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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Antenna multibanda a semionda. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Antenne HF Dall'inizio dello sviluppo delle onde corte, i radioamatori hanno mostrato costante interesse per le antenne a filo, la cui lunghezza dell'emettitore è uguale o multipla della metà della lunghezza d'onda e la sua eccitazione viene effettuata dall'estremità dell'emettitore. Nella letteratura in lingua inglese, tali antenne sono chiamate EFHW, che sta per antenna “end fed half wave”. Forse la più famosa è l'antenna Fuchs, in cui l'emettitore è eccitato da un ulteriore circuito oscillante parallelo sintonizzato sulla frequenza operativa. Ciò che attrae molti è che, secondo Fuchs, non richiede una buona “terra” o “terra radio” (contrappesi) a differenza della maggior parte delle antenne semplici (antenne a filo, GP, ecc.). Questa affermazione è errata, sebbene questa antenna si sia effettivamente rivelata operativa senza evidenti contrappesi. È solo che i requisiti per loro non sono elevati (non gli stessi, ad esempio, di GP) e il loro ruolo è spesso svolto da ciò che è collegato al circuito di adattamento (alimentatore, custodia del trasmettitore). Sebbene l'antenna EFHW sia essenzialmente multibanda, oggi presenta anche un piccolo inconveniente: funziona senza problemi solo su più bande HF (“vecchie”). E ora ce ne sono già diversi che non rientrano in questa griglia. Il secondo svantaggio è che su bande diverse tali antenne con una lunghezza elettrica costante dell'emettitore hanno schemi di radiazione diversi su bande diverse. Ma assolutamente tutte queste antenne, a cominciare da WINDOM, presentano questo inconveniente. Tuttavia, chiudono sempre un occhio su questo, poiché nelle condizioni urbane reali non è sempre possibile installare nemmeno una sola antenna filare. L'impedenza di uscita dei moderni ricetrasmettitori e trasmettitori è bassa (solitamente 50 ohm), il che significa che è necessario un dispositivo di adattamento per eccitare un'antenna a semionda, che ha un'elevata impedenza di ingresso (fino a diversi kiloohm). Questo può essere un circuito oscillante parallelo, come nell'antenna Fuchs, o vari circuiti LC. Lo svantaggio di tali dispositivi di adattamento in un'antenna multibanda è la necessità di commutazioni e regolazioni quando si passa da una banda all'altra. I trasformatori ad alta frequenza a banda larga su nuclei magnetici in ferrite sono da tempo utilizzati negli amplificatori a transistor, in particolare negli amplificatori di potenza a banda larga. Pertanto, non dovresti sorprenderti che sia nata l'idea di alimentare un emettitore a semionda dall'estremità attraverso un tale trasformatore. Il vantaggio è chiaro: quando si cambiano i range, non sarà necessario cambiare il dispositivo adatto. Una delle varianti di tale antenna è stata proposta dall'olandese a onde corte PD7MAA [1]. L'ha usato per il lavoro sul campo, ma è adatto anche come stazionario in città. Dopotutto, molti operatori di onde corte sono costretti a limitare la loro “gestione dell'antenna” a un'antenna filare che si estende dalla finestra dell'appartamento a un palo o albero vicino. Ha implementato due opzioni di antenna: una per le bande 80, 40, 20, 15 e 10 metri e l'altra per le bande 40, 20 e 10 metri. Differiscono solo nel design dell'emettitore. Una versione dell'antenna per 40, 20 e 10 metri e il suo dispositivo di adattamento è mostrata in Fig. 1. Per lei A=10,1 m, B=1,85 m.
Il suo emettitore è formato da un pezzo di filo a semionda (per una portata di 20 metri), una bobina induttrice L1 e un pezzo di filo relativamente corto collegato dopo questa bobina. L'induttanza della bobina L1 è scelta in modo tale (34 μH) che, insieme al secondo pezzo di filo, la lunghezza elettrica dell'emettitore sia vicina alla metà della lunghezza d'onda sulla portata di 40 metri. Nelle portate 20 e 10 metri tale induttore funge da choke, praticamente “tagliando” un tratto aggiuntivo dalla parte principale dell'emettitore, e la sua lunghezza diventa pari a metà della lunghezza d'onda sulla portata dei 20 metri e ad una lunghezza d'onda sulla portata dei 10 metri. Portata 2 metri. Di conseguenza, gli emettitori a “semionda” sono collegati al dispositivo di corrispondenza su tutte e tre le bande. La distribuzione delle correnti sull'emettitore per questi intervalli è mostrata in Fig. XNUMX.
