Antenna Wave Channel a due elementi meccanicamente robusta. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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L'antenna, di cui parleremo (nella foto in introduzione è in basso), è costruita sulla base dell'antenna proposta da HB9CV negli anni Sessanta. Ecco cosa è scritto a riguardo in [1].

"L'antenna è costituita da due vibratori di lunghezza disuguale, montati in parallelo sullo stesso piano orizzontale a distanza l/otto. Entrambi i vibratori sono attivi.

Alla distanza scelta l/8 tra i vibratori, la migliore direttività unidirezionale dell'antenna si ottiene quando la corrente nel vibratore posteriore (riflettore) è in ritardo di 225° rispetto alla corrente nel vibratore anteriore (direttore)

In un'altra pubblicazione ([2]), sono riportati i risultati di un confronto di questa antenna con altre già note.

"Il guadagno di un'antenna a due elementi con entrambi gli elementi attivi", afferma, "è equivalente a quello di un'antenna a tre elementi a grandezza naturale con un direttore passivo e un riflettore. Con gli stessi valori di guadagno, il sistema a due elementi è più leggera, più semplice nel design e ha un momento di inerzia e di deriva inferiore.L'antenna con alimentazione attiva consente di ottenere una maggiore soppressione della radiazione all'indietro... Il guadagno di tale antenna è 3,4 dB superiore a quello di un'antenna con un riflettore passivo e la soppressione massima della radiazione retrograda è di 40...50 dB, mentre nei sistemi passivi non supera i 25 dB"

Entrambi gli autori forniscono principalmente informazioni sui parametri elettrici dell'antenna, che, ovviamente, è importante, ma parlano poco del suo design e dell'affidabilità durante il funzionamento.

Secondo i dati forniti in [2], ad esempio, risulta che uno degli elementi sulla gamma di 20 m, attaccato alla traversa, dovrebbe avere uno sbraccio di circa 5,5 m, collocato liberamente nello spazio ma in condizioni meteorologiche difficili condizioni, la forza esistente potrebbe non essere sufficiente.

L'autore di questo articolo ha utilizzato cinghie che collegano gli elementi e garantiscono la rigidità della struttura sul piano orizzontale. Gli elementi di sospensione che sostengono gli elementi convergono sull'albero sopra il piano dell'antenna. In questo modo si ottiene la rigidità verticale. La costruzione è abbastanza solida. L'antenna da 20 m è in funzione da più di quattro anni senza riparazioni ed è in buone condizioni. Ha resistito a tempeste di polvere, ghiaccio, vento.

Schematicamente, parte dell'antenna è mostrata in fig. 1. Nella tabella sono riportate le dimensioni dei suoi elementi per diverse gamme con un diametro del tubo di 30 mm. Per la dimensione iniziale del vibratore attivo preso 0,46l, riflettore - 0,5l. Si prega di notare che la lunghezza degli elementi dipende dal diametro dei tubi.

Una menzione speciale va fatta per l'alimentazione dell'antenna tramite il cavo coassiale RK-75. Lo sfasamento richiesto di 225° si ottiene come segue. Lo spostamento di 180° avviene per il fatto che i dispositivi di abbinamento sono collegati a diversi bracci degli elementi (uno a destra, il secondo a sinistra).

Altri 45° sono forniti da una linea di sfasamento che collega gli elementi.

Non è difficile calcolare la linea di sfasamento. Cavo coassiale lunghezza elettrica 0,5l cambia la fase di 180°. Pertanto, per ottenere uno spostamento di 45°, è necessario un cavo con una lunghezza di 0,125l. La sua lunghezza geometrica sarà inferiore e di quante volte dipende dal coefficiente di accorciamento. Se si utilizza un cavo coassiale con isolamento in polietilene tra il filo centrale e la treccia, avente un fattore di accorciamento pari a 0,67, con una lunghezza d'onda di 21,2 m, sarà necessaria una sezione

Lgeom=Lelektp x Kykop=0,125lKykop=0,125x21,2x0,67=1,78 m.

