Антенны УКВ из наборы типовых элементов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны УКВ

Комментарии к статье

Радиолюбители, проводящие эксперименты с приемными телевизионными антеннами, смогут легче реализовать свои замыслы, если будут иметь постоянный набор типовых элементов антенны - единый конструктивный базис. Такой набор здесь и предложен. Автор также рассматривает несколько вариантов конструкций антенн.

Применив единый конструктивный базис, т. е. одинаковые материалы и основные элементы конструкции, можно изготовить антенные устройства разного типа, назначения и рабочей полосы частот. Это позволит быстро их собирать, изменять конструктивно, измерять и сравнивать различные электрические параметры.

Элементы (заготовки-материалы) предлагаемого единого конструктивного базиса антенн, работающих в основном в диапазоне ДМВ, изображены на рис. 1. Он содержит колодку 1 с размерами 44x22x14 мм из дюралюминия, изолятор 2 с размерами 30x24 мм и толщиной 1...4 мм из стеклотекстолита, трубу 3 с наружным диаметром 14... 18 мм из дюралюминия (например, лыжная палка), полосу 4 из дюралюминия шириной 22 и толщиной 2.. 6 мм. пруток 5 диаметром 3,57...8 мм из алюминиевой жилы электротехнического кабеля (1) и узел крепления 6. Последний состоит из дюралюминиевой втулки, стального уголка, крепежных деталей и обеспечивает установку антенны на мачте или вертикальном кронштейне диаметром 12...50 мм. Элементы можно доработать в зависимости от требований к конкретной конструкции: сделать резьбовые или нерезьбовые отверстия в колодке или изоляторе, спрессовать (расплющить) концы прутка и сделать отверстия для винтов и т. п.

Рассмотрим особенности различных типов антенн, собранных с использованием элементов конструктивного базиса, на примере приемных телевизионных устройств.

На рис. 2 показана двойная зигзагообразная антенна (ДЗА) ДМВ. Ее силовыми элементами служат верхняя 1 и нижняя 9 траверсы из трубы и перемычка 2 из полосы толщиной 6 мм. Перемычка расположена по линии нулевых потенциалов и не влияет на электрические параметры ДЗА. Активный вибратор 4. широкополосный петлевой рефлектор 5 с шунтом 6 (2] из прутка и перемычка 2 соединены с траверсами 1 и 9 четырьмя крепежными колодками 8. Для этой цели в колодках перед сборкой сделаны резьбовые отверстия М4 (можно МЗ-М6) Активный вибратор 4 предохраняется от деформаций изолятором 7.

Верхняя траверса 1 закреплена винтом 11 в узле крепления. Следовательно, исключены как деформация стенки траверсы при зажиме, так и выпадение траверсы при ослаблении винта. Для электрического монтажа ДЗА использован кабель РК75-2-13. лепестки из медной луженой проволоки диаметром 1,4... 1.7 мм и скобки из медной луженой или алюминиевой проволоки того же диаметра. Кабель подведен к контактам на изоляторе 3. К этим же контактам подключают "под винт" кабель снижения. Неподвижность кабеля снижения у места подключения обеспечивает колодка 10. Размер вибраторов 4 и 5 по вертикали между осями крепежных отверстий равен 322 мм. Расстояние между вибраторами - около 100 мм. Масса ДЗА без узла крепления -0,5 кг. Масса узла крепления - 0.3 кг.

На рис. 3 изображена антенна "волновой канал" (АВК) для ДМВ. Вибраторы АВК изготовлены из прутка и формой напоминают петлевой вибратор, однако таковым служит только активный вибратор 1. поскольку в разрыве нижнего проводника имеется изолятор 2. Каждый из пассивных вибраторов замкнут проставкой 3 из полосы. Материал вибраторов работает на растяжение и сжатие, что позволяет выдерживать значительные нагрузки в вертикальной плоскости, причиной которых могут быть птицы. При такой конструкции вибраторов полоса пропускания и КПД антенны возрастают за счет большей поверхности проводников.

