JUNGLE JOB, Или новые технические принципы конструирования компактных бимов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

 Комментарии к статье

На заре развития радиосвязи считали, что антенны должны быть большими, чтобы и сигнал был сильным. Это предположение было верным, т.к. в ту эпоху использовались очень низкие частоты.

Позднее открыли, что если 2 антенны расположить на расстоянии полуволны друг от друге и запитать их в фазе, то сигнал усилится в некоторых направлениях, как если бы мощность передатчика удвоили. С тремя антеннами мощность излучения утраивалась и т.д.

В общем случае мы называем это усилением системы антенн.

К несчастью, это вынуждало ставить антенны цепочкой одну за другой, и 10 диполей, размещенных на расстоянии полуволны друг от друга, вытягивались на расстояние S длин воли!

Антенны этого типа известны под названием Systemes Addittoanels и используются в КВ-радиовещании.

Джон Краус W8JK первый испытал систему из 2-х диполей, но запитанных в противофаэе. Большая часть экспертов того времени считала это пустой тратой времени, т.к. излучение вибраторов компенсирует друг друга. Мощность передатчика фиксировалась в нескольких секторах, и Краус нашел эффективное излучение в двух относительно узких секторах, но с большой энергией в неожиданной оси. Усиление было почти 4 только с двумя диполями, тогда как усиление двух диполей в addroonnel ant всего лишь 2.

W8JK была вероятно первой антенной "суперусиление". Позднее было показано математически, что с тремя элементами в таком расположении можно достигнуть усиления не 3, как в случае ant addltonnel, a приближающегося к девяти.

Развитие концепций W8JK привело к появлению целого ряда антенн "суперусиление". В этом ряду наиболее известна Yagl.

На УКВ часто используется один питаемый элемент, несколько пассивных директоров и один или два рефлектора. Общая длина бума достигает нескольких длин волн.

Каждый элемент расположен от другого на расстоянии 0,2...0,3 длины волны, в этом случае оказывается меньшее влияние на полосу пропускания антенны, входное сопротивления и КПД.

В большинстве случаев используется компромиссный вариант с расположением элементов на расстоянии меньше оптимального (до 0,1 длины волны). Мои эксперименты были основаны на применении рефлектора в виде "V" из провода вместо обычных алюминиевых труб.

Рефлектор, выполненный из провода, не только уменьшает вес, сопротивление ветру и стоимость антенны, но и позволит применить более легкий бум. На рис.1 дан общий вид этой конструкции. При такой конструкции значительно уменьшается пространство необходимое для вращения антенны.

Почти во всех книгах для радиолюбителей имеются главы, посвященные направленным антеннам. В 9 случаях из 10 эта глава начинается с классических V-образных антенн.

Там будет таблица, дающая такой угол между двумя "плечами" для их различной длины, что усиление немногим более 5дБ для сторон, равных длине волны, увеличится до 15 дБ для сторон с длиной 10 длин волн. Усиление может быть еще более значительным, если 2 V-обратные антенны соединить, получив ромб.

Таблица 1

Частота (МГц)	A - длина вибратора, м	С - длина бума, м
14,150	10,06	3,50-4,00
21,200	6,70	3,00
24,900	5,73	2,50
27,200	5,24	2,20
28,500	5,00	2,00
50,000	2,85	1,20

Использование таких систем радиолюбителями ограничено пространством, необходимым для их установки, к тому же они не могут вращаться.

Я задался вопросом, не приведет ли использование V-образного элемента в YAGI к улучшению ее характеристик?

И если улучшение будет лишь от 0,5 до 1 дБ, то это уже заслуживает внимания.

DX-мены говорят, что в pile-up дополнительный дБ может все решить.

Просмотрев литературу, я отметил, что первенство в постановке этого вопроса принадлежит не мне.
В CQ Magazine (август 1983 г.) K4JZB писал, что достиг приблизительно 1 дБ приращения усиления с элементами "V", и утверждал, что бим ДВА элемента приближенно равен однодиапазонным трем элементам. Верно это или ошибка?

Я продолжил поиски, на этот раз в "ARRAL Antenna Handbook", и, признаться, был удивлен, вычитав в главе о логарифмических однодиапазонных Yagi, что увеличением угла V можно увеличить усиление от З до 5 дБ! Это улучшение усиления объяснялось применением свойств "критической связи", теоретически развитой совместно VK2ABQ и G6XN.

Я сделал двухэлементную антенну с V-образным рефлектором и обычным прямым вибратором (рис.2) и пользовался ею несколько лет в Северной Африке. Назвал я ее "Jungle Job (примерное значение: "превысьте мои возможности" - Прим.переводчика).

Как вы уже заметили, посмотрев рис.2, "Jungle Job" очень похожа на лук со стрелой (конец стрелы показывает направление излучения).

Ее модель была построена из бамбуковых тяж. Вибратор был сделан из провода в пластиковой изоляции.

Такой же провод использовался в "V рефлекторе и крепился к концам вибратора рыболовной леской 0,5 мм. Основные размеры даны в табл.1. Возьмите длину, исходную для 28 МГц - 5 м и для 21 МГц - 6.80 м.

Теоретически рефлектор должен быть такой же длины. Он не будет, как в Yag), больше на 3...4%. Однако возьмите некоторый запас для окончательной настройки (укоротить всегда легче чем удлинить).

Указанные длины могут удивить некоторых "специалистов" по антеннам. На деле провод в пластиковой изоляции должен быть короче на 3 - 5 %, чем оголенный.

