Практические конструкции антенн DJ9BV на диапазон 144 МГц. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны УКВ

 Комментарии к статье

Цель публикуемой ниже статьи - краткий анализ современного состояния антенно-фидерной техники и описание практической конструкции простой, эффективной и технологичной антенны, разработанной известным немецким ультракоротковолновиком Понтером Хохом (DL6WU), которую модифицировал и довел до высокой технологичности Райнер Бертельмейер (DJ9BV), являющийся на протяжении многих лет "законодателем" европейских новинок в части УКВ техники [1,2].

Среди многообразия УКВ антенн, применяемых для любительской радиосвязи [3, 4], особое место занимают "волновые каналы" с удлиненной траверсой (бумом), как наиболее простые в изготовлении, некритичные к настройке, позволяющие получить большой коэффициент усиления и приличную диаграмму направленности. Кроме того, из них можно создать сложную высокоэффективную антенно-фидерную систему для проведения радиосвязей через Луну.

В табл. 1 приведены основные характеристики наиболее распространенных "волновых каналов" на двухметровый диапазон. Как видно из нее, существует тенденция улучшения параметров антенны с увеличением длины траверсы. Существенное различие в отношении F/B (вперед/назад") вызвано применением в ряде случаев сложных рефлекторов.

Таблица 1

Антенна	Длина бума, м, (часть длины волны)	Усиление, дБ	Диаграмма направленности, радиус, в плоскости		Отношение F/B, дБ	Автор разработки
			E	H
DJ9-2-1,8	3,75 (1,8l)	11,2	39	44	20,2	DL6WU
TONNA-13	4,42 (2,13l)	11,35	36,3	40	17,5	F9FT
DJ9-2-2.1	4,44(2,1l)	11,8	36,8	40,5	24,2	DL6WU
YU0U	2х3,63 (3,5l)	11,95	37	33,5	33	YU0B
TONNA-16	6.34 (3,1l)	12,65	34	37	21	F9FT
TONNA-17	6,545 (3,2l)	12,9	33	35,7	30	F9FT
DJ9-2-3.2	6,69 (3,2l)	13,25	31,2	33,5	20	DL6WU
TONNA-17	6,545 (3,2l)	12,9	33	35,7	30	F9FT
DJ9-2-3,6	7,5 (3,6l)	13,6	30	31,75	20,8	DL6WU
DJ9-2-4,0	8,34 (4,0l)	14	29	30,5	24,3	DL6WU
LBX-16	8,509(4,1l)	14,05	28	29,5	22,6	DL6WU
DJ9-2-4.4	9,18(4,4l)	14,3	28	29,5	21	DL6WU
LBX-17	9,35 (4,5l)	14,4	27	28,5	20	DL6WU
DJ9-2-4.8	10,02 (4.8l)	14,6	27,5	28,8	22	DL6WU

Все "волновые каналы" на УКВ диапазоны по способу расположению элементов на траверсе условно можно разделить на три вида: они могут быть электрически соединены с металлическим бумом, изолированы от него или располагаться на неметаллическом буме. Каждый из видов имеют свой "бум-эффект" - степень влияния диаметра бума на электрическую длину проходящего через него элемента. Требуемая геометрическая длина элемента зависит не только от диаметра бума, но и от диаметра самого элемента. После публикации К.Фехтелом описания антенн "TONNA" (F9FT) в журнале "Радио" [5] многие ультракоротковолновики бывшего СССР повторяли эти конструкции, на длительное время ставшие своеобразным стандартом УКВ антенн. Наряду с простотой изготовления данные конструкции имеют ряд существенных принципиальных недостатков. Во-первых, отсутствие согласования и симметрирования ставит под сомнение возможность получения "чистой" диаграммы направленнности. Во-вторых, элементы, расположенные на буме, электрически соединены с последним. Любое механическое соединение не гарантирует долговременного надежного электрического контакта неоднородных металлов (даже алюминий - дюралюминий). Отсутствие контакта элемент-бум или его нестабильный характер ведет к изменению параметров антенны (увеличение КСВ. искажение диаграммы, шумы). В-третьих, если под руками отсутствуют материалы на бум и элементы полностью соответствующие описанию, то применение случайных материалов не позволяет получить ожидаемые результаты.

Предлагаемая конструкция антенны DJ9BV свободна от этих недостатков. В табл. 2 приведены основные геометрические размеры данной антенны, в ней R обозначает рефлектор, DE -вибратор, D -директор.

