HF antény plnej veľkosti. Prijímacie antény v pásme VN. Typ prijímacej antény

Dipól. Najjednoduchšia anténa.

V poslednej dobe čoraz častejšie počujem od svojich začínajúcich kolegov o ťažkostiach vznikajúcich pri konštrukcii jednej alebo druhej antény. Hývajú sa na anténach, ktoré je ťažké postaviť pre základné znalosti.

Sám som bol v ich „topánkach“ a myslel som a konal som približne rovnakým spôsobom, ale stále som sa vrátil k najjednoduchšej výrobe a konfigurácii „polvlnovej dipólovej“ antény. V tomto článku popíšem najjednoduchší a lacný spôsob, ako postaviť polvlnovú dipólovú anténu a jej nastavenie. A aby to nebolo uvedené vo vzorcoch, použijeme online výpočet. Nižšie sú uvedené rozmery pre dosah 40 m.

A tak vezmeme medený anténny kábel alebo elektrický drôt (napríklad s prierezom 2 štvorcov) a odrežeme ramená o 10 m. Nebudem sa tu púšťať do sporov, ktorý materiál je lepší na výrobu antény. Asi najlepší materiál je ten, ktorý je po ruke alebo ho mám zadarmo (srandujem). Treba poznamenať, že elektrická dĺžka antény sa mierne líši od fyzickej dĺžky z výpočtu.

Nižšie je uvedený príklad, ako môžete jednoducho vyrobiť dipól

Po odrezaní prvkov sa vyrobí centrálny izolátor a izolátor pre konce plechov. Dipól môžete zavesiť do priestoru. Odporúčaná výška zavesenia nie je menšia ako 1/4 vlnovej dĺžky pre zvolený rozsah. Lepšie, samozrejme, čo najvyššie, ale ak je výška zavesenia nižšia ako 1/4, tiež to nie je strašidelné, anténa jednoducho nebude fungovať tak efektívne. Keďže sa zavedie reaktívna zložka. Ale o tom neskôr.

Dipól je vyrobený, zavesený, pripojený k transceiveru. Môže každý pracovať?
Myslím že áno. Nevieme však hodnotu SWR a či rezonancia antény leží v požadovanom frekvenčnom rozsahu. Preto bude práca s takouto anténou málo efektívna.
Musíme teda naladiť anténu. Na tento účel môžete použiť merač SWR alebo analyzátor antény. SWR meter nám ukazuje mieru koordinácie antény s transceiverom. Hodnota dobre naladenej antény by mala smerovať k 1, ale je celkom prijateľné viesť komunikáciu na anténach s VSWR do 3. Anténny analyzátor nám ukazuje o niečo väčšie parametre - sú to VSWR, aktívna a reaktancia antény. Všetky tieto ukazovatele sú veľmi dôležité, ale v počiatočnom štádiu nie sú také dôležité.

Takto vyzerá merač SWR (dobre, aspoň jedna z milióna možností)

Takže Anténny analyzátor

Bohužiaľ, nie každý rádioamatér si môže dovoliť kúpiť anténny analyzátor, ale merač SWR je pomerne cenovo dostupný.

Začnime ladiť anténu. Pripojte merač SWR medzi transceiver a anténu. A zmeriame hodnotu SWR na začiatku, v strede a na konci úseku požadovaného rozsahu. V ideálnom prípade by ste mali dostať hodnotu 1 v celej oblasti, ale toto je ideálne. Ale v skutočnosti má dipól charakteristickú impedanciu 75 ohmov, takže dostaneme hodnotu aspoň 1,5. Ale to by nemalo byť strašidelné, pretože Pripomínam, že s VSWR môžete pracovať až do 3. Ďalej, dobrá úroveň PSV bude s najväčšou pravdepodobnosťou ležať na nižšej frekvencii, pretože Pamätajte, že som povedal, že fyzické a elektrické dĺžky antény sú rôzne. Preto je potrebné anténu buď skrátiť alebo predĺžiť. Hlavná vec, ktorú si treba zapamätať, je niekoľko pravidiel pri nastavovaní antény:

• Skracovanie sa nerobí odrezaním ďalšieho kusu, ale ohnutím k hlavnej lopatke (platí pre drôtové antény)
• Ak je medzera často s dobrým SWR nižšia vo frekvencii, potom sa anténa musí skrátiť, ak je vyššia, potom sa musí predĺžiť
• A to najdôležitejšie. Najlepšie nepriateľom dobra. Aj keď neexistuje žiadna hranica dokonalosti.

