Простые вибраторные КВ антенны и возможности их модернизации. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

 Комментарии к статье

Большинство конструкций таких антенн описано в литературе [1, 2], и именно, благодаря своей простота они применяются многими коротковолновиками. Общеизвестны и их основные недостатки, к которым в первую очередь следует отнести весьма ограниченную полосу пропускания. Следствием этого является значительное влияние атмосферных условий на резонансную частоту и, следовательно, на другие параметры антенны. Такому влиянию наиболее подвержены укороченные вибраторы с индуктивными или емкостными нагрузками, что зачастую делает их малопригодными для работы в районах с резкими погодными изменениями. В случае же применения широкополосных антенн с поглощающими сопротивлениями часть мощности передатчика рассеивается на сопротивлении. Увеличить эффективность даже уже имеющейся конструкции вполне возможно при небольшом усложнении системы согласования антенны с фидером.

1. Дистанционное управление резонансной частотой и системой согласования KB антенны.

В составе различных конструкций любительских коротковолновых антенно-фидерных устройств и систем их согласования широко . используют конденсаторы переменной емкости с воздушным диэлектриком (КПЕ). Наиболее часто их применяют для регулировки эффективной длины вибратора и настройки различных согласующих устройств. При этом сам КПЕ часто приходится устанавливать непосредственно возле самого вибратора, т.е. Он оказывается удаленным от оператора. Такое положение создает трудности, особенно при использовании одной антенны на нескольких диапазонах. Дистанционное управление таким КПЕ позволяет выровнять эффективность антенны в различных точках диапазона, а в некоторых случаях и перестраивать ее для работы на другом диапазоне.

Оперативная подстройка резонансной частоты вибратора или системы его согласования позволяет получить лучшие результаты на низкочастотных KB диапазонах 160 и 80 м, где у обычных неподстраиваемых антенн имеют место значительные потери мощности при работе на краях диапазона. На рис. 1 и 2 показана схема простого устройства, позволяющего производить дистанционную регулировку емкости КПЕ С1, входящего в состав антенно-согласующего устройства. За основу принята схема устройства SA2550 фирмы "HEATHKIT" [З].

(нажмите для увеличения)

Устройство состоит из двух блоков. Антенный блок А1 устанавливается непосредственно возле самого вибратора. Именно он является важнейшей частью всего устройства. Основной элемент здесь - КПЕ С1 с воздушным диэлектриком, управляемый реверсивным двигателем постоянного тока с малым числом оборотов. Все устройство заключается в металлический корпус, который должен быть герметичным.

Вариант этого блока А1.1, показанный на рисунке, целиком соответствует SA2550, в котором ротор КПЕ С1 должен вращаться вкруговую без ограничений и быть хорошо изолированным от оси двигателя или редуктора. Начальная емкость С1 - 10...15пф, максимальная - от 500 пФ на 28 МГц до 1700 пФ на 1,9 МГц. Зазор между пластинами КПЕ, а также параметры других деталей обоих блоков выбирают в зависимости от максимальной мощности передающего устройства и имеющегося двигателя.. Необходимо лишь отметить, что все дроссели, устанавливаемые в устройстве, должны быть выполнены проводом соответствующего диаметра (в зависимости от тока, потребляемого двигателем) и не иметь побочных резонансов на любительских диапазонах. Этого можно добиться, выполняя их намотку секциями и прогрессивно. Корпус блока А1 необходимо заземлить и принять меры для предотвращения попадания в него влаги, особенно если он устанавливается на открытом пространстве. Лучше всего закрыть его еще одним корпусом, изготовленным из диэлектрического материала.

Блок управления А2 устанавливается в помещении возле самой радиостанции. Он служит в качестве блока питания и управления реверсивным двигателем в блоке А1. Электрическое соединение между блоками осуществляется посредством коаксиального кабеля необходимой длины и волнового сопротивления. По этому кабелю передается как высокочастотное напряжение от ТХ в антенну или из нее в RX, так и постоянное управляющее напряжение. Переключателем В1 на три положения производится управление работой двигателя, т.е. подача постоянного напряжения различной полярности, которое и определяет направление вращения двигателя. Для развязки источника постоянного тока и двигателя от высокочастотного напряжения в блоках применены LC-фильтры и блокировочные конденсаторы, а для предотвращения попадания управляющего напряжения в выходной каскад передатчика РХ и антенну, - конденсаторы С6, С7, С8, электрическая прочность которых выбирается также с учетом максимальной мощности передатчика. Для увеличения реактивной мощности конденсаторов можно воспользоваться их последовательным соединением, если в распоряжении не окажется конденсатора на нужную мощность и напряжение.

На рис.2 показан второй вариант схемы блока А1.2. Он отличается от предыдущего несколько большими возможностями. Выбор необходимого варианта блока А1 зависит от типа используемой антенны и системы ее согласования. На рис.3 - 8 приведены различные схемы подключения КПЕ С1 к разным типам несимметричных вибраторов.

На рис.3 показано, как, сделав несимметричный вибратор, на 5 - 15 % длиннее обычного четверть волнового вибратора и применив данное устройство, можно получить возможность настраивать антенну в резонанс в любой точке рабочего диапазона. Кроме того, удлиненный вертикальный вибратор лучше согласуется с коаксиальным кабелем.

На рис.4 показан вариант применения устройства с четвертьволновым вертикальным вибратором, питаемым посредством гамма-согласующего устройства. В этом случае С1 выполняет роль подстроечного конденсатора в согласующем устройстве и также позволяет добиться улучшения согласования вибратора с кабелем питания в различных точках диапазона.