Ma è impossibile collegare gli elementi dell'antenna con una linea di sfasamento di tale lunghezza: la distanza tra loro è di 2,65 m Pertanto, è necessario allungare il cavo entro limiti ragionevoli. Quindi, in questo caso, la lunghezza minima del segmento di cavo aggiuntivo è 2,65-1,78 = 0,87 M. Affinché il segmento aggiunto di 0,87 m non modifichi lo sfasamento (45 °), l'alimentatore deve essere collegato al centro del pezzo aggiuntivo. In pratica, quando si realizza una linea sfasatrice, non deve essere composta da pezzi (1,78 m + 0,435 m + 0,435 m). Un cavo lungo 2,65 m è collegato alla linea di alimentazione ad una distanza di 2,215 m dall'estremità che sarà collegata al riflettore.

È più conveniente utilizzare un ulteriore pezzo di cavo leggermente più lungo del minimo richiesto, ad esempio 1 m, quindi la lunghezza totale della linea di sfasamento sarà 1,78 + 1 = 2,78 m L'alimentatore è collegato a una distanza di 1,78 + 0,5 = 2,28 m da un riflettore.

I conduttori centrali del cavo della linea di sfasamento sono collegati ai dispositivi di corrispondenza, la treccia - al centro degli elementi, l'alimentatore - al filo centrale della linea di sfasamento e la treccia - alla treccia. L'autore ha utilizzato il cavo RK-75-9-13. Gli esperimenti con il cavo RK-150-4-11, consigliati in letteratura, non hanno evidenziato alcun vantaggio.

Durante la costruzione dell'antenna (Fig. 2) sono stati utilizzati i materiali disponibili. La traversa è realizzata in acciaio tubo dell'acqua da 33 pollice (diametro esterno circa 200 mm). Alle estremità del tubo sono saldate tavole con dimensioni di 50X8X6,5 mm con quattro fori con un diametro di 2,63 mm per due morsetti per elementi di fissaggio. La lunghezza totale della traversa con lamelle è di 150 M. La traversa è fissata all'albero tramite una piastra quadrata di 150X4 mm in acciaio di 10 mm di spessore con morsetti filettati MXNUMX.

Gli elementi sono prefabbricati. La parte centrale è costituita da un tubo dell'acqua in acciaio da mezzo pollice (diametro esterno circa 21 mm) lungo 3,5 m.

Su entrambi i lati sono stati aggiunti segmenti di tubo in duralluminio con un diametro di 16 mm e uno spessore della parete di 1 mm.

La tromba è ricavata da un anello di ginnastica ritmica. È stato tagliato all'incrocio, riempito densamente di sabbia secca e poi lentamente (entro 3-4 ore) raddrizzato.

Un distanziatore lavorato a macchina a misura interna (posto B) viene inserito nel tubo di acciaio (vedi Fig. 2) e saldato in tre punti attraverso fori di 120 mm di diametro preforati a 6°. Un tubo di duralluminio riscaldato è posizionato saldamente sull'estremità sporgente del distanziatore. Inoltre, è fissato con due rivetti in alluminio con un diametro di 5 mm.

Un pneumatico sagomato da un cavo elettrico a tre fili viene inserito nell'estremità libera del tubo di duralluminio e incuneato con due brevi pezzi dello stesso pneumatico (posto D). Inoltre, il giunto è fissato con due rivetti in alluminio con un diametro di 3 mm.

Partenza del pneumatico sull'elemento attivo - 0,5 m, sul riflettore - 0,9 m.

In punti distanziati dalla traversa di circa 0,7 della lunghezza del semivibratore, gli elementi dell'antenna sono interconnessi da rinforzi in legno con una sezione trasversale di 20X30 mm (posto D). Un morsetto in duralluminio è installato sul tubo dell'elemento e fissato con due bulloni M6. Un fazzoletto in fibra di vetro (textolite, getinax) di 4 mm di spessore viene posizionato sopra i dadi sui bulloni con fori e fissato con dadi e rondelle.

I fazzoletti vengono dapprima inseriti con forza nei tagli della fascia di irrigidimento e fissati (tramite rondelle) con due rivetti in acciaio del diametro di 4 mm. Un ulteriore foro A con un diametro di 6 mm è stato realizzato sui morsetti sul lato della traversa per il fissaggio dei pendenti.