A tak po niekoľkých meraniach dospejeme k záveru, že fyzická dĺžka antény je o niečo väčšia, od r frekvenčné pásmo s dobrou VSWR leží v rozsahu 6900-7000 MHz. Anténne plátna môžete samozrejme okamžite skrátiť, ale na to potrebujete poznať faktor skrátenia drôtu (materiál, z ktorého sú anténne plátna vyrobené). Preto je potrebné ramená dipólu niekoľkokrát (aspoň 2) skrátiť o rovnakú malú vzdialenosť, aby sa zistilo, o koľko kHz je frekvencia posunutá. A až potom, berúc do úvahy túto závislosť, skráťte ramená dipólu na požadovanú dĺžku.

To je všetko. Najjednoduchší spôsob výroby a ladenia polvlnovej dipólovej antény. Pri ladení antény som samozrejme nebral do úvahy jalovú zložku, ale zvažoval som najjednoduchší spôsob. Môžete začať pracovať vo vzduchu.

Veľa šťastia všetkým a tradične 73.

Naše obľúbené VF antény. Krátkovlnné antény o amatérskych pásmach je a zostáva jednou z horúcich tém amatérskeho rádia. Začiatočník sa pozrie na to, akú anténu použiť a esá éteru z času na čas pozrú, čo nové sa objavilo.

Nemusíte stáť na mieste, ale neustále zlepšovať svoje výsledky, preto ideme touto cestou, chápeme a zlepšujeme naše antény. Môžete dokonca vyčleniť niektorých rádioamatérov do samostatnej skupiny - Antenchiki.

Antény a hotové antény sú v poslednej dobe dostupnejšie. Ale aj po zakúpení takejto antény spolu s inštaláciou by majiteľ, v našom prípade rádioamatér, mal mať nápad.

V mojej mysli všetko začína miestom, kde budú umiestnené naše antény, potom samotné antény. Jasné, že výber lokality nie je daný každému, ale tu sa vieme skvele vyhrať a ako si vybrať, nie každý má taký šmrnc, ale sú takí rádioamatéri.

HF antény sú na prvom mieste

Technicky je problematické porovnávať miesto na KV (na VKV je to jednoduché a merania ukazujú rozdiel štyri decibely). Nech majú šťastie tí, ktorí majú takýto výber lokality. Pre vysokofrekvenčné rozsahy je výber antén väčší a rozmery sú znesiteľné, ale pre nízkofrekvenčné rozsahy je výber hotových antén menší. A je to pochopiteľné – nie každý si môže dovoliť päť yagi prvkov na dosah 80 metrov. Tu môže byť pole práce veľké, ak má rádioamatér také pole na umiestnenie antén v nízkofrekvenčných pásmach

Existuje taká kniha, kde je veľa informácií o anténach pre nízke frekvenčné rozsahy.

HF a VHF amatérske antény

Anténa je zariadenie, ktoré sa podieľa na procese prenosu elektromagnetickej energie z elektrického vedenia do voľného priestoru a naopak. Každá anténa má aktívny prvok, ako je vibrátor, a môže obsahovať aj jeden alebo viac pasívnych prvkov. Aktívnym prvkom antény je spravidla vibrátor. priamo pripojené k elektrickému vedeniu. Výskyt striedavého napätia na vibrátore je spojený tak so šírením vlny v elektrickom vedení, ako aj so vznikom elektromagnetického poľa okolo vibrátora.

Ideálna anténa pre HAM komunikáciu na kv

Aké antény používame my rádioamatéri? Čo potrebujeme? Potrebujeme ideálnu anténu pre metrové pásma. Povedzte, že takí ľudia neexistujú a že vôbec nič nie je dokonalé. Potom blízko k dokonalosti. Za čo? Pýtaš sa. Každý, kto chce dosiahnuť výsledky, ísť vpred, skôr či neskôr príde na túto tému. Poďme sa pozrieť na to, ako pochopiť ideálnu anténu na metrových amatérskych pásmach.

Prečo práve na amatérskych metroch, ale preto, že naši korešpondenti sú v rôznych vzdialenostiach na rôznych svetových stranách. Pridajme sem miestne podmienky, kde sa anténa nachádza a podmienky prechodu rádiových vĺn v danom čase na týchto frekvenciách. Bude veľa neznámych. Aký je uhol vyžarovania, aká polarizácia bude maximálna v konkrétnom časovom období s konkrétnym korešpondentom (územím).

