Antenne ad onde ultracorte. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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Ancora e ancora, gli ultrashortwaves chiedono ai loro colleghi senior: "Quale antenna dovrei scegliere?" È impossibile rispondere con precisione a questa domanda, poiché tutto dipende dallo scopo per cui viene costruita l'antenna. Se i collegamenti sono assunti in tutte le direzioni, ad esempio all'interno della città, allora. antenne molto comode con andamento circolare, che spesso consentono di lavorare a distanze tra stazioni pari a 50-100 km. Le antenne direzionali sono più adatte per le comunicazioni a lunga distanza. In aree "densamente popolate" con onde ultracorte o nei casi in cui vi siano interferenze da alcune direzioni, è senza dubbio meglio utilizzare antenne altamente direzionali.

Bastano questi pochi esempi per capire che non esiste un'antenna ugualmente adatta a tutti i casi. Il radioamatore deve scegliere un'antenna che soddisfi i suoi requisiti di base. Meglio ancora, costruisci due o tre antenne e usale secondo necessità.

È irragionevole per un ultracorto alle prime armi scegliere come prima antenna una struttura ingombrante e complessa, in fase di costruzione che, per inesperienza, può commettere molti errori. Dovresti iniziare con la costruzione delle antenne più semplici e, man mano che l'esperienza e la conoscenza crescono, passare a sistemi più complessi.

Quando si sceglie il tipo di antenna, è anche necessario tenere conto di quali materiali di base sono a disposizione del progettista. Se non è possibile acquistare tubi o aste per gli elementi dell'antenna, è possibile scegliere, ad esempio, un "doppio quadrato", che richiede solo filo, doghe di legno e una piccola quantità di materiale isolante per la costruzione. È anche essenziale come sarà realizzata la linea di alimentazione: da un cavo coassiale o piatto, o semplicemente sotto forma di linea a due fili.

Non dobbiamo perdere di vista se sono necessarie misurazioni quando si costruisce un'antenna. Per un principiante, che non dispone di strumenti di misurazione, è meglio scegliere un'antenna che probabilmente funzionerà bene senza sintonizzazione.

Considera diversi tipi di antenne. Tra questi ci sono progetti semplici che possono essere ripetuti da ogni principiante e quelli complessi, inclusi i sistemi di antenne, che possono interessare i cacciatori DX più esperti. Poiché la maggior parte dei nostri VHF opera nella banda dei 144 MHz, le dimensioni dell'antenna sono fornite per questa banda.

Il lettore noterà che non vengono forniti dettagli tecnici di costruzione per nessuna delle antenne. Ma questo non dovrebbe interferire con la costruzione, poiché i metodi di lavoro e molti dettagli sono descritti in qualsiasi manuale di radioamatori.

ANTENNE DI RADIAZIONE CIRCOLARE

Dipolo incrociato. L'antenna è costituita da due vibratori a semionda 1 posizionati ad un angolo di 90° l'uno rispetto all'altro (Fig. 1). Il diagramma di radiazione di questa antenna è ben lungi dall'essere un cerchio perfetto, ma in pratica fornisce una radiazione circolare abbastanza buona. Poiché l'impedenza di un dipolo è di circa 70 ohm, quando due dipoli sono collegati in parallelo, l'impedenza è di circa 35 ohm. Non disponiamo di un tale cavo coassiale, quindi è meglio alimentare l'antenna attraverso un trasformatore a quarto d'onda 3, realizzato con un cavo da 50 ohm. Dal trasformatore all'apparecchiatura va un cavo da 75 ohm 4. Il gomito a U di bilanciamento 2 è costituito dallo stesso cavo.

Fig. 1

Antenna verticale (piano terra). Il radiatore 1 (Fig. 2) ei conduttori radiali 2 forniscono uno schema circolare su un piano orizzontale. L'angolo tra i conduttori radiali e il radiatore determina l'impedenza dell'antenna.