В АВК использовано диапазонное симметрирующее устройство (ДСУ) [3]. состоящее из четвертьволновой короткозамкнутой симметричной линии 5. четвертьволновой разомкнутой несимметричной линии 4 и части кабеля снижения, расположенной на противоположной ветви симметричной линии.

Кабель РК75-4-11 разделан и закреплен проволочными скобками на четвертьволновой линии 5. Свитые концы оплетки кабеля подключены "под винт" к контактам на изоляторе 2. Медные концы зажаты между стальными шайбами для исключения образования электрогальванической пары медь-алюминий. Длины вибраторов - такие (слева направо на рис. 3): 240.250.254.264,286 и 348 мм. Расстояние между ними - 73. 90. 90. 78. 151 мм.

Многоэлементная рамочная антенна (МРА) для ДМВ показана на рис. 4. В каждом из петлевых вибраторов МРА имеется элемент жесткости из прорезанной с одной стороны полосы, расположенный по линии нулевых потенциалов и выполняющий еще одну функцию. В активном вибраторе 1 он (2) служит четвертьволновой линией диапазонного симметрирующего трансформатора (ДСТ) (4). в рефлекторе 3 элемент жесткости 4 выполняет функции электрического удлинителя рефлектора и регулятора его собственной частоты путем перемещения при подстройке замыкателя 5. В директоре 7 элемент жесткости 8 служит для изменения собственной частоты директора замыкателем 9. Требующееся уменьшение периметра директоров обеспечено восьмиугольной формой проводников. Все элементы жесткости имеют длину 145 мм. Электрический монтаж сделан кабелем РК75-2-13. Выходное сопротивление МРА равно 15...20 Ом. поэтому в качестве четвертьволнового трансформатора сопротивлений 6 в ДСТ использованы два параллельных отрезка кабеля для получения волнового сопротивления четвертьволнового трансформатора 37.5 Ом. Периметр рефлектора и активного вибратора - 536 мм. периметр директоров - 448 мм. Расстояние между элементами - 73, 67. 67, 62,101 мм. Масса МРА без узла крепления - 0,8 кг.

ДЗА, АВК и МРА допускают изменение числа вибраторов и расстояний между ними без разборки антенн и без отключения кабеля снижения.

Рассмотренные примеры не исчерпываю г возможностей применения предложенного конструктивного базиса. На рис. 5 изображена слабонаправленная антенна на основе разрезного вибратора. Она работает в интервалах 6-12 и 21-40 телевизионных каналов.

Угол в горизонтальной плоскости между половинами вибратора равен 120°. Длина каждой половины вибратора - 360 мм. Длина четвертьволновой симметричной линии, образуемой двумя трубами диаметром 16 мм. равна 390 мм. Расстояние между осями труб - 60 мм.

Кабель РК75-4-11, проложенный внутри труб, совместно с симметричной линией образуют ДСУ (3]. Длина отрезка кабеля в левой трубе - 240 мм.

Сборка каждой из описанных антенн многовариантна. Так, например, в рефлекторе ДЗА (рис. 2) применен шунтированный петлевой вибратор, хотя возможно как удаление рефлектора, так и использование его плоской конструкции с линейными горизонтальными вибраторами из прутка или полосы.

Другой пример, относящийся к той же ДЗА. Вертикальная перемычка 2 на рис. 2. служащая частью силового "скелета" конструкции, изготовлена из полосы толщиной 6 мм. Если ее изготовить из материала толщиной 2 мм, то жесткость можно повысить, а массу снизить по сравнению с первоначальным вариантом, применив две одинаковые перемычки. Одну из них устанавливают, как и перемычку 2. а вторую крепят к противоположным плоскостям колодок параллельно первой перемычке. При этом образуется объемный элемент жесткости взамен плоского.

Установка на вибраторах МРА (рис. 4) шунтов, аналогичных шунту 6 в рефлекторе ДЗА (рис. 2). расширяет рабочий диапазон МРА в сторону низких частот, а уменьшение периметра петлевых вибраторов за счет изменения формы при неизменных координатах крепежных отверстий сдвигает рабочий диапазон в область высоких частот.

