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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Antenne a nastro. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Antenne HF Quando si installano antenne surrogate e invisibili che vengono posizionate permanentemente o temporaneamente utilizzate all'interno, di solito sorgono difficoltà nel metterle in risonanza. Poiché queste antenne sono solitamente posizionate circondate da oggetti conduttori, la loro frequenza di risonanza reale, rispetto a quella calcolata teoricamente, si sposta verso il basso e devono essere sintonizzate direttamente nel luogo di installazione. Le antenne surrogate a filo sono particolarmente suscettibili alla dissintonizzazione sia sotto l'influenza di oggetti conduttori vicini sia quando una persona si avvicina a loro, a seguito della quale la loro frequenza di risonanza cambia in modo significativo. Di conseguenza, tali antenne installate in modo discreto all'interno spesso funzionano in modo insoddisfacente. Pertanto, quando si installa un tipo di antenna sostitutiva in stanze diverse, sorgono difficoltà con la sua configurazione. Per ridurre l'influenza dei suddetti fattori destabilizzanti sulla frequenza di risonanza e sul funzionamento dell'antenna, i vibratori unipolari a banda larga possono essere utilizzati come antenne invisibili surrogate. Sono state testate antenne verticali asimmetriche a nastro realizzate con un foglio di alluminio alimentare. Su un lato della pellicola è stato incollato un nastro adesivo largo 10 cm e l'antenna viene fissata alla parete della stanza mediante puntine da disegno. Come terreno viene utilizzata una striscia della stessa pellicola lunga 5 metri, installata sul battiscopa della stanza. L'aspetto di tale antenna è mostrato nella Figura 1.
Per far funzionare l'antenna nella gamma dei 21 MHz, inizialmente è stata scelta la lunghezza L di 3,5 metri. Esaminando l'impedenza di ingresso dell'antenna utilizzando un ponte ad alta frequenza, si è scoperto che questa antenna ha una risonanza ad una frequenza di 19,2 MHz, mentre la sua impedenza di ingresso era pari a 38 Ohm. La seconda risonanza dell'antenna era alla frequenza di 26,4 MHz, a questa frequenza l'impedenza di ingresso dell'antenna era di 350 Ohm. Per sintonizzare l'antenna sulla gamma dei 21 MHz, la sua parte superiore è stata avvolta in un tubo, come mostrato in Figura 2. Con una lunghezza L pari a 3,1 m, la frequenza di risonanza dell'antenna era pari a 21,1 MHz, con la sua resistenza di ingresso di 39 Ohm, la seconda frequenza di risonanza era pari a 28,1 MHz con un'impedenza di ingresso dell'antenna di 350 Ohm.
Quando l'antenna è stata posizionata in una stanza in condizioni diverse - sulla parete della stanza, vicino a oggetti conduttori, nello spazio libero - la sua frequenza di risonanza è leggermente cambiata. Ciò dimostra che l'antenna a nastro può essere installata in stanze diverse con ambienti diversi che circondano l'antenna. Ciò richiede un adattamento minimo alla risonanza in relazione all'ambiente circostante. È preferibile alimentare un'antenna nella gamma 21/28 MHz tramite una linea bifilare con impedenza caratteristica pari a 130-160 Ohm e lunghezza elettrica pari a l/4 sulla gamma 28 MHz. Come linea di questo tipo è adatto un cavo di alimentazione con nuclei sottili. L'impedenza caratteristica del cavo può essere facilmente determinata come segue. Un pezzo di cavo lungo almeno 1 metro, aperto all'estremità, è collegato a un misuratore RLC e la capacità dei nuclei viene misurata l'una rispetto all'altra. Successivamente i fili all'estremità del cavo vengono cortocircuitati e viene misurata l'induttanza di linea risultante. Conoscendo la capacità e l'induttanza, trova l'impedenza caratteristica della linea di trasmissione surrogata dalla nota formula: Z=Quadrato(L/C) dove Z è l'impedenza caratteristica della linea (Ohm), L è l'induttanza della linea (Henry), C è la capacità della linea (Farad). Questa tecnica consente di determinare l'impedenza d'onda di una linea con sufficiente precisione per la pratica radioamatoriale. Risulta che l'antenna è molto ben adattata quando opera sulle bande 21 e 28 MHz, e inoltre l'antenna può essere collegata ad un ricetrasmettitore con uno stadio di uscita da 50-75 Ohm senza alcun dispositivo di adattamento. La sintonizzazione di un'antenna a nastro in risonanza, quando posizionata in condizioni specifiche, può essere facilmente eseguita arrotolando il nastro dell'antenna. Riducendo la lunghezza dell'antenna a 1,9 metri è possibile ottenere la prima risonanza nella gamma dei 28 MHz, con un'impedenza di ingresso di 36 Ohm. Ciò consente di alimentare l'antenna tramite un cavo coassiale con un'impedenza caratteristica di 50 Ohm e, quando si cambia la portata, adattare rapidamente l'antenna alla portata operativa modificandone la lunghezza. Come ha dimostrato la pratica, è più razionale utilizzare un'antenna lunga 28 metri per operare sulla banda dei 3,1 MHz. In questo caso, la potenza dei segnali ricevuti quando si passa da un'antenna a nastro lunga 1,9 m a un'antenna a nastro lunga 3,1 m, la potenza del segnale è aumentata di 1-1,5 punti. Arrotolando il tessuto, le antenne a nastro possono essere sintonizzate su una frequenza di risonanza più elevata. Se è necessario sintonizzare l'antenna su una lunghezza d'onda inferiore alla frequenza di risonanza dell'antenna, ciò può essere fatto ritagliando un pezzo di pellicola in modo che il foglio dell'antenna assomigli ad un induttore, come mostrato nella Figura 3.