Fig. 2

Con un angolo di 90 °, l'impedenza dell'onda è di circa 30 ohm, con un angolo di 180 ° - 70 ohm. Tipicamente, viene scelto un angolo di 145°, che consente di alimentare l'antenna con un cavo da 50 ohm. Il cavo è collegato al connettore 3, montato su una piastra metallica, al quale sono collegati elettricamente i conduttori radiali. L'emettitore, a cui è collegato il conduttore centrale del cavo, è installato sull'isolatore 4.

ANTENNE DIREZIONALI

"Doppio quadrato" Questa antenna KB direzionale più popolare può essere utilizzata anche su VHF (Fig. 3a). Il suo guadagno (rispetto a un vibratore a semionda) raggiunge 5,7 dB, il rapporto tra radiazione avanti / indietro è di 25 dB.

Fig. 3

La distanza tra il vibratore attivo 1 e il riflettore 2 è scelta in 0,15 lambda, il che consente di alimentare l'antenna con un cavo coassiale 75 da 3 ohm. L'esperienza ha dimostrato che l'antenna così alimentata funziona in modo abbastanza soddisfacente. È possibile sintonizzare l'antenna utilizzando un anello in cortocircuito incluso nell'interruzione nel telaio del riflettore.

Per bilanciare l'antenna, è possibile utilizzare un vetro a quarto d'onda (Fig. 3, b), collegandolo alle estremità del vibratore attivo 1. Il vetro è costituito da un cilindro metallico 4 con due coperchi: metallo 5 e dielettrico 6. Il cavo 3 passa all'interno del vetro, la treccia del cavo è collegata al coperchio 5. Il diametro della tazza deve essere 3-4 volte il diametro del cavo.

Per la fabbricazione di elementi dell'antenna, è possibile utilizzare un tubo di rame o alluminio, un nastro o un filo di vari diametri. "Doppio quadrato" occupa pochissimo spazio, strutturalmente semplice. Questa antenna ha prestazioni relativamente buone. Degna di nota è la possibilità di posizionare antenne di diverse portate sugli stessi binari a forma di croce.

Antenna triangolare (Delta Loop) appartiene alla stessa famiglia dei "quadrati", poiché il perimetro del vibratore attivo è approssimativamente uguale alla lunghezza d'onda. Una caratteristica di questa antenna è che tutti gli elementi del suo design sono in metallo. L'autore dell'antenna ha consigliato di alimentarla con un cavo coassiale da 50 ohm, ma per questo scopo viene utilizzato con successo anche un cavo da 75 ohm. L'antenna triangolare più semplice è mostrata in fig. 4. Il vibratore attivo 1 viene regolato utilizzando un dispositivo di corrispondenza gamma a cui è collegato il cavo 3. A seconda della disponibilità degli strumenti di misura, la regolazione viene eseguita in base al SWR minimo o alla potenza massima del segnale. Il riflettore 2 può essere reso non regolato per semplicità.

Fig. 4

UA1WW ha sperimentato molto con l'antenna triangolare. Consiglia di utilizzare opzioni a 5 e 9 elementi. Quest'ultimo, per il piccolo angolo di irraggiamento orizzontale, è particolarmente adatto per le comunicazioni a lunga distanza. Un disegno di un'antenna a 5 elementi è mostrato in fig. 5. Qui 1 è un vibratore attivo, 2 è un riflettore, 3-5 sono direttori. Poiché si tratta di un'antenna completamente nuova per le nostre antenne a onde ultracorte, ecco alcuni dati di progettazione.

Fig. 5

Per la traversa del cuscinetto, è più adatto un tubo durale a 4 lati con un lato quadrato di 18-20 mm, è molto più conveniente montare elementi su di esso rispetto a un tubo tondo (vedi Fig. 6).

