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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Радар питается от батарейки 25.10.2000 Принято считать, что радиолокационная станция - это солидное и дорогое сооружение с громоздкой антенной и многочисленными блоками. Но вот в Ливерморской национальной лаборатории (США) под руководством Мака Эванса разработан миниатюрный и дешевый радар, питаемый от батарейки. Локатор Эванса излучает два миллиона сверхкоротких маломощных импульсов в секунду. Его дальность действия всего 50 м. Отраженный сигнал обрабатывает специальная микросхема, формирующая изображение предмета, от которого отразились радиоволны. В отличие от обычных радиолокаторов, одновременно принимающих сигналы от объектов, находящихся на различных дальностях, локатор Эванса работает только на определенную "глубину", величину которой можно менять от нескольких сантиметров до десятков метров. Локатор позволяет определять местоположение и вид металлических конструкций, заключенных в бетонных стенах. На этом же принципе можно создать и миноискатель, обнаруживающий не только наличие металлической мины, но и ее конфигурацию. Еще один вариант локатора, устанавливаемый на багажнике автомобиля, позволит измерить расстояние до препятствия при движении задним ходом и своевременно подать сигнал опасности.

Другие интересные новости:

▪ Атмосферу Титана воспроизвели в лаборатории

▪ Квантовая точка в золоте

▪ Эмоции робота

▪ Революционный фототранзистор

▪ Мозговой имплантат для восстановления памяти

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Синтезаторы частоты. Подборка статей

▪ статья Нормальные герои всегда идут в обход. Крылатое выражение

▪ статья Где находится самый большой учебник? Подробный ответ

▪ статья Соответствие проектов требованиям техники безопасности

▪ статья Сабвуфер для дома, для семьи. Сборка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Принципиальная схема Укртелекомовского аппарата. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025