Шестидиапазонная штыревая антенна. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

 Комментарии к статье

Отличие этой антенны от аналогичных многодиапазонных GP, которые настраивают на рабочую частоту согласующим блоком, расположенным у основания вертикального излучателя, - отсутствие в этом блоке элементов коммутации или элементов с изменяемыми параметрами (конденсаторов, катушек индуктивности). Подобное решение снижает вероятность выхода из строя согласующего блока из-за воздействия неблагоприятных погодных условий, повышает надежность антенны в целом.

В данной статье рассматривается антенна, которую можно разместить на крыше шахты лифта многоэтажного дома. Она предназначена для использования на любительских радиостанциях, которые имеют отдельный или встроенный в трансивер согласующий блок, позволяющий работать без снижения мощности на нагрузку с КСВ не более 3. Эта антенна имеет неперестраиваемое согласующее устройство, обеспечивающее указанный уровень согласования в большей части шести любительских диапазонов (7-21 и 28 МГц). Согласующее устройство устанавливают у основания антенны.

Собственно антенна (рис. 1) представляет собой вертикальный излучатель - штырь высотой 6,25м. До 1/З его высоты он выполнен из стальной трубы с внешним диаметром 114 мм, а верхние 2/3 штыря с целью уменьшения его веса и парусности антенны сделаны из четырех параллельных стальных труб диаметром 40 мм (с эквивалентным радиусом таким же, как и у нижней трубы). Излучатель установлен на опорном изоляторе. В практической конструкции был использован стеатитовый изолятор модели СБ-007С.

Отличие этой антенны от аналогичных многодиапазонных GP, которые настраивают на рабочую частоту согласующим блоком, расположенным у основания вертикального излучателя, - отсутствие в этом блоке элементов коммутации или элементов с изменяемыми параметрами (конденсаторов, катушек индуктивности). Подобное решение снижает вероятность выхода из строя согласующего блока из-за воздействия неблагоприятных погодных условий, повышает надежность антенны в целом.

В данной статье рассматривается антенна, которую можно разместить на крыше шахты лифта многоэтажного дома. Она предназначена для использования на любительских радиостанциях, которые имеют отдельный или встроенный в трансивер согласующий блок, позволяющий работать без снижения мощности на нагрузку с КСВ не более 3. Эта антенна имеет неперестраиваемое согласующее устройство, обеспечивающее указанный уровень согласования в большей части шести любительских диапазонов (7-21 и 28 МГц). Согласующее устройство устанавливают у основания антенны.

Собственно антенна (рис. 1) представляет собой вертикальный излучатель - штырь высотой 6,25м. До 1/З его высоты он выполнен из стальной трубы с внешним диаметром 114 мм, а верхние 2/3 штыря с целью уменьшения его веса и парусности антенны сделаны из четырех параллельных стальных труб диаметром 40 мм (с эквивалентным радиусом таким же, как и у нижней трубы). Излучатель установлен на опорном изоляторе. В практической конструкции был использован стеатитовый изолятор модели СБ-007С.

Рис.1

Антенна имеет диэлектрические оттяжки, нижние концы которых закреплены на краях крыши шахты лифта, а верхние - у верхнего конца трубы (примерно на уровне 1/3 высоты антенны). Противовес выполнен из восьми стальных полос шириной 180 мм, вписанных в размер крыши шахты лифта 2,5x2,5 м (рис. 2).

 
Рис.2

Масса антенны - 58 кг. В табл. 1 приведены измеренные входные сопротивления и КСВ такого штыря на различных любительских диапазонах (для волнового сопротивления фидера 50 Ом).

На диапазонах 1,8 и 3,5 МГц антенна почти не излучает, а на большинстве остальных диапазонов собственный КСВ слишком высок для ее эффективной работы. Задачу согласования антенны с фидером решает неперестраиваемое согласующее устройство, схема КОТОРОГО приведена на рис. 3.

 
Рис.3

Расчетные величины элементов схемы приведены в табл. 2 (L - в мкГн, С - в пф).

В элементах схемы согласующего устройства развиваются значительные токи и напряжения, поэтому здесь желательно использовать керамические конденсаторы К15У-1 и однослойные цилиндрические катушки индуктивности из медной трубки или провода большого диаметра. В катушках должна быть предусмотрена возможность подстройки величины индуктивности в пределах ±20% (например, с помощью подвижного хомутика). Размеры и мощность элементов выбираются в зависимости от мощности передатчика, с которым будет работать антенна.

