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:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026 Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные поглотители CO2. Результаты работы показывают, что в оптимальных условиях пастбища способны улавливать столько углекислого газа, что это не только компенсирует выбросы метана и CO2 от коров, но иногда даже создает положительный климатический баланс - экосистема становится нетто-поглотителем парниковых газов. Выпас стимулирует обновление травяного покрова, ускоряет рост корней и способствует поступлению органики в почву, где углерод надолго закрепляется. Гален Эриксон отмечает, что одна из самых частых ошибок в оценке влияния животноводства - это учет исключительно метана, производимого скотом, без внимания к процессам захвата углерода в пастбищных экосистемах. Такой однобокий подход искажает реальную картину и не отражает полного воздействия отрасли на климат. Американский фермер-скотовод Остин Швейцер разделяет эту позицию и считает, что роль животноводства в глобальном потеплении нередко преувеличивают. По его мнению, производители напрямую зависят от здоровья окружающей среды, поскольку именно состояние почв и лугов определяет продуктивность хозяйства и его долгосрочную экономическую устойчивость. Заинтересованность в сохранении природы для них - не абстрактная идея, а практическая необходимость. Ученые и практики подчеркивают, что объективная оценка климатического следа животноводства требует комплексного подхода: необходимо учитывать как выбросы парниковых газов, так и способность пастбищ к секвестрации углерода. Только такой взгляд позволяет принимать взвешенные решения и разрабатывать политику, которая действительно способствует смягчению изменений климата.

Другие интересные новости:

▪ На Титане могла зародиться жизнь

▪ Портативный увлажнитель кожи лица Xiaomi Lady Bei

▪ UCC28780 - контроллер Flyback, работающий с переключением в нуле напряжения

▪ Умная куртка Levi's

▪ Процессор Celeron 1019Y для в ультрабуков

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки. Подборка статей

▪ статья Курица в супе. Крылатое выражение

▪ статья Что такое эвкалипт? Подробный ответ

▪ статья Цинхона красноватая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Цифровой измеритель емкости. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Выпрямитель для питания логических микросхем. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026