Per la fabbricazione di pendenti viene utilizzato un fascio, attorcigliato da tre conduttori smaltati in rame con un diametro di 1 mm.

I pendenti sono assemblati da sezioni lunghe 1 m, collegate tramite isolatori in porcellana - dadi o rulli, e fissati all'albero in un punto, situato 1 m sopra il piano dell'antenna.

L'elemento coordinato è costituito da un tubo in acciaio con un diametro di 12 mm. Viene fissato all'elemento tramite un isolante in fibra di vetro (posto A) e un collare mobile in lamiera d'acciaio dello spessore di 1 mm (posto B).

Va tenuto presente che quando si utilizzano parti realizzate con metalli dissimili, nel punto di contatto appare una coppia galvanica, che distrugge le superfici di contatto nel tempo, soprattutto quando entra l'umidità. Il contatto tra le parti in rame e leghe di alluminio ne risente maggiormente.

L'albero è rotante, telescopico e si compone di due parti. Il tubo inferiore (esterno) è un tubo d'acciaio da 2.25 pollici con una lunghezza di 6 m. Dopo 0,5...1 m vengono praticati dei fori passanti con un diametro di 6,5...8,5 mm per poterlo fissare il tubo interno al suo interno con un perno mentre lo si solleva. Il tubo interno è lungo un pollice e mezzo, lungo 7 m. Sopra il tubo inferiore è posizionata una flangia in acciaio (con una distanza di 0,2...0,5 mm) per il fissaggio di tre tiranti (Fig. 3).

Profondità della scanalatura 30 mm. Tre angoli in acciaio di dimensioni standard 30X30X3 mm, lunghi 300 mm, con fori per il fissaggio di traverse, sono saldati alla flangia in modo uniforme lungo la circonferenza. L'uso di angoli sporgenti riduce la tensione aggiuntiva dei ragazzi quando l'albero ruota. La flangia poggia su due anelli di textolite (quelli di vetro-textolite non sono adatti!) Anelli che trattengono bene il grasso (CIATIM-201, grasso). L'uso qui di cuscinetti a sfere, reggispinta, a rulli non si giustifica.

Il design della flangia per il fissaggio dei ragazzi del secondo livello è simile. Questa flangia poggia su un anello d'acciaio rigidamente fissato al tubo interno dell'albero. Prima di sollevare l'antenna sopra le flange, vengono installati cappucci protettivi in ​​feltro per tetti, feltro per tetti o ferro zincato. Tutti i giunti delle parti strutturali sono verniciati due volte con smalto per autoveicoli o mini.

I tiranti dovrebbero essere fatti di due o tre fili intrecciati (acciaio zincato, rame; cavo d'acciaio non dovrebbe essere usato). Un tizio a filo singolo è molto inaffidabile. Le estremità inferiori delle bretelle sono fissate a un perno posato nel terreno attraverso un anello di acciaio con un diametro di 150 ... 200, una larghezza di 50 e uno spessore di 4 ... 5 mm (Fig. 4). L'anello può essere ricavato da una striscia sovrapposta.

Non dovresti tirare i ragazzi troppo stretti: questo renderà solo difficile girare l'antenna e in inverno può causare la loro rottura.

Nella parte superiore del tubo esterno, facendo un passo indietro di 50 mm dal bordo, vengono praticati tre fori, uniformemente distanziati attorno alla circonferenza, e viene tagliata una filettatura M6.

Facendo un passo indietro di 0,5 ... 1 m, vengono praticati altri tre fori. Dopo aver sollevato il tubo interno con bulloni M6 con estremità coniche, viene centrato e fissato saldamente.

Un cavo per il sollevamento della camera d'aria è fissato alla sua estremità inferiore. La struttura di questo assieme è mostrata in Fig. 5.

Prima del sollevamento, il cavo viene fatto passare attraverso un rullo montato sulla flangia del primo ordine di tiranti e fissato su un semplice cancello fissato al fondo dell'albero. Man mano che la camera d'aria si estende, si sposta il perno su cui poggia.