Áno, niekto môže mať šťastie. S miestom, výberom antén, výškou zavesenia. Čo by ste teda mali robiť? Aby som mal vždy šťastie. Potrebujeme anténu, ktorá bude mať kedykoľvek tie najlepšie parametre pre daný prenos rádiových vĺn z akéhokoľvek územia. Viac = Skenujeme (otočíme) anténu v azimute, to je dobré. Toto je prvá podmienka. Druhá podmienka = potrebujeme skenovať pozdĺž uhla žiarenia vo vertikálnej rovine.

Ak niekto nevie, v závislosti od podmienok prechodu môže signál pochádzať z rôznych uhlov od toho istého korešpondenta. Treťou podmienkou je polarizácia. Skenovanie alebo zmena polarizácie z horizontálnej na vertikálnu polarizáciu a späť, plynulo alebo postupne. Po vytvorení a prijatí týchto troch podmienok v jednej anténe dostaneme ideálna anténa pre rádioamatérsku komunikáciu na krátkych vlnách.

Ideálna anténa

Ideálna anténa tak čo to je. Ak vezmeme do úvahy napríklad satelitné paraboly, možno to bude jasnejšie a ľahšie pochopiteľné. Tu berieme veľkosť (priemer činelu), toto je priama závislosť od zisku. Jeden satelit - napriklad sme zobrali 60cm antenu. priemer. Úroveň signálu na vstupe prijímača bude malá a niekedy neuvidíme obraz. Zoberme si anténu s priemerom 130 cm Úroveň je normálna, obraz je stabilný.

Teraz si zoberme anténu s priemerom 4 metre a čo môžeme pozorovať. Niekedy obrázok zmizne. Áno, dôvody môžu byť dva. Tento vietor rozkýval našu 4-metrovú anténu a signál zmizol. Tento satelit na obežnej dráhe neudržiava stabilne svoje súradnice. Ukazuje sa teda, že na jednej strane je 4-metrová anténa najlepšia z hľadiska zisku, na druhej strane nie je optimálna, čiže nie je ideálna. V tomto prípade je optimálna anténa 130 cm Prečo ju v tomto prípade nemôžeme nazvať ideálnou?

Tak je to na meracích rádioamatérskych pásmach. Nie vždy päť yagi prvkov na 40 metroch bude optimálnych pre rozsah 80 metrov. Nie sú teda dokonalé. Môžete uviesť aj pár príkladov z praxe. Vo svojej laboratórnej práci vyrobil 3 prvky pre dosah 10 metrov. Pasívne prvky sú zakrivené dovnútra aktívne. Potom príde do módy trojpásmová verzia takejto antény pod známym názvom.

Počúval som, krútil a samozrejme spájal s touto anténou, prvý dojem je nádherný. Potom prišiel víkend, ďalšia súťaž. Ale ked som s touto antenou zapol na 10-ku, tak ticho myslim, vcera dosah hrmelo, ale dnes uz prejazd.

Z času na čas som zapol tento rozsah, aby som počúval, zrazu začala pasáž. Pri ďalšej výzve na 10-ku ma početné rádioamatérske stanice omráčili - začalo. A potom okamžite zistím, že je pripojená nesprávna anténa. Namiesto 3 prvkov sa ukázalo, že ide o pyramídu pre rozsah 80 metrov. Prepínam na 3 živly - ticho, signály hromžia k pyramíde. Išiel som von, preskúmal 3 prvky, možno čo sa stalo, nie, všetko je v poriadku.

Potom som pracoval dobre na 28 megahertzoch, urobil som veľa spojení s pyramídou v rozsahu 80 metrov. V pondelok, utorok bol rovnaký obraz pozorovaný a až v stredu sa zdalo, že zapadne na svoje miesto. Ticho na pyramíde, ale hrmenie na 3-prvkoch. V čom je rozdiel? Rozdiel v uhle vyžarovania.

V mojej pyramíde je žiarenie na frekvencii 28 MHz. pod uhlom 90 stupňov, teda k zenitu a pod 3-prvkovým uhlom pod 20 stupňov. Tento praktický príklad nám dáva niečo na zamyslenie. Ďalší príklad, keď som bol v nulovej oblasti. Na 20-ke počujem volanie po nultom regióne, viem, že tento kamarát má anténu za niekoľko tisíc dolárov, že je v dobrej výške a výkonový zosilňovač nemá menej ako kilowatt. Volám naňho, ale on nepočuje, alebo skôr počuje, ale nevie rozoznať volací znak.