Nel mio caso l'antenna mostrata in questa figura aveva una frequenza di risonanza di 18,1 MHz. La sua impedenza di ingresso era di 38 ohm, che è quasi vicina all'impedenza di ingresso teorica di un'antenna a quarto d'onda unipolare verticale. Il numero di nastri n su una lunghezza di 60 cm era 14. La seconda frequenza di risonanza dell'antenna è di 25,2 MHz con una resistenza di ingresso di 350 Ohm. Questa antenna funziona bene sulle bande 18 e 25 MHz. Per alimentarlo quando si opera su entrambe le bande è consigliabile utilizzare una linea bifilare di lunghezza pari a l/4 sulla banda dei 25 MHz ed impedenza caratteristica di 130-160 Ohm, come fatto in precedenza.
La larghezza della banda di risonanza delle antenne mostrate nelle Figure 1-3, quando l'impedenza di ingresso dell'antenna cambiava di un valore pari alla radice di 2, era di almeno 1,2 MHz in quelle bande in cui l'antenna aveva una bassa impedenza di ingresso , e almeno 1 MHz nelle bande , dove l'antenna ha un'elevata impedenza di ingresso. È possibile regolare con maggiore precisione l'antenna sul bordo superiore del suo raggio d'azione realizzare dei ritagli nel foglio superiore sotto forma di "sega". In questo caso, la sua frequenza di risonanza può essere facilmente convertita nella gamma di frequenza richiesta. La larghezza di banda di tale antenna è leggermente inferiore. Si consiglia di iniziare ad eseguire i tagli a dente di sega dalla parte superiore dell'antenna. Non si dovrebbero fare ritagli nella parte inferiore (sotto la bobina o sotto la metà della lunghezza dell'antenna). Quando il ricetrasmettitore si trova distante dall'antenna a nastro, è consigliabile alimentare l'antenna come indicato nella Figura 5. In questo caso viene alimentata tramite una linea di trasmissione bifilare simmetrica con impedenza caratteristica di 140-160 Ohm. La lunghezza della linea è pari a un quarto della lunghezza d'onda nella portata superiore dell'antenna (a cui l'impedenza di ingresso è elevata). Dopo la linea bifilare, un cavo coassiale con impedenza caratteristica di 50 Ohm e lunghezza elettrica di maggiore di circa il 20-30% rispetto alla metà della lunghezza d'onda risonante dell'antenna nella gamma inferiore.
Il vibratore dell'antenna a nastro può essere posizionato non solo al centro del nastro “massa”, ma anche da uno dei suoi bordi. È auspicabile che la distanza dal vibratore al bordo del nastro "terra" sia di almeno 1,5 metri. Questo tipo di costruzione dell'antenna è utile se nella stanza sono presenti oggetti conduttori e l'antenna deve essere posizionata il più lontano possibile da essi. o allo scopo di rimuoverlo dal ricetrasmettitore o da apparecchiature che potrebbero subire interferenze durante la trasmissione. Se è desiderabile creare radiazione direzionale da un'antenna a nastro, il sistema di antenna può essere progettato secondo la Figura 6.
I riflettori passivi per le gamme corrispondenti - 21 e 28 MHz sono realizzati con la stessa pellicola del vibratore e si trovano sulla parete della stanza. Va notato che una tale costruzione di un'antenna con una directory a nastro non è ottimale e fornisce una scarsa direttività dell'antenna. La direttività può essere aumentata regolando i direttori del nastro arrotolandoli o tagliandovi bobine o seghe. Ma qualsiasi cambiamento nella situazione attorno all'antenna introdurrà una dissintonizzazione negli elementi passivi e influenzerà il funzionamento dell'antenna. La Figura 7 mostra un progetto semplificato di un'antenna a nastro direzionale adatta per antenne da 21/28 MHz e 18/25 MHz. In questo caso, la lunghezza del foglio di terra è leggermente superiore a 5 metri.
Esperimenti con antenne a nastro hanno dimostrato che è possibile creare un'antenna invisibile surrogata operante in due bande amatoriali non multiple, che l'antenna può essere posizionata permanentemente in un disegno poco appariscente sulla parete di una stanza, dietro un armadio o una tenda . Durante i lavori in escursione, in campagna o in albergo, può essere trasportato arrotolato senza attirare l'attenzione e poi riposto in un luogo comodo per il lavoro. Poiché l'antenna non è protetta dalle condizioni atmosferiche, non può essere utilizzata all'aperto per lungo tempo. Autore: Grigorov I.N., RK3ZK; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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