L'albero dell'antenna poggia su una sfera d'acciaio con un diametro di 15 mm da un cuscinetto a sfere. Un ingranaggio con un diametro di 600 mm è fissato sul tubo esterno nella sua parte inferiore (il suo nucleo è lavorato e la corona è utilizzata dal volano di un'automobile o dal motore di un trattore). Utilizzando un semplice riduttore a vite senza fine, è collegato a un motore a collettore da 50 watt.

Il dispositivo di azionamento può anche essere semplificato, basandosi sul cerchio di una ruota di bicicletta (Fig. 6).

Quando si monta l'antenna, è installata all'altezza più alta possibile, in un luogo aperto, ma in modo che abbia accesso (in modo che i suoi elementi si trovino a circa tre metri dal suolo).

Innanzitutto il GIR determina la frequenza di risonanza degli elementi (senza dispositivi di adattamento e linee di sfasamento). La bobina del dispositivo viene portata al centro dell'elemento. La frequenza di risonanza del vibratore attivo dovrebbe essere 14,15 MHz, il riflettore - 14,05 MHz.

Se la frequenza di risonanza risulta essere superiore a quella richiesta, è necessario verificare se i vibratori sono corti e, se necessario, allungarli. Se la frequenza di risonanza è inferiore, vengono installati un dispositivo di adattamento e una linea di sfasamento. L'alimentatore è collegato tramite una bobina rigida (4-6 spire con diametro di 15 mm; le altre sue caratteristiche non sono critiche).

Portandovi il GIR, viene determinata la frequenza di risonanza dell'intero sistema: non deve superare i 14,15 MHz.

Successivamente, vengono raggiunti l'SWR minimo e il rapporto ottimale tra i valori di radiazione in avanti e all'indietro. Questo può essere fatto usando solo un ricetrasmettitore e un indicatore di campo.

L'antenna è collegata al ricetrasmettitore e l'indicatore di campo viene utilizzato per trovare la radiazione massima in portata e direzione. Se è all'inizio dell'intervallo, gli elementi sono più lunghi del necessario, se alla fine sono più corti.

Impostata la frequenza di risonanza, spostando i morsetti sui dispositivi di accoppiamento, si ottiene un SWR minimo.

L'ultima fase dell'impostazione consiste nel rilevare il diagramma di radiazione all'altezza di lavoro. Valori di altezza ottimali - 0,5l (10,5 m) e l (21 metri); a quelli intermedi, il diagramma di radiazione può essere distorto. Pertanto, ad un'altezza di 6 m, il diagramma è quasi circolare.

L'indicatore di campo si trova a una distanza di 20 ... 50 m dall'antenna, preferibilmente alla stessa altezza. Accendi il ricetrasmettitore in modalità telegrafo e, ruotando l'antenna, fissa le letture dell'indicatore ogni 15 ... 20 °.

Sulla base dei punti ottenuti si costruisce un diagramma (Fig. 7).

Nella copia dell'autore dell'antenna, l'SWR alla frequenza di 14,18 kHz era inferiore a 1,1, ai bordi della gamma non superava 1,6, il che è spiegato da una certa banda stretta dovuta al piccolo diametro delle estremità degli elementi . L'ampiezza del diagramma di radiazione al livello 0,7 sul piano orizzontale è di circa 75°. Il petalo posteriore è debolmente espresso.

Letteratura

1. Rothammel K. Nuove antenne per radioamatori - Radio, 1965, No. 11, p. 20-23.
2. Snesarev A. Antenna con riflettore attivo - Radio, 1968 / N9 9, p. 17, 18.
3. Kozlov F. A proposito di un'antenna con riflettore attivo - Radio, 1972. No. 9, p. 22.
4. La nostra consultazione - Radio, 1973. N. 11, p. 63.
5. Benkovsky 3., Lipinsky E. Antenne amatoriali di onde corte e ultracorte - M .: Radio and communication, 1983, p. 304, 325, 389.

Autore: G. Butorin (U5MH) Antracite; Pubblicazione: cxem.net

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