antenne verticali. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Le antenne verticali hanno attratto da tempo antenne a onde corte con la capacità di ricevere radiazioni a un angolo basso rispetto all'orizzonte a un'altezza di installazione dell'antenna bassa, nonché con un diagramma di radiazione quasi circolare sul piano orizzontale. Inoltre, tali antenne, che occupano relativamente poco spazio, risultano essere convenienti se il radioamatore non riesce a trovare punti di sospensione dell'antenna sufficientemente remoti e alti.

Le antenne verticali, di cui la Ground Plane è la più comune, sono solitamente progettate per funzionare in una banda, soprattutto se vengono utilizzati elementi sintonizzati per far combaciare l'antenna con l'alimentatore.

Le antenne multibanda proposte in precedenza (ad esempio SP3PK, UF6FB, ecc.) sono piuttosto difficili da produrre e configurare.

L'antenna verticale multibanda descritta è strutturalmente semplice. Nella versione più semplice, è progettato per funzionare sulle bande 7,14 e 21 MHz e, con una leggera complicazione, sui 28 MHz. Altezza antenna 10 m. 1 mostra la distribuzione della corrente nell'antenna e la forma del diagramma di radiazione sul piano verticale a seconda delle gamme (cioè il rapporto tra altezza dell'antenna e lunghezza d'onda).

Dalla fig. 1 si può notare che nelle gamme di 7 e 21 MHz l'antenna è alimentata in corrente, ea 14 e 28 MHz - in tensione, quindi, se alimentata direttamente da un cavo coassiale nelle gamme di 14 e 28 MHz, l'SWR sarà inaccettabilmente grande.

Fig. 1

In questa antenna, il compito di abbinamento con l'alimentatore a 14 e 28 MHz viene risolto utilizzando un trasformatore a quarto d'onda asimmetrico (vedi Fig. 2).

Per un trasformatore di adattamento, è possibile utilizzare un segmento di una linea da 600 ohm. Allo stesso tempo, quando si opera su 7 e 21 MHz, è necessario un collegamento diretto del cavo alla base dell'antenna. Si è scoperto che i punti C e D (Fig. 2) possono essere combinati (piegando il segmento corrispondente in un cerchio o triangolo con curve morbide). In questo caso, le prestazioni del trasformatore migliorano addirittura. Una tale combinazione si è rivelata possibile perché il trasformatore è alimentato in modo asimmetrico (con un carico asimmetrico) e il suo filo inferiore serve principalmente a creare una capacità lineare costante rispetto al filo superiore (nella figura) del trasformatore.

Fig. 2

Se i punti A e B sono in cortocircuito, il trasformatore verrà cortocircuitato e l'anima del cavo sarà collegata alla base dell'antenna. In questa posizione l'antenna opera sui 7 e 21 MHz. Una piccola capacità tra i fili del trasformatore è collegata in parallelo con l'antenna alimentata in corrente e non ne pregiudica il funzionamento.

Pertanto, il funzionamento dell'antenna su tre bande è assicurato senza l'uso di bobine o condensatori. L'efficienza dell'antenna è piuttosto elevata, poiché la sua lunghezza è uguale o superiore a un quarto d'onda su tutte le bande operative. A 14 MHz, a causa del restringimento dei diagrammi sul piano verticale, l'antenna fornisce un guadagno di 1,8 dB (una volta e mezzo in potenza) rispetto ad un'antenna verticale a quarto d'onda. A 21 MHz, per determinati angoli di radiazione, l'amplificazione raggiunge il doppio della potenza. Strutturalmente, l'antenna è un tubo composito di duralluminio con un diametro di 4 cm e una lunghezza di 10 m, montato su un isolante di porcellana con un'altezza. 12 cm Quando si opera a 14 MHz, alla base dell'antenna si sviluppa una grande tensione RF (centinaia di volt), quindi l'isolatore deve avere basse perdite e fornire una capacità minima della base dell'antenna a terra.

Un semplice relè con due contatti, di cui non siamo ancora riusciti a liberarci in questo progetto, si trova alla base dell'antenna e racchiuso in una scatola ermetica. I fili del trasformatore hanno un diametro di 1,6 mm, la distanza tra loro è di 12 cm Quando si utilizza un diametro del filo diverso, per mantenere la stessa impedenza (600 ohm), è necessario modificare la distanza tra i fili. Gli isolanti in plexiglas sono posti tra i fili del trasformatore ogni 30 cm. Il trasformatore a quarto d'onda è concavo in un triangolo irregolare con curve lisce ed è supportato nello spazio con due distanziatori in legno o bambù lunghi 1,8-2 m.

Sulle bande 7, 14 e 21 MHz, l'SWR misurato dal riflettometro è stato inferiore a 1,6 (il riflettometro è stato calibrato sulla resistenza con una tolleranza del 10%).

Con qualche complicazione, questa antenna può essere trasformata in un'antenna a quattro o cinque bande. Se si utilizza un trasformatore a quarto d'onda per metà della lunghezza (2,6 m), è possibile utilizzare la stessa antenna a 28 MHz. In pratica, un tale interruttore può essere effettuato quando l'intero trasformatore o la sua pedana è acceso tra il cavo e la resistenza dell'antenna, oppure è completamente cortocircuitato.

Per fare ciò, è sufficiente prendere un relè dell'antenna dalla stazione radio RSB-5 e posizionarlo con l'ancora verso il basso. Con il relè diseccitato, l'antenna funzionerà a 14 MHz.

L'antenna può essere sintonizzata anche a 3,5 MHz posizionando una bobina di prolunga tra la base e la massa con uno slider che permette di modificare l'induttanza della bobina. Il cavo deve essere collegato a una delle spire della bobina (più vicino all'estremità fredda). Il punto di connessione può essere selezionato in base al SWR minimo.

L'antenna descritta può essere classificata come Ground Plane, cioè antenne operanti con terra artificiale. Per fare ciò, deve essere sollevato a un'altezza sufficiente. Se questa antenna è installata direttamente a terra, sarà necessaria la messa a terra, costituita da un gran numero di fili radiali con una lunghezza superiore a un quarto d'onda, altrimenti l'efficienza dell'antenna sarà molto bassa, l'altezza di installazione di l'antenna deve essere tale che la distanza tra le estremità dei fili - contrappesi sia minore tra le estremità dei fili e il suolo (o il tetto). Quindi, per una determinata antenna con 6 fili, l'altezza della base dovrebbe essere 10 m, a 8-7 m, a 12-5 m, a 20-3 m In queste condizioni, l'efficienza dell'antenna sarà vicina al massimo. I fili dovrebbero avere una lunghezza di 10,5 me un diametro di 2-3 mm. È meglio installare un'antenna del genere su un tetto in ferro zincato. In questo caso, la base può stare direttamente sul tetto. La guaina del cavo deve essere saldata in modo sicuro ai fili saldati a turno su più fogli di ferro. L'antenna sul tetto in ferro verniciato funziona peggio (a causa dello scarso contatto tra le lastre).

L'antenna è stata utilizzata presso la stazione radiofonica dell'autore per un anno e mezzo. Nella banda 7 MHz, RST 599 è stato ricevuto da tutti i continenti ad eccezione dell'Oceania (589 da VK3AZZ). Sono stati stabiliti collegamenti con molti DX.

Sulle bande 14 e 21 MHz, RST 599 è stato ricevuto molte volte da rappresentanti di tutti i continenti.

Autore: L. Yaylenko (UT5AA), Donetsk; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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