ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Antenne fai da te GP 1/4, 1/2, 5/8. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Antenne VHF Nella banda CB, le antenne con polarizzazione verticale sono le più utilizzate. Ciò è dovuto al fatto che le radio CB sono ampiamente utilizzate per comunicare con oggetti in movimento ed è molto difficile posizionare un'antenna a polarizzazione orizzontale efficace su un'auto. Per lo stesso motivo, come antenne di base vengono scelte antenne con un diagramma di radiazione circolare sul piano orizzontale, che funzionano ugualmente bene in qualsiasi direzione. GP con lunghezza l/4
Le antenne più utilizzate in questo gruppo sono le antenne di tipo "Ground Plane", o "GP" in breve, mostrate in Fig. 10.2. L'antenna ha un design a frusta, comoda per il posizionamento sia sul tetto di un edificio che su un'auto. È semplice e, allo stesso tempo, abbastanza efficace. Lunghezza del perno (l/4) per il funzionamento nella banda 27 MHz dipende dal diametro dei tubi ed è indicato in Tabella 1 Tabella 1. Lunghezza degli elementi dell'antenna GP Per il normale funzionamento dell'antenna, è dotata di tre contrappesi, che possono essere ricavati da un tubo o da un cavo dell'antenna. La lunghezza dei contrappesi è scelta uguale o il 2,5% in più di 2/4l. Per la gamma CB si può prendere pari a 275 cm L'impedenza di ingresso dell'antenna dipende dall'angolo tra i contrappesi e l'albero: minore è questo angolo (i contrappesi vengono premuti sull'albero), maggiore è la resistenza. Per ottenere una resistenza di ingresso di 50 ohm, l'angolo viene scelto tra 30 e 45 gradi. Il diagramma di radiazione nel piano verticale ha un massimo con un angolo di 30 gradi rispetto all'orizzonte. Il guadagno dell'antenna è approssimativamente uguale a quello di un dipolo a semionda verticale. Le migliori prestazioni si ottengono con un'altezza dell'albero di circa 6 m. Questa antenna ha la larghezza di banda più ampia di tutte le opzioni GP. Se, dopo l'installazione, l'SWR minimo dell'antenna risulta essere leggermente superiore o inferiore alla frequenza di 20 canali della griglia C, la lunghezza del pin deve essere aumentata o diminuita di conseguenza. Dopo aver sintonizzato l'antenna sulla risonanza, l'SWR minimo alla frequenza media si ottiene modificando l'angolo di installazione dei contrappesi. Lo svantaggio di questo design è la mancanza di connessione del perno con l'albero, che richiede misure aggiuntive per la protezione contro i fulmini e la protezione dall'elettricità statica. Il modo più semplice per proteggere è utilizzare un cavo cortocircuitato con una lunghezza di l/4 collegato all'alimentatore tramite un raccordo a T. Il cavo fornisce una connessione CC tra il nucleo centrale dell'alimentatore e la treccia messa a terra e non influisce sull'adattamento dell'antenna. Lo schema di collegamento del cavo è mostrato in Fig. 3 La lunghezza dell'anello è calcolata tenendo conto del fattore di accorciamento del cavo utilizzato ed è di circa 2 m. GP con lunghezza l/2 Sulla fig. 10.4 mostra il progetto di un'antenna semionda GP con una lunghezza l/2. Rispetto all'antenna sopra descritta, ha una lunghezza doppia rispetto all'asta, il che pone maggiori esigenze in termini di resistenza al vento della struttura. L'antenna non necessita di contrappesi, il cui ruolo è svolto dall'albero, e il suo diagramma di radiazione sul piano verticale è più vicino all'orizzonte, il che migliora le condizioni per lo scambio radio con corrispondenti remoti. Poiché l'antenna ha un'elevata impedenza di ingresso, il cavo è collegato ad essa tramite un trasformatore ad alta frequenza corrispondente. La base del perno è collegata al palo messo a terra tramite un trasformatore di adattamento, che risolve automaticamente i problemi di protezione contro i fulmini e statici. Il guadagno dell'antenna rispetto ad un dipolo a semionda è di circa 4 dB. Dati tipici del trasformatore di adattamento: Diametro del telaio: 30 mm
GP con lunghezza 5/8l
La più efficace per le comunicazioni a lunga distanza è la lunghezza GP 5/8l. Il suo design è mostrato in Fig. 10.5. È leggermente più lungo di un'antenna a semionda e il cavo di alimentazione è collegato a un induttore corrispondente situato alla base del vibratore. Questo tipo di antenna richiede l'uso di almeno tre contrappesi con una lunghezza di (0,1-0,2)l, situato nel piano orizzontale. Le antenne di questo tipo sono più strette delle antenne a semionda e quindi richiedono una messa a punto più attenta. La sintonizzazione alla frequenza media si ottiene sia modificando la lunghezza del piedino sia regolando il valore dell'induttanza di adattamento. L'impedenza di ingresso richiesta si ottiene selezionando il punto in cui il cavo è collegato alla bobina corrispondente. Il guadagno di questa antenna è di 5-6 dB, il massimo del diagramma di radiazione si trova ad un angolo di 15 gradi rispetto all'orizzonte. Il perno di questo modello è inoltre collegato a terra all'albero tramite una bobina corrispondente. Dati approssimativi della bobina di adattamento per l'impedenza caratteristica di un cavo da 50 Ohm: diametro del telaio - 18 mm,
L'installazione di un'antenna su un tetto può influire notevolmente sulle sue prestazioni. Le raccomandazioni generali sono le seguenti:
L'efficienza dell'antenna per la trasmissione è maggiore, minori sono le perdite ohmiche nei suoi elementi. Pertanto, i tubi di rame sono il miglior materiale per gli elementi dell'antenna, tuttavia, l'uso di tubi in alluminio (duralluminio) può essere considerato un compromesso accettabile (a causa dell'elevato peso specifico e della bassa resistenza del rame).
