lst csatolótekercs közötti kapcsolat megváltoztatásával állítható be. Az antenna működőképes és bizonyos mértékig hatékony, de van egy fő hátránya: az induktor, ha gyári változatban van, a kapacitív emitter közepén található, és ellenfázisban működik vele, ami csökkenti az antenna hatékonyságát. körülbelül 5-8 dB-lel. Elegendő ennek a tekercsnek a síkját 90 fokkal elforgatni, és az antenna hatékonysága jelentősen megnő.

Az optimális antennaméreteket az 5. táblázat foglalja össze.

*Többsávos lehetőség.

Minden Isotron antenna egysávos, ami számos kényelmetlenséget okoz a sávról sávra való váltáskor és elhelyezésükkor. Ha két (három, négy) ilyen antennát párhuzamosan csatlakoztatnak, közös buszra szerelik, és f1 frekvencián működnek; f2 és fn, kölcsönhatásuk kizárt a rezonanciában részt nem vevő antenna soros oszcillációs áramkörének nagy ellenállása miatt. Két, közös buszon párhuzamosan kapcsolt egyrezonáns antenna gyártása esetén egy ilyen antenna hatékonysága (hatékonysága) és sávszélessége nagyobb lesz. A két egysávos antenna fázisba kapcsolásának utolsó lehetőségét használva ne feledje, hogy az antennák teljes bemeneti impedanciája fele kisebb lesz, és meg kell tenni a megfelelő intézkedéseket az (1. táblázat) alapján. Az antenna egy közös hordozón történő módosítása látható az 1. ábrán. 42 (alul). Nem kell emlékeztetni arra, hogy a reteszelő adagolófojtó minden mini antenna szerves részét képezi.

A legegyszerűbb „Izotron” tanulmányozása során arra a következtetésre jutottunk, hogy ennek az antennának az erősítése nem elegendő a sugárzó lemezek közötti rezonáns induktor elhelyezése miatt. Ennek eredményeként ezt a kialakítást a francia rádióamatőrök továbbfejlesztették, és az induktort a kapacitív emitter munkakörnyezetén kívülre helyezték, lásd a 43. ábrát. Az antennaáramkör közvetlen kapcsolatban van a feederrel, ami leegyszerűsíti a tervezést, de még mindig megnehezíti a vele való teljes koordinációt.

Amint az a bemutatott rajzokból és fényképekből látható, ez az antenna meglehetősen egyszerű kialakítású, különösen a rezonancia hangolásában, ahol elegendő az adók közötti távolság enyhén megváltoztatása. Ha a lemezeket felcseréljük, a felsőt „melegre” tesszük, az alsót a feeder fonatra kötjük, és számos más hasonló antennához közös buszt készítünk, akkor többsávos antennarendszert kaphatunk, vagy több azonos fázisú csatlakoztatott antenna, amelyek növelhetik az általános erősítést.

Rádióamatőr rádiójel hívójel F1RFM, antennatervének általános megtekintésére 4-es számításokkal kedveskedtünk rádióamatőr zenekar, melynek diagramja a 44. ábrán látható.

* "Biplane" antenna

A „Biplane” antenna nevét a 20. század eleji „Biplane” repülőgépek ikerszárnyainak elhelyezéséhez való hasonlóságáról kapta, találmánya pedig rádióamatőrök csoportjához tartozik (45. ábra). A „Biplane” antenna két soros oszcilláló áramkörből áll, L1;C1 és L2;C2, egymás mellé kapcsolva. Emiterek tápellátása, szimmetrikus közvetlen csatlakozással. A C1 és C2 kondenzátorok síkjait sugárzó elemként használják. Mindegyik emitter két duralumínium lemezből készül, és az induktorok mindkét oldalán található.

A kölcsönös befolyásolás kiküszöbölése érdekében az induktorok ellentekercsesek vagy egymásra merőlegesen vannak elhelyezve. Az egyes lemezek területe a szerzők szerint 20 méteres tartományban 64,5 cm2, 40 méternél 129 cm2, 80 méternél 258 cm2 és 160 méteres tartományban 516 cm2 lesz.

A beállítás két lépésben történik, és a C1 és C2 elemekkel a lemezek közötti távolság változtatásával hajtható végre. A minimális SWR a C1 és C2 kondenzátorok cseréjével, az adó frekvenciára hangolásával érhető el. Az antennát nagyon nehéz felállítani, és komplex tömítést igényel a külső csapadék hatására. Nincsenek fejlődési kilátásai és veszteséges.

A kapacitív antennák témájával kapcsolatban érdemes megjegyezni, hogy különleges rést foglaltak el a rádióamatőrök körében, akiknek nincs lehetőségük teljes értékű antennák felszerelésére, és csak erkély vagy loggia áll rendelkezésükre. Azok a rádióamatőrök is használnak ilyen antennákat, akiknek lehetőségük van alacsony árbocot szerelni egy kis antennamezőre. Minden rövidített antenna elnevezése QRP antenna. Emellett a rádióamatőrök számos hibát követnek el a rövidített antennák felszerelésekor és üzemeltetésekor, például hiányzik a reteszelő „feeder fojtó” vagy az utóbbi elhelyezkedése a ferrit alapon, nagyon közel van a rövidített antenna felületéhez. Az első esetben az antenna adagolója sugározni kezd, a másodikban pedig egy ilyen fojtó ferritje „fekete lyuk”, és csökkenti annak hatékonyságát.

* A Szovjetunió SA csapatainak EH antennája a múlt század 40-es és 50-es éveiben.

