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:

Зеркальные спутники и их угрозы для астрономии и экологии 09.11.2025

Калифорнийский космический стартап Reflect Orbital, который планирует к 2030 году вывести на орбиту 4 000 зеркальных спутников, отражающих солнечный свет на Землю даже ночью. Главная цель - увеличить эффективность солнечных электростанций, обеспечивая непрерывное освещение в ночное время. Первый демонстрационный аппарат EARENDIL-1 с зеркалом площадью 334 м2 предполагается запустить в апреле 2026 года, а соответствующая заявка уже подана в Федеральную комиссию связи США (FCC). Проект получил 1,25 млн долларов поддержки от ВВС США в рамках программы для малого бизнеса. Идея заключается в том, чтобы спутники создавали дополнительное освещение для энергетических систем, однако многие ученые выражают сомнения как в технической реализуемости, так и в потенциальном вреде для окружающей среды. Астрономы, включая Майкла Брауна и Мэтью Кенворти, подсчитали, что отраженный свет будет примерно в 15 000 раз слабее дневного солнца, хотя и ярче полной Луны. Для того чтобы создать хотя бы 20% дн ...>>

Портативный твердотельный накопитель Lexar Air 09.11.2025

Компания Lexar представила портативный твердотельный накопитель Air (pSSD), сочетающий компактность, высокую скорость и надежность. Вес устройства составляет всего 19 граммов, а толщина в тончайшей части достигает всего 6 мм, что делает его одним из самых легких и тонких SSD на рынке. Накопитель выпускается в двух вариантах емкости: 512 ГБ и 1 ТБ. Версия на 1 ТБ оценивается примерно в 459 юаней (около $64), а старт продаж модели на 512 ГБ пока не объявлен. Lexar Air оснащен интерфейсом USB 3.2 Gen 1 (5 Гбит/с) и разъемом USB-C, при этом в комплект входит переходник с USB-C на USB-A для универсальной совместимости. Производитель заявляет скорость последовательного чтения до 390 МБ/с и записи до 400 МБ/с, что позволяет быстро передавать большие файлы, включая видео высокой четкости. Корпус накопителя выполнен в компактном форм-факторе, который удобно держать на ладони, а максимальная толщина не превышает 9,3 мм. Конструкция выдерживает падения с высоты до 2 метров, а для удобног ...>>

Горькие продукты улучшают работу мозга 08.11.2025

Как выяснили японские ученые, горький вкус флаванолов играет важную роль в стимуляции центральной нервной системы. Даже при минимальном усвоении этих веществ организм получает сигнал к повышению активности нейромедиаторов и улучшению когнитивных функций, что делает натуральные продукты с горьким вкусом потенциально полезными для мозга и общей физиологии. В поисках способов улучшить работу мозга ученые все чаще обращаются к натуральным соединениям, содержащимся в привычных продуктах питания. Одним из таких веществ являются флаванолы, присутствующие в какао, красном вине и ягодах. Исследователи из Технологического института Сибаура в Японии выяснили, что горький и вяжущий вкус этих соединений способен активировать мозг через вкусовые рецепторы, способствуя улучшению памяти, внимания и способности к обучению. Ранее было известно, что флаванолы защищают нейроны и поддерживают когнитивные функции, однако их биодоступность - доля вещества, поступающая в кровь - крайне низка. Это вызвал ...>>

Случайная новость из Архива Вымирание вида зависит от размера животных 25.09.2017 Мелкие и крупные виды животных больше рискуют оказаться на грани вымирания, чем животные средних размеров. Такое открытие сделала группа ученых из Орегонского университета. Биологи провели исследование 27 тысячи видов позвоночных животных, которые попали в Красный список Международного союза охраны природы. Под угрозой полного вымирания находится 4400 из исследованных видов: птицы, рептилии, амфибии, млекопитающие, рыбы. Оказалось, что наиболее подвержены риску исчезновения крупные и мелкие животные, при чем причины их вымирания абсолютно разные. Основной причиной вымирания крупных видов есть - действия человека, так как именно этих животных люди чаще всего убивают и употребляют в пищу. Крупные виды чаще всего являются объектами охоты и браконьерства. Самые маленькие виды животных, вес которых не превосходит 77 грамм, также больше других подвержены риску исчезновения. Основной причиной вымирания таких видов является утрата мест обитания. Сохранить уникальные виды животных поможет эффективная охрана, при чем для сохранения крупных и мелких видов должны быть разработаны разные стратегии.

Другие интересные новости:

▪ Защитить снега Килиманджаро

▪ Судьба рукописного письма

▪ Обнаружен мощный энергетический свет Солнца

▪ Инновации дисплеев от LG

▪ Плата для разработчиков Winkel Board

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиолюбительские расчеты. Подборка статей

▪ статья Георг Зиммель. Знаменитые афоризмы

▪ статья Почему могущественный мидийский царь Астиаг выдал любимую дочь за малозначительного персидского царька? Подробный ответ

▪ статья Укладка асфальто-бетонной смеси. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Схема управления лампой дневного света мощностью до 26 ватт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Телефонный интерфейс. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025