Se è necessario espandere la banda di frequenza, si aumenta il diametro dei tubi o si utilizzano tubi con superficie esterna scanalata. Poiché la corrente che scorre attraverso il perno dell'antenna diminuisce verso la sua estremità superiore, il diametro della parte superiore del perno può essere ridotto senza degradarne i parametri. Uno dei mezzi più semplici per espandere la larghezza di banda delle antenne a frusta lunga è l'uso di un manicotto con quattro baffi di circa 100 mm di lunghezza e 4-5 mm di diametro, fissato alla sommità della frusta (Fig. 10.6). In questo caso, la frequenza di risonanza dell'antenna diminuisce e la lunghezza del pin dovrà essere leggermente ridotta. Quando l'antenna sta trasmettendo, attraversano correnti piuttosto grandi, quindi è necessario garantire un'ottima connessione di tutti gli elementi tra loro e prendersi cura della loro protezione contro la corrosione. Attualmente, le antenne CB disponibili in commercio sono fabbricate in fabbrica (Fig. 10.7), sia domestiche che importate, leggere ed elegantemente eseguite. Come dimostra l'esperienza del loro funzionamento, nei collegamenti degli elementi, che vengono eseguiti da viti autofilettanti, il contatto elettrico viene rapidamente perso sotto l'influenza del vento. Più affidabile è il design dei perni con morsetti. Quasi tutti i tipi di antenne industriali richiedono una sigillatura aggiuntiva per impedire all'acqua di entrare nei tubi, adattando trasformatori, bobine e terminazioni dei cavi, il che porta a conseguenze irreversibili.
Se sul tetto della vostra casa è presente una cabina dell'ascensore abbastanza alta, un'antenna televisiva o un'estensione alta più di 5 metri, l'antenna GP può essere installata utilizzando un tirante in nylon (Fig. 10.8) senza palo. Oltre al cavo in nylon e al cavo RK-50, avrai bisogno di altri 4 isolanti di qualsiasi tipo. L'estremità del cavo da 2,7 m viene liberata dall'isolamento esterno e dalla treccia, la treccia viene srotolata e attorcigliata in 4 “trecce” approssimativamente identiche. Ad essi sono attaccati i contrappesi. I contrappesi possono essere realizzati con qualsiasi filo di rame (in casi estremi, anche di alluminio), che viene avvitato (o saldato) alle "treccine". La lunghezza dei contrappesi dovrebbe essere di 2,7 M. Alle estremità dei contrappesi sono fissati degli isolatori, che sono fissati a tiranti in filo o nylon. L'estremità del tratto di cavo liberato dalla treccia viene fissata al cordone di nylon dietro l'isolante in polietilene in modo che non si stacchi a causa delle raffiche di vento. I contrappesi vengono spostati uniformemente sui lati in un cerchio, i tiranti sono fissati al tetto (ad esempio legati ai mattoni). Provare a selezionare la lunghezza dei tiranti in modo che ci sia un angolo di circa 45° tra il filo del contrappeso e la verticale. Le giunture e il punto in cui il cavo esce dalla treccia sono accuratamente sigillati con plastilina in modo che l'acqua non penetri sotto la treccia.
Questa antenna, nelle sue caratteristiche, corrisponde in pieno alla classica antenna GP con una lunghezza l/quattro. È molto conveniente installare un'antenna del genere nel campo tra due alberi, è sufficiente preparare in anticipo un cavo e contrappesi con bretelle, e anche bastoncini asciutti corti si adatteranno come isolanti alle estremità dei contrappesi (vedi Fig. 4 ), poiché ad una frequenza di 10.9 MHz è un buon isolante. Letteratura
Pubblicazione: cxem.net Vedi altri articoli sezione Antenne VHF. Leggere e scrivere utile commenti su questo articolo. Ultime notizie di scienza e tecnologia, nuova elettronica: Pelle artificiale per l'emulazione del tocco
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