Az antennát 10 és 20 mm átmérőjű duralumínium csövekből hegesztették. Lapos, szélessávú szimmetrikus hasított dipólus, körülbelül 2 méter hosszú és 0,75 m széles. Működési frekvencia tartomány 2-12 MHz. Miért nem erkélyantenna? A mobil rádiós helyiség tetejére szerelték fel vízszintes helyzetben, körülbelül 1 m magasságban.

A cikk szerzője a második emeleti erkélyen reprodukálta ezt a tervet még a 90-es években, és a kibocsátókat egy ruhaszárító alatt, az erkélyen kívüli fatömbökön készítették el. Kötelek helyett szigetelt rézhuzalokat feszítettek ki, lásd a 46.a ábrát. Az antenna hangolása az L1C1 oszcilláló áramkör, a C2 csatolókondenzátor az antennával és az Lsv csatolótekercs segítségével történt. adó-vevővel, lásd az ábrát. 46.b. A 60-as évek csőrádióiból minden 2 * 12-495 pF kapacitású légszigetelt kondenzátort használtak.

L1 tekercs átmérője 50 mm; 20 fordulat; huzal 1,2 mm; osztás 3,5 mm. Ennek a tekercsnek a tetejére egy hosszában fűrészelt műanyag csövet (50 mm) helyeztek szorosan. A tetejére egy Lst kommunikációs tekercs volt feltekerve. - 5 fordulat hajlításokkal 3, 4 és 5 menetes 2,2 mm-es huzalból. Minden kondenzátor csak állórészérintkezőt használt, és a C2 és C3 kondenzátorok tengelyeit (rotorait) szigetelő jumperrel kötötték össze a forgás szinkronizálása érdekében. A kétvezetékes vonal nem lehet több 2,0-2,5 méternél, pontosan ennyi a távolság az antennától (szárítótól) az ablakpárkányon álló hozzáillő eszközig. Az antenna 1,8-14,5 MHz tartományba épült, de a rezonanciaáramkört más paraméterekre változtatva egy ilyen antenna akár 30 MHz-ig is működhetett. Eredetileg ebben a kivitelben a távvezetékkel sorba kapcsolták az áramjelzőket, melyeket a maximális leolvasáshoz igazítottak, de egyszerűsített változatban két vezeték között kétvezetékes vezeték rá merőlegesen fénycsöves lámpa lógott, amely a minimális kimenő teljesítményen csak középen világított, ill. maximális teljesítmény(rezonanciánál) a fény elérte a lámpa széleit. A rádióállomással való koordinációt a P1 kapcsoló végezte és az SWR mérővel figyelték. Egy ilyen antenna sávszélessége több mint elegendő volt ahhoz, hogy minden amatőr sávon működjön. 40-50W bemeneti teljesítménnyel. Az antenna nem okozott interferenciát a szomszédok televíziójában. Más dolgok most, hogy mindenki digitálisra váltott és kábel TV, akár 100W-ot is szállíthat.

Az ilyen típusú antennák kapacitívak, és csak az adók csatlakoztatására szolgáló áramkörben különböznek az EH antennáktól. Formájában és méretében különbözik, ugyanakkor a HF tartományra hangolható és rendeltetésszerűen használható - ruhaszárítás...

* E-kibocsátó és H-emitter kombinációja.

Az erkélyen (loggia) kívüli kapacitív emitter használatával ez a konstrukció kombinálható egy mágneses antennával, ahogy Alekszandr Vasziljevics Gracsev tette ( UA6AGW), mágneses keretet egy félhullámú rövidített dipólussal kombinálva. A rádióamatőr világban eléggé ismert, és a szerző nyaralójában gyakorolja. Az antenna elektromos áramköre meglehetősen egyszerű, és az ábrán látható. 47.

A C1 kondenzátor a tartományon belül állítható, a kívánt tartomány pedig úgy állítható be, hogy egy további kondenzátort csatlakoztat a K1 érintkezőihez. Az antenna és a feeder illesztésére ugyanazok a törvények vonatkoznak, pl. kommunikációs hurok a nulla feszültségponton, lásd a 30. ábrát. 31. ábra. Ennek a módosításnak az az előnye, hogy telepítése valóban láthatatlanná tehető a kíváncsi szemek számára, ráadásul két-három amatőr frekvenciasávban is elég hatékonyan fog működni.

A műanyag alapon spirál alakú rövidített dipólus tökéletesen illeszkedik egy fakeretes loggia belsejébe, de ennek az antennának a tulajdonosa nem merte elhelyezni a loggián kívül. Nem hiszem, hogy ennek a lakásnak a tulajdonosa örülne ennek a szépségnek.

Erkélyantenna - 14/21/28 MHz dipólus jól illeszkedik az erkélyen kívülre. Nem feltűnő, nem hívja fel magára a figyelmet. Egy ilyen antennát a link követésével készíthet

Utószó:

A HF erkélyantennákról szóló anyag befejezéseként szeretném elmondani azoknak, akiknek nincs és nincs hozzáférésük a házuk tetejéhez - jobb, ha rossz az antenna, mint semmi. Háromelemes Uda-Yagi antennával vagy dupla négyzettel bárki dolgozhat, de válassza legjobb lehetőség, erkélyantenna fejlesztése és építése, az éteren való azonos szintű munkavégzés nem mindenkinek adatik meg. Ne változtasson hobbiján, mindig hasznos lesz, ha pihenteti a lelkét és edzi az agyát, akár vakáció közben, akár nyugdíjas korban. Az éteren keresztüli kommunikáció sokkal több előnnyel jár, mint az interneten keresztüli kommunikáció. Azok a férfiak, akiknek nincs hobbijuk, nincs életcéljuk, kevesebbet élnek.

73! Sushko S.A. (volt. UA9LBG)