Описанные выше конструкции предназначены для наружной установки. Расширив конструктивный базис пластмассовой или деревянной опорой и применив полуфабрикат, используемый для колодки, можно собрать одну из модификаций двуполосной антенны ДМВ [3. 5], предназначенной для помещений.

Выбор типа антенны при отсутствии измерительных приборов сводится к оценке по телевизионной испытательной таблице качества приема, обеспечиваемого антенной. Для сравнительной количественной оценки результатов применяют ступенчатый аттенюатор 1 [6]. показанный на рис. 6. Нормированное сопротивление аттенюатора -75 Ом. предельное затухание - 63 дБ. дискретность -1 дБ. число ступеней - 6. Каждая ступень размещена в отдельном экранирующем отсеке корпуса. Электрические параметры собранных антенн сравнивают с параметрами вспомогательной антенны 2 на рис. 6. При измерениях со ступенчатым аттенюатором телевизор используют как пороговое устройство. В связи с этим отпадает необходимость вскрывать телевизор и вмешиваться в его цепи. Объективным показателем достижения порогового уровня сигнала служит изменение синхронизации разверток.

Литература

1. Белоруссов Н. И. и др. Электрические кабели, провода и шнуры. - М.: Энергоатомиздат. 1987.
2. Кисмеришкин В. П. Телевизионные антенны для индивидуального приема. - М.: Связь. 1976. с. 41-43.
3. Трифонов А. Двуголосная антенна ДМВ.- Радио. 1992. № 11. с. 35.36.
4. Клигер Г. А. и др. Диапазонный симметрирующий трансформатор. - Электросвязь. 1972. № 9. с. 17-19.
5. Туркин Н. Модификация антенны. - Радио. 1993. № 10. с. 43.
6. Скрыпник В. А. Приборы для контроля и налаживания радиолюбительской аппаратуры.- М.: Патриот, 1990. с. 5-в.

Автор: А.Трифонов, г.Санкт-Петербург

Смотрите другие статьи раздела Антенны УКВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Горячая ванна для яблок 04.01.2004 И покупатели, и продавцы требуют от яблок хорошей лежкости: желательно, чтобы плоды сохранялись до будущего урожая. Но в хранилище на яблоках часто появляется гниль, быстро распространяющаяся на здоровых соседей. Это прорастают споры грибка глеоспория, попавшие на кожицу плода еще до сбора, на дереве. Конечно, можно обработать яблони фунгицидом, но ядохимикатов в нашей пище и так хватает. Сотрудники немецкого Института питания в Карлсруэ придумали простой и экологически чистый способ оздоровления яблок перед закладкой на хранение. Они окунают пластмассовые решетчатые ящики с яблоками на две минуты в воду температурой 53 градуса Цельсия. Споры надежно уничтожаются. До сих пор экспериментаторы ограничивались 20-килограммовыми ящиками, но для нужд торговли было бы гораздо удобнее погружать в воду 300-килограммовые решетчатые контейнеры. Сейчас в институте разрабатывается установка для такого купания. Кстати, способ вполне доступен и для садоводов-любителей.

Другие интересные новости:

▪ Intel продала 1.000.000.000 процессоров за 25 лет

▪ Транзистор из одного атома

▪ Мыши SteelSeries Prime Mini и Prime Mini Wireless

▪ Ученые объединили клетки мозга и кремниевый чип

▪ Татуировки мешают потеть

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Усилители мощности. Подборка статей

▪ статья На земли мир, во человецех благоволение. Крылатое выражение

▪ Что такое "страны третьего мира"? Подробный ответ

▪ статья Требования к хранению и транспортированию исходных материалов, готовой продукции и отходов производства

▪ статья Техника безопасности при эксплуатации электропроводки и электроприборов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Преобразователь напряжения, 12/220 вольт 5 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026