На рис.5 показана схема подключения блока А1.2 для работы с Г-образным вибратором, рассчитанным на один из диапазонов (160 или 80м). На этих диапазонах при малой длине вертикальной части Г-образный вибратор имеет низкое входное сопротивление, и для его согласования необходимо применение дополнительной катушки индуктивности или понижающего трансформатора. Их подключают к клеммам ХР2, ХРЗ и корпусу блока, а перемычки ХТ1, ХТ2 удаляются.

На рис.6 показано подключение С1 к вибратору длиной меньше четверти длины волны, имеющему удлиняющую катушку, установленную в рабочей части вибратора. Индуктивность этой катушки выбирают таким образом, чтобы резонансная частота вибратора при закороченом КПЕ С1 была несколько ниже необходимой.

Это же относится и к антенне, показанной на рис.7 и описанной в [3]. Вследствие значительного укорочения такие антенны имеют очень узкую полосу пропускания, и данное устройство позволит эффективно использовать ее в любой точке диапазона.

На рис.8 показана схема подключения блока А1.2 к наклонному вибратору, выполненному из отрезка ленточного кабеля. Электрическая длина вибратора выбирается в зависимости от применяемого кабеля и близка к четверти длины волны. На диапазоне 160 м допустимо применение ленточного провода для электро- и радиопроводки с двумя жилами диаметром не менее 0,5 мм, находящимися на расстоянии нескольких миллиметров и имеющими изоляцию хорошего качества. Необходимо учитывать коэффициент укорочения.

Как уже отмечалось, требования к максимальной емкости КПЕ С1 зависят от диапазонов, на которых используется антенна. Так как подобрать КПЕ с малой начальной и необходимой для НЧ диапазонов максимальной емкостью в 1000 пФ и более достаточно трудно, можно применить дополнительные переключающие контакты. Они также могут быть полезны в случае необходимости отключения КПЕ С1. Такой вариант доработки блока А1.2 показан на рис.9, где цифрами обозначены:

1 - группа контактов переключателя;

2 - диск из изоляционного материала;

3-ось КПЕ С1;

4 - 8 -болты крепления МЗ, М4;

5 - изоляционная пластина крепления контактов;

6 - металлическая втулка для крепления диска к оси КПЕ;

7 - металлическая стенка или корпус КПЕ С1.

Устройство можно использовать для совместной работы с антенной, описанной в "РЛ" N12/92, стр.38. OK3TDC [5] указывал на возможность использования антенны, рассчитанной на 80-метровый диапазон, для работы на диапазонах 40 и 20 м при подключении параллельно питающей линии конденсаторов определенной емкости. Применение блока А1.2 позволяет сделать это без механического переключателя. Другой возможный вариант схемы включения КПЕ С1 блока А1.2 в полноразмерную или укороченную рамку показан в "РЛ" N6/92, с.45, рис.2. В этом случае он включен в разрыв рамки.

Литература

1. Ротхаммель К. Антенны: Пер. с нем. - М.: Энергия, 1979.
2. Беньковский 3., Липинский Э. Любительские антенны коротких и ультракоротких волн: Пер. с польск. - М.: Радио и связь, 1983.
3. QST, август, 1988 с.43 - 44
4. Радио,1973, N 5,с.61.
5. Аматерске радио, N5, 1977, с. 194 - 195, N 1, 1986, с.26 - 27.
6. Радиолюбитель N6, 1992, с.45; N 12, 1992, с.38.
7. Радио,1973,N 8,с.60-61.
8. Радио,1979,N 10,с.14-16.
9. Радиоежегодник, 1983, с.67 - 70.

Автор: В.Ефремов; Публикация: cxem.net

Смотрите другие статьи раздела Антенны КВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива DC/DC-преобразователи TRACO THN/WIR для жестких условий эксплуатации 01.06.2021 Компания TRACO выпустила новое поколение DC/DC-преобразователей для жестких условий железной дороги - семейство THN/WIR. Оно включает в себя три серии: THN 10WIR, THN 15WIR и THN 20WIR, на выходную мощность от 10, 15 и 20 Вт соответственно. Вся линейка этой продукции выпускается в стандартных металлических корпусах типоразмера 1"х1", обладает широким входом 4:1 (с номинальным напряжением на 24/48/110 В), изоляцией "вход-выход" 3000 В, широким диапазоном рабочей температуры -40...85/90/105°С (в зависимости от серии) и соответствует требованиям стандартов EN 50155 и EN 61373 (для ЖД-применения). Преобразователи характеризуются высоким КПД (до 91%), обладают защитой от КЗ, перегрузки, превышения выходного напряжения и от пониженного входного напряжения; имеется функция дистанционного включения-выключения с возможностью подстройки выходного напряжения (Trim). Изделия предназначены для индустриального применения в сложных условиях, в том числе - на ЖД-транспорте.

Другие интересные новости:

▪ Восстановлены духи фараонов

▪ Разноцветные фотоны

▪ Микрофлора кишечника влияет на наше здоровье и настроение

▪ Стандарт USB 3.2

▪ Телефонный разговор возбуждает кору головного мозга

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Палиндромы. Подборка статей

▪ статья Нерв всякого дела. Крылатое выражение

▪ статья Название какой картины Рембрандта противоположно замыслу художника? Подробный ответ

▪ статья Крановщик козлового крана с ручным управлением с пола. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Лампа больше не мигает. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Инертность неподвижного шарика. Физический эксперимент

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025