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:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Стволовые клетки научили вырабатывать инсулин 27.01.2019 Калифорнийского университета в Сан-Франциско превратили стволовые клетки в функциональные бета-клетки, которые сами умеют производить инсулин. Диабет 1 типа возникает из-за потери организма способности самостоятельно вырабатывать инсулин. Это, в свою очередь, является следствием разрушения иммунитета клеток поджелудочной, а потому больным приходится регулярно делать всю "работу" за них и вручную вводить себе требуемый гормон. В целом, они могут вести полноценную жизнь, однако у них наблюдается повышенный риск развития почечной недостаточности, болезней сердца, инсульта и ряда других патологий. Да, иногда терапию инсулина заменяют имплантацией новых бета-клеток - но это редкий ресурс, для которого необходимы доноры. Чтобы решить проблему, исследователи уже давно работали над тем, чтобы превратить стволовые клетки в полноценные бета-клетки поджелудочной, однако задача была не из легких. "Клетки, которые создавали мы и другие исследователи, оставались незрелыми - а потому не могли правильно реагировать на глюкозу в крови и не вырабатывали инсулин", поясняет Хербок. Решение пришло во время того, как ученые решили имплантировать стволовые клетки прямо в поджелудочную железу. В результате этого процесса стволовые клетки не слились с родными тканями, но образовали своего рода выпячивания - "островки" поджелудочной. Команда исследовала их в чашке Петри, искусственно увеличивая число подобных кластеров. В результате, клетки поджелудочной созревали и функционировали точно так же, как обычные инсулин-продуцирующие! Когда в целях испытания эти клетки пересадили мышам, то результаты превзошли все ожидания: всего за несколько дней искусственная стволовая культура включилась в метаболические процессы и начала вырабатывать инсулин в ответ на изменение уровня сахара в крови. Впрочем, говорить об универсальной терапии пока рано: исследование продолжается до сих пор, и ученые опасаются, что если пересадить культуру диабетику, то его иммунная система попросту уничтожит их. Таким образом, чтобы жить без диабета, пациентам придется всю жизнь принимать лекарства, подавляющие иммунитет.

Другие интересные новости:

▪ DC-контакторы TE Connectivity IHVA150 и IHVA200

▪ Система Ford Wrong Way Alert предупредит о выезде на встречную полосу

▪ Microsoft выпустит революционный смартфон

▪ Дистанционное управление мягкими роботами

▪ 20-нанометровые чипы DRAM LPDDR3 плотностью 6 Гбит

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Типовые инструкции по охране труда (ТОИ). Подборка статей

▪ статья То кровь кипит, то сил избыток. Крылатое выражение

▪ статья Для чего красный перец в результате эволюции стал таким жгучим? Подробный ответ

▪ статья Пробоотборщик мазута. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Удобный паяльник. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Карандаш-магнит. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026