Таблица 2

Элемент	Длина, мм	Расстояние между элементами, мм	Расстояние от нулевой отметки, мм	Примечание
R1..R2	1083	-	0	Двойной для 4,8l
R1..R2	1053	-	0	Двойной для 1,8l, 3,2l
R	1030	-	0	Для 2,1l, 3,6l, 4l, 4,4l
DE	990	360	360	Вибратор диам. 8 мм
D1	950	165	525
D2	940	375	900
D3	930	450	1350
D4	920	525	1875
D5	915	585	2460
D6	910	630	3090
D7	905	660	3750	DJ9-2.1.8
D8	900	690	4440	DJ9-2-2.1
D9	895	720	5160
D10	890	750	5910
D11	885	780	6690	DJ9-2-3.2
D12	880	810	7500	DJ9-2.3.6
D13	875	840	8340	DJ9-2.4.0
D14	870	840	9180	DJ9-2-4.4
D15	855	840	10020	DJ9-2-4.8

Антенны длиной 2,2l, 3,6l, 4,0l, 4,4l имеют одиночный рефлектор, длиной 1,8l, 3,2l, 4,8l - двойной рефлектор, повышающий соотношение излучения вперед/назад. Бум изготовлен из дюралевого профиля квадратного сечения размерами 20х20х2 мм. Элементы выполняют из 4-миллиметрового дюралевого прутка. Вибратор сделан из алюминиевой трубки внешним диаметром 8 мм и толщиной стенки 1 мм. Конструкция активного вибратора показана на рис. 1. Средняя точка вибратора может быть электрически соединена с бумом.

Рис.1

Согласующее U-колено изготавливают из отрезка длиной 680 мм коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Особое внимание следует обратить на надежность гидроизоляции узла соединения вибратора с U-коленом и фидером.

Конструкция вибратора, имеющего сопротивление 300 Ом, описана в [6].

Размещение рефлекторов показано на рис.2.

Рис.2

При диаметре бума более 20 мм длина всех пассивных элементов должна быть увеличена на 1 мм при диаметре 25 мм, на 3 мм - при 30 мм, на 6 мм - при 40 мм. С учетом поправок для длины каждого элемента бум может быть изготовлен из труб различного диаметра. Применение телескопического бума повышает механическую прочность конструкции. Если диаметр пассивных элементов 5 мм, длины всех элементов должны быть уменьшены на 4 мм. Пассивные элементы должны быть надежно изолированы от несущей траверсы.

Варианты размещения элементов показаны на рис.3.

Рис.3

На рис.3,а дан вариант DJ9BV, на рис. 3,б - RW3TJ. В первом случае использованы стандартные нейлоновые втулки с отверстием диаметром 4 мм. Во втором применяются 5-миллиметровые элементы и отрезки трубок из стабилизированного полиэтилена (оболочка кооксиального кабеля РК75-4-12).

Электрические параметры различных вариантов антенн на частоте 144,5 МГц при КСВ не хуже 1,2 приведены и табл. 3.

Таблица 3

Тип антенны	Усиление, дБ	Отношение F/В, дБ	Диаграмма направленности, градус		Расстояние, м, в плоскости
			E	H	Е	Н
DJ9-2-1,8	11,2	20,2	39	44	3,10	2,77
DJ9-2-2,1	11,8	24,2	36,8	40,5	3,29	3
DJ9-2-3,2	13,25	20	31,2	33,5	3,86	3,6
DJ9-2-3,6	13,6	20,8	30	31,75	4	3,79
DJ9-2 4,0	14	24,3	29	30,5	4,14	3,94
DJ9-2-4,4	14,3	21	28	29,5	4,29	4,07
DJ9-2-4,8	14,6	22	27,5	28,8	4,36	4,17

В графах "Расстояние Е" и "Расстояние Н" указаны оптимальные расстояния между антеннами в вертикальной и горизонтальной плоскостях при изготовлении антенных решеток. Размеры можно изменять в пределах от 80 до 105% от указанных в таблице. Уменьшение размеров позволяет улучшить диаграмму направленности, а увеличение - повысить коэффициент усиления. Четверка антенн DJ9-2-4,0 дает прирост усиления в +5,9 дБ по отношению к одиночной, суммарный коэффициент усиления такой антенны составляет 20 дБ.

Автором статьи изготовлены и опробованы четыре конструкции антенн DJ9BV. Антенны DJ9-2-3.6 длительное время эксплуатируются на радиостанции UZ3TXB, использовались в экспедициях UW3TJ/A и RU1R. Антенна DJ9-2-4,4 показала прекрасные результаты в экспедиции UA1C, позволив команде УКВ Комитета СРР показать лучший результат в контесте "ВСС-93".

Автор выражает глубокую благодарность DJ9BV за любезное разрешение воспользоваться результатами его работ [2] и выражает уверенность в том, чно данная публикация позволит ультракоротковолновикам изготовить высокоэффективные антенны и антенные системы.

Литература

1. Gunter Hoch (DL6WU). Extrem lange Yagi-Anicnnen. - UKW-BERtCHTE. 1992, N 1.
2. Rainer BcrlelmeBter (DJ9BV). Yagi-Antennas for 144 MHz.-DUBUS. 1990. N 1.
3. Spindler. ANTENNEN. - VEB VERLAG TECHNIK BERLIN, 1981.
4. Беньковский З., Липинский Э. Любительские антенны коротких и ультракоротких волн. - М-: Радио и связь. 1983.
5. Фехтел К. (UB5WN). Высокоэффективные УКВ антенны. - Радио, 1983, N 3.
6. Харченко В. (RB4EXN). Вибратор DJ9UV-1-ONG-YAG1. Радиолюбитель. 1991, N 6.

