|
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ УКВ рамочная антенна из коаксиального кабеля
Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны. Измерения, настройка, согласование Рамочные антенны делают иногда из оплетки коаксиального кабеля. Один из
вариантов подобной антенны есть во второй части моей книги "Антенны КВ и УКВ".
Он имеет не только много плюсов (дешевизна, широкая полоса, быстрота
изготовления), но и минус.
Входное сопротивление круглой или квадратной рамки - около 120 Ом, а фидер
обычно имеет волновое сопротивление 50 Ом. Вариантов согласования в данном
случае всего два. Можно растянуть рамку в узкий прямоугольник с соотношением
сторон 1:2. Только при такой форме она имеет входное сопротивление 50 Ом. Однако
это решение неудобно с конструктивной точки зрения. А при более привычной и
удобной форме рамки (круг, квадрат) для согласования надо применять согласующее
устройство. Это тоже не украшает конструкцию из-за необходимости вводить
дополнительные элементы.
В статье приведено описание удобного конструктивного варианта выполнения рамки и
ее согласующего устройства (на входное сопротивление 50 Ом) из одного цельного
куска коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом.
Идея заключается в том, чтобы использовать в качестве согласующего устройства
λ/4 отрезок коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом, который
трансформирует 120 Ом в 50 Ом. А из такого же кабеля сделать и саму рамку
антенны.
![]() Рис. 1 Получившаяся конструкция показана на рис. 1. Антенну делают из куска кабеля 75
Ом (например, RG-59, как на этом рисунке). Длину его выбирают из следующих
соображений.
Электрический периметр самой рамки должен быть 1,03... 1,05λ - на УКВ требуются
повышенные значения коэффициента удлинения из-за большого (относительно длины
волны) диаметра проводника рамки. Но в нашем случае он сверху покрыт довольно
толстым слоем пластика (внешняя изоляция), который оказывает заметное
укорачивающее действие и компенсирует коэффициент удлинения. Поэтому физический
периметр рамки из кабеля получается около 1λ.
Небольшие неточности (например, из-за разброса диэлектрической проницаемости
изоляции кабеля) не страшны. Полоса пропускания антенны получится большой, и это
прощает небольшие погрешности при ее изготовлении.
Электрическая длина согласующего отрезка должна быть Я/4. А физическая - в
коэффициент укорочения Кук (внутренний, из паспорта кабеля) раз меньше. Полная
длина отрезка кабеля
равна сумме вышеупомянутых длин. Например, для RG-59, у которого коэффициент
укорочения 0,66, полная длина составит 1λ+0,66λ/4=1,165λ.
Изготавливают эту антенну так. Отрезают кусок коаксиального кабеля с волновым
сопротивлением 75 Ом - его длина должна быть немного больше рассчитанного выше
значения. На его верхнем конце оплетку срезают на длину несколько миллиметров, а
центральный проводник оголяют.
От разделанного верхнего конца отступают ровно на одну длину волны, и в этом
месте аккуратно вскрывают внешнюю изоляцию кабеля, не повреждая оплетку, так,
чтобы ее фрагмент был доступен для пайки. В этом месте к оплетке припаивают
центральный проводник верхнего конца, и это соединение гидроизолируют (например,
термоклеем). Получившейся петле придают форму круга или квадрата.
Нижний конец кабеля подключают либо непосредственно к антенному гнезду
трансивера с выходным сопротивлением 50 Ом, либо к основному фидеру с волновым
сопротивлением 50 Ом.
По вышеописанному рецепту была изготовлена измерительная антенна на частоту 290
МГц (λ=1,03 м) из отрезка коаксиального кабеля RG-59 длиной 1,2 м (1,165λ).
Зависимость КСВ этой антенны от частоты показана на рис. 2.
![]() Рис. 2 Полоса по уровню КСВ<1,5 получилась 30 МГц. Это означает, что аналогичные
антенны с большим запасом по частоте и низким КСВ перекроют целиком любительские
диапазоны 144 или 430 МГц.
Изготовление описанных УКВ рамочных антенн (любительские УКВ-диапазоны, Wi-Fi,
GPS, PMR и тому подобное) потребует всего полчаса времени и небольшие затраты на
приобретение кабеля, разъема и термоклея.
Автор: Игорь Гончаренко
журналы Радио Телевизия Електроника (годовые архивы) книга Полупроводниковые тензопреобразователи. Трухачев Б.С., Удалов Н.П., 1968 книга Улучшение звучания приемника. Ганзбург М.Д., 1958 статья Кататься как сыр в масле статья Черные и цветные металлы справочник Зарубежные микросхемы и транзисторы. Серия 6
|