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:

Искусственная кожа для эмуляции прикосновений 15.04.2024

В мире современных технологий, где удаленность становится все более обыденной, сохранение связи и чувства близости играют важную роль. Недавние разработки немецких ученых из Саарского университета в области искусственной кожи представляют новую эру в виртуальных взаимодействиях. Немецкие исследователи из Саарского университета разработали ультратонкие пленки, которые могут передавать ощущение прикосновения на расстоянии. Эта передовая технология предоставляет новые возможности для виртуального общения, особенно для тех, кто оказался вдали от своих близких. Ультратонкие пленки, разработанные исследователями, толщиной всего 50 микрометров, могут быть интегрированы в текстильные изделия и носиться как вторая кожа. Эти пленки действуют как датчики, распознающие тактильные сигналы от мамы или папы, и как исполнительные механизмы, передающие эти движения ребенку. Прикосновения родителей к ткани активируют датчики, которые реагируют на давление и деформируют ультратонкую пленку. Эта ...>>

Кошачий унитаз Petgugu Global 15.04.2024

Забота о домашних животных часто может быть вызовом, особенно когда речь заходит о поддержании чистоты в доме. Представлено новое интересное решение стартапа Petgugu Global, которое облегчит жизнь владельцам кошек и поможет им держать свой дом в идеальной чистоте и порядке. Стартап Petgugu Global представил уникальный кошачий унитаз, способный автоматически смывать фекалии, обеспечивая чистоту и свежесть в вашем доме. Это инновационное устройство оснащено различными умными датчиками, которые следят за активностью вашего питомца в туалете и активируются для автоматической очистки после его использования. Устройство подключается к канализационной системе и обеспечивает эффективное удаление отходов без необходимости вмешательства со стороны владельца. Кроме того, унитаз имеет большой объем смываемого хранилища, что делает его идеальным для домашних, где живут несколько кошек. Кошачий унитаз Petgugu разработан для использования с водорастворимыми наполнителями и предлагает ряд доп ...>>

Привлекательность заботливых мужчин 14.04.2024

Стереотип о том, что женщины предпочитают "плохих парней", долгое время был широко распространен. Однако, недавние исследования, проведенные британскими учеными из Университета Монаша, предлагают новый взгляд на этот вопрос. Они рассмотрели, как женщины реагируют на эмоциональную ответственность и готовность помогать другим у мужчин. Результаты исследования могут изменить наше представление о том, что делает мужчин привлекательными в глазах женщин. Исследование, проведенное учеными из Университета Монаша, приводит к новым выводам о привлекательности мужчин для женщин. В рамках эксперимента женщинам показывали фотографии мужчин с краткими историями о их поведении в различных ситуациях, включая их реакцию на столкновение с бездомным человеком. Некоторые из мужчин игнорировали бездомного, в то время как другие оказывали ему помощь, например, покупая еду. Исследование показало, что мужчины, проявляющие сочувствие и доброту, оказались более привлекательными для женщин по сравнению с т ...>>

Случайная новость из Архива Гравитационные лампы работают без электросети 31.01.2019 "Гравитационная лампа" - детище лондонских изобретателей Джима Ривза и Мартина Риддифорда. В ее устройстве используется несложная система рычагов и грузов для приведения в движение миниатюрного электрического генератора. Новый девайс призван помочь 1,3 миллиардам людей, живущих в отдаленных и бедных регионах без развитой электросети. Особенность устройства заключается в том, что для работы GravityLight не нужны привычные источники энергии. Лампочка горит благодаря грузу весом в 12 кг, который необходимо повесить на специальный крюк. Груз будет постепенно опускаться под собственной тяжестью, обеспечивая лампу энергией на 20 с небольшим минут. После этого необходимо повторить операцию, чтобы лампочка загорелась вновь. Фактически, в устройстве реализован тот же принцип работы, что и в обычных часах с гирями. Разработчики устройства уверены, что оно найдет широкое применение в бедных африканских странах. Первый прототип устройства в минувшем году прошел испытания в 26 разных странах и получил высокую оценку от первых пользователей. По мнению создателей, "гравитационная" лампочка не только принесет свет в дома, но и позволит многим семьям существенно сэкономить на покупке керосина для освещения. Особое внимание авторы проекта уделяют Кении: в этой стране они планируют наладить предприятие по производству ламп GravityLight.

Другие интересные новости:

▪ Датчики изображения с пикселями 1 мкм

▪ Выращена и съедена искусственная котлета

▪ Изучение математики влияет на развитие мозга

▪ Аккумуляторная батарея из миллионов нанопор

▪ Управление порами растений

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрик в доме. Подборка статей

▪ статья Деревья умирают стоя. Крылатое выражение

▪ статья Что такое обсерватория? Подробный ответ

▪ статья Машинист, занятый на строительстве и содержании лесовозных дорог. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Подключение звуковой карты к телефонной линии. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сказочное появление карт. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

All languages of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Главная страница | Библиотека | Статьи | Карта сайта | Отзывы о сайте

www.diagram.com.ua
2000-2024