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:

Впервые преоодолена передача ВИЧ от матери к ребенку 02.01.2026

Проблема вертикальной передачи ВИЧ - от матери к ребенку - остается одной из ключевых задач глобальной медицины. Недавний отчет Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ) демонстрирует историческое достижение: Бразилия впервые в своей истории полностью преодолела этот путь передачи вируса. Страна стала 19-й в мире и первой с населением более 100 миллионов человек, которая достигла такого результата. Достижения Бразилии основаны на комплексных медицинских программах, обеспечивающих своевременный доступ к диагностике и терапии для всех слоев населения. ВОЗ официально подтвердило, что уровень передачи ВИЧ от матери к ребенку снизился до менее двух процентов. Более 95% беременных женщин в стране получают регулярный скрининг на ВИЧ и необходимое лечение в рамках стандартного ведения беременности. Изначально программа тестировалась в крупных муниципалитетах и штатах с населением более 100 тысяч человек, а затем была масштабирована на всю страну. Такой подход позволил унифицировать ста ...>>

Нанослой германия увеличивает эффективность солнечных батарей на треть 02.01.2026

Разработка высокоэффективных солнечных батарей остается одной из ключевых задач современной энергетики. Недавнее исследование южнокорейских ученых позволило повысить производительность тонкопленочных солнечных элементов почти на 30%, что открывает новые перспективы для возобновляемых источников энергии, гибкой электроники и сенсорных устройств. Команда исследователей сосредоточилась на элементах на основе моносульфида олова (SnS) - нетоксичного и доступного материала, который идеально подходит для гибких солнечных панелей. До настоящего времени эффективность SnS-устройств оставалась низкой из-за проблем на границе контакта с металлическим электродом. В этой области возникали структурные дефекты, диффузия элементов и электрические потери, что существенно ограничивало возможности таких батарей. "Этот интерфейс был главным барьером для достижения высокой производительности", - отмечает профессор Джейонг Хо из Национального университета Чоннам. Для решения этих проблем ученые предлож ...>>

Электростатическое решение для борьбы с льдом и инеем 01.01.2026

Борьба с льдом и инеем на транспортных средствах и критически важных поверхностях зимой остается сложной и затратной задачей. Ученые из Virginia Tech разработали инновационную технологию, способную разрушать лед и иней без использования тепла или химических реагентов, что открывает новые возможности для безопасной и экологичной зимней эксплуатации транспорта. Исследователи обнаружили, что лед и иней образуют кристаллическую решетку с так называемыми ионными дефектами - заряженными участками, способными перемещаться под воздействием электрического поля. Эти дефекты являются ключом к управлению прочностью льда и его удалением с поверхностей. Когда на замерзшую поверхность подается положительный электрический заряд, отрицательные ионные дефекты притягиваются к источнику поля. Это вызывает разрушение кристаллической решетки льда, в результате чего часть льда буквально "отскакивает" от поверхности. Такой эффект позволяет удалять лед без применения внешнего тепла или химических средств ...>>

Случайная новость из Архива Спутники модернизированной GPS III готовятся к запуску 25.11.2015 Компания Raytheon отрапортовала об успешном завершении отработки вопросов готовности к запуску модернизированной Системы глобального позиционирования. Компания провела ряд учений (упражнений) для демонстрации готовности своих систем запуска и проверки для поддержки запуска спутников GPS III. Наземная система Raytheon будет осуществлять запусковые операции и процедуры как часть операционно-контрольной системы следующего поколения (GPS OCX), которая имеет своей задачей улучшение возможностей позиционирования, навигации и кибербезопасности как для гражданских, так и для военных пользователей по всем миру. Первый комплекс упражнений протестировал возможности, необходимые для разворачивания спутников GPS III, включая маневры на орбите, процедуры конфигурирования и отработку нештатных ситуаций в космосе. Второй комплекс продемонстрировал способность переключать контакты между многочисленными смоделированными наземными узлами Сети спутникового контроля ВВС. Третий комплекс упражнений симулировал первый захват космического аппарата после запуска. Упражнения Raytheon следуют за обновлениями Lockheed Martin для спутников GPS III, объявленными ранее в ноябре как часть Программы модернизации GPS ВВС США. Как GPS OCX, эти обновления имеют целью обеспечить дополнительную кибербезопасность гражданским и военным пользователям.

Другие интересные новости:

▪ Снег земной и марсианский

▪ Новая форма материи - жидкое стекло

▪ Новый VoIP-чип для систем Wi-Fi-телефонии

▪ Ультразвуковой кухонный нож

▪ Подушка безопасности для мобильных устройств

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Телефония. Подборка статей

▪ статья Если я заболею, к врачам обращаться не стану. Крылатое выражение

▪ статья На что способны наши кости? Подробный ответ

▪ статья Электромеханик КИП и А. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Сварочный малыш. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. Порядок и объем проверки изоляции обмоток трансформаторов после капитального ремонта и заливки маслом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025