Fig. 6

Gli elementi dell'antenna sono costituiti da un tubo o un'asta di rame o alluminio con un diametro di 6 mm, il lato orizzontale - da un filo con un diametro di 3 mm. Le dimensioni degli elementi (secondo Fig. 6) sono le seguenti:

antenna triangolare - un oggetto di interesse per le onde ultracorte di tutto il mondo. Tenendo conto dell'esperienza positiva con esso, possiamo presumere che presto diventerà una delle antenne più popolari. Pertanto, attiriamo l'attenzione di coloro che desiderano sperimentare un tipo speciale di esso: una doppia antenna triangolare (Fig. 7). Le dimensioni dei triangoli di questa antenna sono leggermente maggiori di quelle di una singola; il perimetro del riflettore è 2266, il vibratore attivo è 2116 e il regista è 1993 mm. La distanza tra il riflettore e il vibratore è 0,2 lambda, tra il vibratore e il regista è 0,15 lambda.

Fig. 7

Secondo alcuni dati, per una doppia antenna (rispetto ad un vibratore a semionda) sono stati ottenuti i seguenti guadagni: un elemento (vibratore attivo) - 3-4 dB: due elementi (vibratore e riflettore) - 8-9 dB: tre elementi (riflettore, vibratore nel direttore), - 10-11 dB. Sembra un tipo di antenna promettente e vale la pena perseguirlo.

Antenna a 10 elementi (Yagi). Indubbiamente, questa è l'antenna VHF più popolare (Fig. 8). Dà un guadagno di 13 dB. L'autore ha effettuato con l'aiuto di una tale antenna meteorica comunicazioni con l'Inghilterra e il Belgio, molte comunicazioni a lunga distanza dovute al passaggio troposferico e "Aurora".

Fig. 8

Gli elementi passivi dell'antenna sono costituiti da un filo bimetallico con un diametro di 4 mm e il vibratore ad anello attivo è costituito da un tubo di rame da 15 mm e lo stesso filo. L'impedenza caratteristica al punto di alimentazione è di 300 ohm, quindi il cavo da 75 ohm è collegato tramite una curva a U lunga 68 cm.

La lunghezza della traversa del cuscinetto è leggermente superiore a 3,5 m, il diametro è di 20 mm. La lunghezza del riflettore 7-1060, vibratore 2-990, direttori 3-10 - rispettivamente 933, 930, 927, 924, 921, 918, 915 e 912 mm.

Antenna per più bande. Ci sono circostanze in cui non è possibile installare più di un'antenna. Ma oltre all'antenna, una stazione radio ha spesso bisogno di una televisione! Quindi l'uscita è un'antenna UKB per diverse bande. Una di queste antenne è mostrata in Fig. 9, a (vista dall'alto) e 9, b (proiezione assonometrica). Può essere utilizzato con successo negli intervalli da 50 a 220 MHz. Il guadagno dell'antenna a una frequenza di 50 MHz è 7 dB, 144 MHz è 12 dB e a 220 MHz è anche 13,5 dB. Questa antenna è a due piani. Ad una frequenza di 50 MHz operano due motovibratori angolari 1 per piano, posti ad una distanza di lambda/4. Ad una frequenza di 144 MHz, la loro lunghezza è di circa 3/4 lambda e quindi si ottiene già un'antenna a forma di V. A 220 MHz, i vibratori sono lunghi 5/4 lambda.

Fig. 9

I vibratori sono interconnessi da linee a due fili 2 ed entrambi i piani - da linee 3, la cui lunghezza, a seconda della gamma, va da 1/4 a 5/4 lambda. La distanza tra i piani, volendo, può essere modificata entro i limiti consentiti dalla lunghezza delle linee 3. L'impedenza di ingresso dell'antenna al punto di alimentazione 4 alle frequenze di 50 e 144 MHz è di circa 300 ohm, ad una frequenza di 220 MHz scende a circa 200 ohm.

Gli elementi dell'antenna possono essere realizzati da un tubo o da un'asta: vibratori - 10 mm di diametro; linee 2 - con un diametro di 12 mm (è possibile anche 10 mm, quindi la distanza tra i centri dei fili della linea dovrebbe essere scelta pari a 64 mm): linee 3 - con un diametro di 6 mm.

Autore: K. Kallemaa (UR2BU), Tartu; Pubblicazione: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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