Узел согласования выполнен следующим образом. В каждой из шести цепочек осуществляется согласование входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением фидера на средней частоте соответствующего диапазона (первая цепочка - на частоте 7,05 МГц и т. д.). Согласование выполняется как бы Г-образным звеном (прямым или обратным - в зависимости от величины активной части входной проводимости антенны на данной частоте), содержащим индуктивность в последовательной ветви и емкость в параллельной. На самом деле указанные индуктивность и емкость получаются увеличением L1 п или L2n и C3п контуров L1nC1n, L2nC2n, L3nC3n, изначально настроенных в резонанс на средней частоте соответствующего диапазона (имеет значения от 1 до 6 в зависимости от диапазона) Назначение этих контуров - ослабить взаимное влияние цепочек друг на друга с тем, чтобы оказался возможным процесс поочередного согласования антенны на разных диапазонах.

Согласующее устройство работает так. Допустим, от передатчика поступает сигнал с частотой, равной средней частоте первого диапазона. Предположим сперва, что характеристические сопротивления цепочек 2-6 весьма велики (т. е. индуктивности в них велики, а емкости малы). В этом случае входные сопротивления цепочек 2-6 будут также весьма велики и существенного влияния на настройку первой цепочки не окажут. Активное сопротивление антенны в первом диапазоне меньше волнового сопротивления фидера (50 Ом), поэтому осуществить согласование антенны с фидером можно с помощью Г-образной цепочки, имеющей последовательную индуктивность со стороны антенны и параллельную емкость со стороны передатчика. Контур L21C21 настроен в резонанс, его сопротивление равно нулю, так что его как бы и нет. В первой цепочке величина индуктивности L11 больше величины индуктивности L21 на величину, необходимую для согласования входного сопротивления антенны с фидером В параллельной ветви величина емкости С21 также больше необходимой для настройки контура L31C31 в резонанс на величину, обеспечивающую согласование антенны с фидером. При незначительном отклонении частоты от резонансной сопротивление контура L21C21 будет невелико, а сопротивления контуров L11C11 и L31C31 станут лишь незначительно отличаться от значений, необходимых для согласования антенны на этой частоте.

На самом деле величина характеристического сопротивления контуров цепочек 2-6 не может быть сделана очень большой как по конструктивным соображениям, так и из-за необходимости обеспечения достаточных полос пропускания для 2-6 диапазонов. Поэтому цепочки 2-6 влияют на уровень согласования. Это влияние компенсируется соответствующим изменением величин L11 и С31.

Работа согласующего устройства на остальных диапазонах аналогична, за исключением тех из них, на которых активная часть входного сопротивления антенны больше волнового сопротивления фидера. На средней частоте соответствующего диапазона равно нулю сопротивление контура L1nC1n, а согласование осуществляется изменением величин L2n и C3n.

Настройка согласующего устройства производится так. Сначала выставляют величины элементов, близкие к расчетным, и настраивают контуры L1nC1n, L2nC2n, L3nC3n на средние частоты соответствующих диапазонов При этом добиваются минимального значения полного сопротивления контуров L1nC1n и L2nC2n и максимального - для L3nC3n. Изменением величин 1_1n или 1_2n и C3n осуществляют собственно настройку на средней частоте диапазона, причем рекомендуется начинать настройку с самого низкочастотного диапазона. Поскольку наличие контуров не устраняет полностью взаимного влияния настроек на разных диапазонах, процесс настройки приходится повторять.

Для расширения полосы настройки (снижения КСВ на краях какого-либо диапазона) следует увеличивать индуктивность L3n в соответствующей цепочке. Чтобы уменьшить взаимное влияние, наоборот, надо уменьшать индуктивность L3n, сохранив резонансные частоты соответствующих контуров. При малых значениях индуктивности катушки L3n ее выполняют в виде шлейфа. Желательно, чтобы физические размеры элементов были небольшими.

Настройку рекомендуется производить в месте установки антенны. Технически это не сложно, поскольку согласующий блок находится у основания антенны. После настройки положения регулировочных элементов фиксируют (например, пайкой) и в дальнейшем в процессе эксплуатации не изменяют. КСВ на "резонансной частоте" антенны для разных диапазонов лежит в пределах 1,2-1,7 и только на диапазоне 18 МГц он выше - 2,2.

Литература

1. Радио 11/2000, с.63-64

Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Антенны КВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Опоры-генераторы 20.11.2009 Французские инженеры предлагают встраивать в опоры линий электропередачи ветроэлектрогенераторы с вертикальными роторами. Мощность таких установок, в зависимости от высоты мачты, может составлять от одного до ста киловатт. На высоковольтных линиях Франции - около полумиллиона опор. Если оборудовать генераторами хотя бы треть из них, это позволит обойтись без двух атомных электростанций.

Другие интересные новости:

▪ Проблемы пеленания

▪ Собаки пагубно влияют на экологию и климат планеты

▪ Нановолокно на основе древесины

▪ Искусственная матка для недоношенных детей

▪ Доступный способ профилактики кариеса

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Инфракрасная техника. Подборка статей

▪ статья Пылинка дальних стран. Крылатое выражение

▪ статья Что такое ящур? Подробный ответ

▪ статья Паркетчик. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Преобразования между системами счисления – легко и с улыбкой. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Универсальная струбцина. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026