Автор: Олег Архипов (RW3TJ), г. Нижний Новгород; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Антенны УКВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Шимпанзе могут менять свои убеждения 10.11.2025

Понимание того, как формируются убеждения и принимаются решения, традиционно считалось уникальной способностью человека. Однако недавнее исследование показало, что шимпанзе обладают способностью пересматривать свои мнения на основе новых данных, демонстрируя уровень рациональности, который ранее считался исключительно человеческим. Психологи под руководством Ханны Шлейхауф из Утрехтского университета провели серию экспериментов, направленных на изучение метапознания у шимпанзе. Исследователи впервые наблюдали, как эти обезьяны могут взвешивать различные виды доказательств и корректировать свои решения при появлении более убедительной информации. Экспериментаторы рассматривали рациональность как способность формировать убеждение о мире на основе фактических данных. При поступлении новой информации разумное существо способно сравнивать старые и новые данные и изменять свое мнение, если новые доказательства оказываются более весомыми. Для экспериментов использовались шимпанзе из ...>>

Полет на Марс: испытание для тела и выживания человечества 10.11.2025

Исследование космоса и перспективы полета на Марс привлекают внимание ученых и инженеров по всему миру. Но за технологическими достижениями скрывается серьезная угроза для здоровья астронавтов. Как отмечает Interesting Engineering, даже самые современные ракеты и системы жизнеобеспечения не способны полностью защитить человека от физических и генетических изменений, возникающих во время длительных космических миссий. Эти риски включают потерю костной массы, ослабление мышц и даже потенциальные повреждения ДНК. Путешествие на Марс длится от шести до девяти месяцев. В условиях невесомости организм, привыкший к земной гравитации, претерпевает значительные изменения. Мышцы атрофируются, кости теряют до 1% плотности в месяц, сердце уменьшается в размерах, а позвоночник удлиняется, вызывая боль и дискомфорт. После возвращения на Землю астронавты сталкиваются с головокружением и проблемами при вставании из-за адаптации к гравитации. Особую опасность представляет перераспределение жидкос ...>>

Зеркальные спутники и их угрозы для астрономии и экологии 09.11.2025

Калифорнийский космический стартап Reflect Orbital, который планирует к 2030 году вывести на орбиту 4 000 зеркальных спутников, отражающих солнечный свет на Землю даже ночью. Главная цель - увеличить эффективность солнечных электростанций, обеспечивая непрерывное освещение в ночное время. Первый демонстрационный аппарат EARENDIL-1 с зеркалом площадью 334 м2 предполагается запустить в апреле 2026 года, а соответствующая заявка уже подана в Федеральную комиссию связи США (FCC). Проект получил 1,25 млн долларов поддержки от ВВС США в рамках программы для малого бизнеса. Идея заключается в том, чтобы спутники создавали дополнительное освещение для энергетических систем, однако многие ученые выражают сомнения как в технической реализуемости, так и в потенциальном вреде для окружающей среды. Астрономы, включая Майкла Брауна и Мэтью Кенворти, подсчитали, что отраженный свет будет примерно в 15 000 раз слабее дневного солнца, хотя и ярче полной Луны. Для того чтобы создать хотя бы 20% дн ...>>

Случайная новость из Архива Спирт вместо бензина 01.01.2013 Станет ли воздух больших городов чище, если автомобили перейдут с нефтяного горючего на биологическое этиловый спирт? Ведь сгорающий спирт дает только воду и углекислый газ, без окислов серы и азота. Непреднамеренный эксперимент, проводимый каждый год в самом крупном городе Бразилии Сан-Паулу, показывает, что для улучшения атмосферы нужно, чтобы "спиртовых" машин было много. В Сан-Паулу около шести миллионов автомобилей, из них полтора миллиона способны ездить и на бензине, и на спирте. Цена бензина регулируется государством независимо от мировых цен на нефть и стабильна весь год, а цена на спирт колеблется, падая каждый раз после сбора урожая сахарного тростника. Поэтому практически все автовладельцы, способные переключиться на спирт, делают это на несколько месяцев каждый год. Бразильские экологи проанализировали данные о загрязнении воздуха, регулярно собираемые на 22 станциях по городу. Оказалось, что в "спиртовой сезон" качество воздуха не улучшается, то есть для того, чтобы эффект стал заметным, на спирте должно работать более четверти парка машин.

Другие интересные новости:

▪ Электрический мусоровоз Volvo FE Electric

▪ Защищенный ученический планшет Panasonic E3

▪ Лук без слез

▪ Беззеркальная камера Panasonic Lumix DC-S1H

▪ Птицы с крупным мозгом легче акклиматизируются

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Альтернативные источники энергии. Подборка статей

▪ статья Кто организовал вставание? Крылатое выражение

▪ статья Как решила проблему китайская компания, против которой подали иск за клонирование сегвеев? Подробный ответ

▪ статья Клюква болотная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Пятидиапазонная вертикальная антенна. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Макетная плата. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025