Zakrútil drahou anténou, nemalo to zmysel a nahlas povedal, že dnes nie je priechod. Tu na tejto frekvencii počujem – a vy ma akceptujete. Áno, akceptujem. Ukázalo sa, že je to jeho sused a len s piatimi wattmi a anténa je taká, že som už zabudol (možno ako trojuholník za 80). Nadviazali sme rádiový kontakt a bol milo prekvapený, keď vedel, akú anténu a výkon má sused. Neviem, koľko metrov alebo kilometrov je medzi nimi, ale v tom prípade bola strmá anténa bezmocná.

Nízkofrekvenčné antény

Laboratórne práce sa robili na pásmach 40 aj 80 metrov, to všetko je v hľadaní, ktorá anténa je lepšia. A je tu moment, kedy majú rádioamatéri ešte možnosť pracovať na takejto anténe, aby bola kedykoľvek optimálna, a teda ideálna. Čiastočne rádioamatéri používajú niektoré body, ktoré by mali byť zakomponované do ideálnej antény.

Najjednoduchšie je nastavenie azimutu. Druhý z hľadiska uhla vyžarovania - rovnaké antény dávame na rôzne stožiare, v rôznych výškach, alebo na jeden pri ich presune do stohov. Získame rôzne uhly vyžarovania. A tiež rôzne antény s rôznou polarizáciou, niektoré majú. Ale to je čiastočne, nie ako celok.

A niektorí si povedia, načo taká anténa. Desať kilowattov a prvé miesto vo vrecku. Áno, je to vaša voľba. V tomto prípade klamete nielen všetkých, ale predovšetkým seba. Alebo kto uz dlho pouziva takuto antenu na KV (existuje na VKV), kde su vlastnosti idealnej anteny.

Naše antény

Čo je tvoje anténa? 84 metrov 27 centimetrov a 28 metrov kábla. Wow, ale mám 32 centimetrov, potrebujem to skrátiť, skús ako ty. Toto je naša reč o anténach vo vzduchu. Tu je trochu iná odpoveď: a mám kábel tri metre, sedím blízko samotného okna a za oknom je hneď anténa. Tri je zlé, urobíte 28, viete, ako skvele bude anténa fungovať. Ale doslova včera som počul a rozhovor bol medzi dvoma skúsenými rádioamatérmi. A rozhovor bol o nejakej tajnej anténe, o tajných dimenziách.

kv anténa

Pre mnohých rádioamatérov táto téma bola, je a bude jednou z najobľúbenejších. Akú anténu si vybrať, akú kúpiť. V oboch prípadoch ho musíme namontovať, nainštalovať, nakonfigurovať, tu potrebujeme nejaké znalosti o anténových témach, tu nám pomôžu knihy z časopisov o anténových témach. Aby sme nakoniec niečo pochopili.

Anténa rádioamatéra by mala byť jedným z prvých riadkov. Ksv nie je ukazovateľ a nie je potrebné sa za ním v prvom rade hnať. Že anténa s SWR = 2 môže fungovať oveľa lepšie ako anténa s SWR = 1. A účinnosť klesá s pribúdajúcimi prvkami a oveľa viac.

kv anténa

Log-periodická drôtová anténa na 40 metrov. Všetko je jednoduché a efektívne.Niekoľko variant svahových antén pre nízkofrekvenčné dosahy 40,80,160 metrov. Skenovaná anténa RA6AA, ladenie, použité diely. V časopise Rádioamatér 1 1991. Čítať celé.

Nácvik ladenia a montáže antén. Zdvíhanie sťažňa. Možnosti uchytenia anténnych plátien na strom.Úprava pomocou GSS a lampového voltmetra v časopise Radio Amateur 2 1991. Čítaj.

V siedmom čísle 91. ročníka časopisu Radioamatér RA6AEG hovorí o svojej M anténe.

Všetky tieto informácie sú predovšetkým pre tých, ktorí už majú volaciu značku amatérskej rádiostanice, ako aj pre všetkých ostatných, ktorí na KV ešte neprišli.

Kapitálové konštrukcie a balkónové zábradlie možno úspešne použiť na upevnenie antény v prípadoch, keď inštalácia tohto zariadenia na strechu budovy z nejakého dôvodu nie je možná. Vf balkónová anténa sa, samozrejme, v účinnosti neporovnáva so základnou, ale pre mnohé úlohy budú jej možnosti celkom prijateľné. V tomto článku podrobne zvážime množstvo problémov súvisiacich s prevádzkou takýchto antén a naučíme sa, ako ich vyrobiť sami.

chytiť vlnu

Balkónové antény dnes často vidieť na fasádach mestských výškových budov. Takmer všetky sú určené pre krátkovlnnú prevádzku. Pomocou takýchto antén môžete prijímať signály rozhlasového a televízneho vysielania, umožňujú tiež využívať rádiostanice na amatérsku alebo komerčnú (profesionálnu) rádiovú komunikáciu. Treba poznamenať, že takéto zariadenia lepšie prijímajú rádiové signály ako vysielajú.