L'induttore L1 è avvolto su un telaio di plastica del diametro di 19 mm e ha 90 spire di filo del diametro di 1 mm. Il dispositivo di abbinamento si è rivelato estremamente semplice: un trasformatore HF a banda larga T1 e un condensatore di correzione C1. È posto in una piccola scatola di plastica (Fig. 3). Il trasformatore è realizzato su un nucleo magnetico FT 140-43 della Amindon. Il suo avvolgimento primario è di 2 giri, l'avvolgimento secondario è di 16 giri. Gli avvolgimenti sono avvolti con filo del diametro di 1 mm.
L'avvolgimento secondario, come si vede in Fig. 3, è diviso in due parti distanziate attorno all'anello, ciascuna con 8 spire. Una particolarità nella progettazione di questo trasformatore è che il filo dell'avvolgimento primario e il filo delle prime due spire dell'avvolgimento secondario (in basso in Fig. 3) sono intrecciati tra loro. Ciò è chiaramente visibile anche nella Fig. 3. Il condensatore C1 viene utilizzato per correggere la risposta in frequenza del dispositivo di adattamento sulla gamma di 28 MHz (10 metri). La sua capacità può essere compresa tra 100 e 150 pF. Deve essere progettato per una tensione nominale di 1000 V. Sul corpo dell'apparecchio abbinato è presente un connettore RF coassiale XW1 per il collegamento del cavo proveniente dal ricetrasmettitore, e il terminale E1 per il collegamento dell'emettitore dell'antenna. Questo dispositivo di abbinamento è progettato per una potenza del ricetrasmettitore di circa 100 watt. Un'altra versione dell'antenna PD7MAA, progettata per operare sulle bande 80, 40, 20, 15 e 10 metri, differisce solo per le dimensioni dell'emettitore e per l'induttanza della bobina L1. Per questo, le dimensioni sono A = 20,35 me B = 2,39 m, e la bobina ha un'induttanza di 110 μH. Inoltre è avvolto su un telaio con un diametro di 19 mm - 260 giri di filo con un diametro di 1 mm. È necessario installare un induttanza del cavo sull'alimentatore del ricetrasmettitore (mettere, ad esempio, un "fermo" in ferrite) ed è consigliabile collegare contrappesi corti al dispositivo di corrispondenza. La loro lunghezza non è critica: in letteratura per un'antenna Fuchs si consiglia una lunghezza di circa 0,05λ. La sintonizzazione dell'emettitore per entrambe le opzioni dell'antenna inizia con le gamme delle alte frequenze. L'induttore L1 non è un buon “espulsore” (trappola, come nell'antenna W3DZZ), quindi la seconda sezione dell'emettitore (B) potrebbe influenzare leggermente la frequenza di risonanza dell'emettitore. Di conseguenza, potrebbe essere necessaria una correzione della sua induttanza. Nella gamma di frequenza più bassa, l'accordatura si riduce alla scelta della lunghezza del segmento B in modo che la lunghezza elettrica dell'emettitore (la sua frequenza di risonanza) in questa gamma (rispettivamente 40 o 80 metri) sia vicina alla “mezza onda”. L'azienda americana PAR Electronics produce diverse antenne di questo tipo, tra cui un'antenna denominata EF-10/20/40 MKII per le portate di 40, 20 e 10 metri [2]. Dati interessanti dei suoi test sono disponibili su Internet [3, 4]. Questa antenna ha un dispositivo corrispondente classificato per una potenza nominale inferiore (25 W), ma per il resto è molto simile all'antenna PD7MAA. Nella fig. La Figura 4 mostra una fotografia del kit per l'installazione di questa antenna.
Secondo l'azienda, la sua larghezza di banda sulla portata dei 20 metri con SWR=1,5 è di circa 500 kHz. Sulla portata dei 40 metri è di circa 140 kHz al livello SWR = 2, e sulla portata dei 10 metri è di circa 900 kHz al livello SWR = 1,5. Questi dati corrispondono ad un alimentatore con impedenza caratteristica di 50 Ohm. In altre parole, si tratta di valori di larghezza di banda molto dignitosi per una semplice antenna multibanda. La descrizione dell'antenna fornisce informazioni che potrebbero essere utili durante la configurazione dell'antenna PD7MAA. Modificando la lunghezza della parte principale dell'emettitore e del suo segmento aggiuntivo (A e B in Fig. 1) di 1 cm (2,5 pollice) si ottiene uno spostamento della banda passante di 30...35 kHz. Letteratura
Autore: Boris Stepanov (RU3AX)
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