Осталось присоединить кабель 50 Ом в центре вибратора, и вы готовы к работе с DX.

Регулировка длины рефлектора необходима, если хотите получить лучшее отношение.

Сравнение Yagi и "Jungle Job"

Посмотрите на рис.3, дающий излучение Yagi 2-злементной из алюминиевых проводов, и сравните с рис.4 (2-х элементный бим с "V"-рефлектором.)

Идеальный 2-элементный бим должен иметь абсолютно одинаковые токи в точной фазе в каждом элементе так, чтобы все излучение шло в одном направлении. Другими словами, идеальный бим должен иметь бесконечно большое отношение вперед/назад. Как достичь этого на практике? В традиционной Yagi для установки правильной фазы необходимо сместить резонансные частот пассивных элементов (укорочением иди удлинением).

Это расстраивает вибратор, и его нужно подстоить противоположным способом (т.е. удлинить, если пассивные элементы укорочены и наоборот). Это, естественно, вносит потери в усиление, и настройка заканчивается каким-либо компромиссом между усилением и отношением вперед/назад.

Оптимизируют антенну либо по усилению, либо по отношению вперед/назад. Здесь в случае улучшения одного параметра ухудшается другой.

Теперь рассмотрим "Jungle fob". Здесь оба элемента могут быть настроены в резонанс. Правильное фазирование достигается изменением расстояния между концами вибратора и рефлектора. Математический расчет показал, что теоретически на дайной частоте отношение вперед/назад может быть до 30...35 дБ. Так антенна занимает промежуточное место между 2-х и 3-х элементной Yagi. А в действительности она эквивалентна 3-х эл. Yagi, (сравните рис.4 и рис.5), что подтверждается практикой.

Автор: Дик Бирд (G4ZU); 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:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Динамическое изменение свойства света 15.06.2025 Современная наука стремится выйти за пределы традиционной электроники, используя свет для передачи и обработки информации. Управление свойствами света открывает новые горизонты в создании оптических компьютеров и устройств следующего поколения. Одним из ключевых направлений является возможность динамически изменять параметры света, такие как его поляризация и хиральность - способность электромагнитной волны вращаться по-разному. Недавнее открытие ученых из Университета Юты стало важным шагом в этом направлении. Исследователи представили инновационную программируемую гетероструктуру - сложный многослойный материал, в котором объединены выровненные углеродные нанотрубки и материалы с изменением фазы, например, германий-сурма-теллур (GST). Такое сочетание позволяет управлять поляризацией света не статично, как это было ранее, а динамично, с возможностью перепрограммирования. Ведущий автор проекта, Вейл Гао, сравнил предыдущие материалы с резными камнями - красивыми, но неподвижными, тогда как новая разработка является "живой" оптической материей, способной менять свои свойства по команде. В основе работы устройства лежит способность нанотрубок одновременно выполнять роль оптического элемента и электрода, а также изменять характеристики материала с помощью электрических импульсов, воздействующих на слой с изменяющейся фазой. Как поясняет аспирант Цзичао Фань, нагрев нанотрубок вызывает фазовое переключение материала, что приводит к изменению поглощения света с различной круговой поляризацией. Это позволяет "на лету" программировать оптические свойства гетероструктуры. Особенностью нового материала является возможность создания гетероструктур размером с полноценную пластину, пригодную для использования в микроэлектронных подложках. Слои нанотрубок формируются с помощью метода самосложения, а пленки из материала с изменяющейся фазой наносятся посредством напыления. Для оптимального проектирования структуры применялись алгоритмы машинного обучения, включая байесовскую оптимизацию, что позволило подобрать наиболее эффективные параметры слоев. Гетероструктура демонстрирует два ключевых типа отклика на воздействие света. Первый, изотропный (CDiso), проявляется одинаково при любом повороте материала, напоминая узор, который можно увидеть под любым углом. Второй, нереципрокный (LDLB), меняет знак при изменении направления падающего светового луча. Сочетание этих эффектов открывает новые возможности для кодирования информации не только по яркости или длине волны, но и по характеру вращения световой волны, что значительно повышает плотность передачи данных. Перспективы применения технологии весьма широки: она может стать основой для нейроморфных процессоров, имитирующих работу мозга за счет параллельной обработки оптических сигналов. Кроме того, гетероструктуры пригодятся в создании компактных биосенсоров для медицинской диагностики и устройств квантовой связи, где хиральность света используется для защиты данных. Университет Юты уже запатентовал метод интеграции таких материалов в производственные линии микроэлектроники, а ближайшие планы ученых включают создание прототипа оптического чипа. Разработка динамически программируемых гетероструктур открывает путь к новому поколению оптических технологий, способных радикально изменить обработку информации и коммуникации. Этот прорыв демонстрирует, что управление светом на наномасштабном уровне перестает быть статичным процессом и становится адаптивным, что обещает революцию в области вычислительной техники и сенсорики.

Другие интересные новости:

▪ Новая серия контроллеров ШИМ для преобразователей AC-DC и DC-DC

▪ Звуковая приманка

▪ Умная система очистки воздуха в салоне автомобиля

▪ Мелисса для космонавтов

▪ Видеокарты ROG Strix GeForce GTX 1080 Ti и Turbo GeForce GTX 1080 Ti от Asus

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электрику. Подборка статей

▪ статья Тихой сапой. Крылатое выражение

▪ статья Кто был первым парикмахером? Подробный ответ

▪ статья Лох серебристый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Многодиапазонные направленные антенны. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Импульсный блок питания устройств памяти. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025