Парасол - зонтичная антенна на 160 метров. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

Комментарии к статье

В статье Эла Кристмена, K3LC (QST, Oct. 2000, р. 43 - 49) описывается несколько необычная зонтичная антенна на диапазон 160 м, которая легко может быть пересчитана и на другие любительские диапазоны. Антенна имеет ряд достоинств: во-первых, ее высота не превосходит половины высоты обычной четвертьволновой вертикальной антенны, т. е. составляет всего λ/8, во-вторых, вертикальная мачта антенны заземлена в нижней точке, не требуя опорного изолятора, в-третьих, питание антенны осуществляется в верхней точке мачты, позволяя размещать практически по всей ее длине другие структуры, например, антенны высокочастотных и УКВ диапазонов. Две подобные средневолновые антенны построены в штате Пенсильвания и с успехом используются для радиовещания.

По конструкции антенна повторяет известную с 30-х годов прошлого века антенну-мачту с верхним питанием Айзенберга. Она требует хорошего заземления, а лучше - системы радиальных противовесов. На рис. 1 показана схема антенны со 120-ю закопанными на небольшую глубину четвертьволновыми противовесами. Все они соединены с основанием мачты высотой 21,33 м. Коаксиальный кабель питания проходит внутри мачты, его оплетка соединяется с вершиной мачты, а центральный проводник - с "зонтиком". Последний выполнен из трех проводов длиной по 14,2 м, наклоненных под углом 30° к горизонту. Эти же провода являются верхней частью растяжек, поддерживающих мачту. Растяжки направлены в сторону концов закопанных противовесов.

Диаметр всех проводов (противовесов и зонтика) - 2 мм. Провода медные или из бронзового антенного канатика. Противовес можно выполнить и из оцинкованной стали. Сама мачта представляет собой двухдюймовую (диаметр 50,8 мм) дюралюминиевую трубу и опирается на полудюймовую трубу из оцинкованной стали длиной 1,5 м, воткнутую в землю.

Компьютерное моделирование показало, что такая антенна практически не уступает полноразмерному четвертьволновому вертикалу с аналогичной системой противовесов, имеет выигрыш относительно изотропного излучателя 1,26 дБи, угол максимума излучения в вертикальной плоскости 24° и входное сопротивление (в точке питания) около 30 Ом на резонансной частоте 1830 кГц. Диэлектрическая проницаемость земли полагалась равной 13, проводимость - 5 мсим/м.

Не останавливаясь на многих промежуточных вариантах, описанных в статье, расскажем лишь о следующих: если длину закопанных противовесов уменьшить до 21 м, выигрыш антенны падает до 0,24 дБи, т. е. на 1 дБ, а длину лучей "зонтика", которые теперь направлены под углом 45° к горизонту, надо увеличить до 15,4 м (для настройки в резонанс).

Поскольку создание столь разветвленной "земли" проблематично, оказалось целесообразным использовать приподнятые противовесы, причем в гораздо меньшем количестве. На рис. 2 показан вариант с восемью радиальными противовесами, идущими от основания мачты на высоту 3,66 м, и затем горизонтально, на расстояние 21,3 м от мачты. Три провода "зонтика", наклоненных под углом 45°, имеют длину 15,66 м. Выигрыш антенны упал еще на 0,7 дБ и составил -0,43 дБ при входном сопротивлении 23 Ом.

Короткие приподнятые противовесы требуют настройки. Для этого у основания мачты они соединены по четыре вместе и подключены к мачте через две катушки с индуктивностью по 7 мкГн. Соединение противовесов с мачтой не у земли, а на некоторой высоте, отказ от их настройки катушками или прокладка непосредственно по поверхности земли дает худшие результаты, иногда на несколько децибел.

При изготовлении антенны, предупреждает автор, следует обращать самое пристальное внимание на качество электрических соединений - от них в сильной мере зависят потери в антенне. В то же время мачта антенны не обязательно должна быть алюминиевой - при использовании оцинкованной стали потери возрастают менее чем на 0,1 дБ. Не обязательно также точно придерживаться приведенных размеров - мачта может быть несколько выше или ниже, а в резонанс антенна настраивается изменением длины лучей "зонтика". Их также может быть не три, а больше. Приподнятые противовесы лучше настраивать отдельно изменением индуктивности катушек, включенных в их основание.

Очень интересные результаты дало компьютерное моделирование фазируемой антенной решетки из четырех зонтичных антенн, размещенных по углам квадрата со стороной 1/4 длины волны. Получаются диаграммы направленности не хуже, чем у двух-, трехэлементных "волновых каналов" на ВЧ диапазонах. Достижимый выигрыш превосходит 6 дБ, а отношение мощностей излучения вперед/назад - 23 дБ. Максимум излучения по-прежнему направлен под углом 22...23° к горизонту.

Смотрите другие статьи раздела Антенны КВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Детектирование сверхслабых радиоволн при помощи лазера 15.03.2014 Ученые-физики разработали методику, позволяющую преобразовывать крайне слабые радиоволны в импульсы света при помощи лазера, что может помочь при создании квантовых компьютеров или в исследовании глубокого космоса. "Мы создали детектор, который не нуждается в охлаждении, и который способен работать при комнатной температуре, по сути, полностью игнорируя "тепловой шум". Единственное, что способно хоть в какой-то мере повлиять на точность измерений - это квантовый шум, возникающий в результате практически незаметных флуктуаций в излучении лазера", - сообщил Евгений Пользик из университета Копенгагена. Евгений Пользик с коллегами научились "ловить" сверхслабые радиоволны, превращая их в световые сигналы. Для этого используется особая наноантенна с подключенным к ней трехслойным "конденсатором" механических колебаний. Он состоит из алюминия, пластинок стекла и тончайшей мембраны из нитрата кремния. Конденсатор постоянно освещается лучом лазера, который, отражаясь от его поверхности, "собирает" данные о колебаниях антенны. Во время предыдущих попыток создания такого прибора ученые сталкивались с тремя проблемами, которые не получалось решить - квантовым шумом лазера, тепловым шумом в мембране и электрическим шумом антенны. Ученые решили их, поместив конденсатор и антенну в герметичную камеру, из которой был откачан воздух. В результате тепловой шум полностью исчез, а помехи двух других типов были снижены до минимума благодаря высокой однородности лазерного луча и механическим свойствам мембраны. По словам ученых, их прибор ловит радиоволны с такой же точностью, на которую способны лишь самые лучшие детекторы при температуре, близкой к абсолютному нулю. Физики полагают, что у их разработки есть множество вариантов для использования в медицине, астрономии и компьютерной технике. К примеру, подобные детекторы могут быть использованы для поиска радиоэха Большого взрыва, либо для построения системы связей между квантовыми компьютерами.

Другие интересные новости:

▪ Новые резистивно-программируемые переключатели TMP300

▪ Исламский телефон

▪ Новый низкоуровневый API снизит энергопотребление чипов ARM

▪ Наномеханический датчик микрочипов с керамическим покрытием

▪ Металлические трещины могут затягиваться

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радиоуправление. Подборка статей

▪ статья Ракетоплан S-4-D. Советы моделисту

▪ статья Что больше: энергия, выделяемая при распаде одного ядра урана, или энергия, затрачиваемая комаром на один взмах крыла? Подробный ответ

▪ статья Просо посевное. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Измеритель короткозамкнутых витков. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Схема дистанционной установки частоты трансивера. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026