Domáca balkónová HF anténa môže byť vždy pripevnená na prvky kovovej prepravky, pretože má nízku hmotnosť a malé celkové rozmery. Najprv sa musíte uistiť, že zariadenie prijíma signál, ktorý potrebujete, dostatočne zreteľne. Balkónová anténa totiž vzhľadom na tieniace vlastnosti budovy funguje efektívne len v niektorých smeroch a ak sa váš balkón či lodžia „díva“ opačným smerom ako zdroj signálu, môže byť absolútne zbytočná.

Aké rádiové vlny sa nazývajú krátke? Do tejto kategórie patrí elektromagnetické žiarenie s vlnovou dĺžkou 10 až 100 m... Týmto dĺžkam zodpovedá frekvenčný rozsah 3 - 30 MHz. Pozoruhodnou vlastnosťou týchto rádiových vĺn je ich schopnosť odrážať sa od povrchu zeme a horných vrstiev atmosféry prakticky bez straty výkonu. Vďaka tomu vlna, ako keby, obteká povrch planéty, čo umožňuje prenášať signály na veľké vzdialenosti.

Ak spozorujete zhoršenie kvality komunikácie, neponáhľajte sa vziať anténu do šrotu. Krátkovlnné rádiové komunikácie sú veľmi citlivé na mnohé faktory, medzi ktoré patria najmä denná doba, poveternostné podmienky a povaha slnečnej aktivity. Tieto faktory ovplyvňujú príjem a vysielanie signálu s balkónovou anténou, ktorá je svojimi schopnosťami nižšia ako základná anténa, obzvlášť citeľne. Ďalším dôvodom zmien úrovne signálu je rušenie. Vlny z toho istého zdroja dosahujú anténu rôznymi cestami, ktoré majú rôzne trvanie. To je dôvod tohto javu.

Navrhujeme anténu pre KV pásmo

Tých, ktorí majú ráno namiesto zubnej kefky ruku po spájkovačke, bude zrejme zaujímať, ako si vyrobiť domácu anténu z odpadových materiálov. Po prvé, Potrebujeme feritovú trubicu- tieniaci prvok pre káble od monitorov a klávesníc. Niektorí rádioamatéri náhodou zistili, že takéto elektrónky reagujú s reaktívnou impedanciou v rozmedzí niekoľkých stoviek ohmov na rádiové signály s vlnovou dĺžkou tesne pod 100 m. Zároveň širokopásmový transformátor na takýchto elektrónkach vykazuje dobré frekvenčné charakteristiky v rámci krátkych vĺn. rozsah. Tieto vlastnosti feritových rúr nám pomôžu navrhnúť VN anténu na balkón alebo lodžiu. Ak to chcete urobiť, musíte postupovať podľa pokynov krok za krokom:

Takáto domáca HF anténa po inštalácii na balkón vykazuje dobrý príjem signálov s frekvenciou 14 až 28 MHz.

Prečítajte si o tom v našom článku. Obsahuje aj iné modely, ako je podlaha a strop.

Ak sa pýtate:, tak odpoveď na ňu nájdete na našej stránke.

Nastavenie amatérskeho pripojenia

Na území Ruskej federácie sú otvorené dve rádiové frekvenčné pásma:

— rozsah CB(latinské písmená, označenie sa číta ako "si-bi"), čo je krátke vlny;

— Rozsah PMR alebo LPD, čo je ultrakrátka vlna.

Nazývajú sa otvorené, pretože môžu byť použité bez špeciálneho povolenia. Je tu však jedno upozornenie: komerčné využitie pásma PMR nie je povolené.

CB vlny (27 MHz) sa môžu ohýbať okolo budov, prírodných kopcov a lesov. Vyznačujú sa nevýznamnými stratami, takže anténu je možné pripojiť k rádiovej stanici aj pomocou lacných káblových značiek. Inštalácia základných antén pre prevádzku v CB pásme nie je v rozpore s legislatívou.

CB frekvencie sa vyznačujú efektom prenosu na veľké vzdialenosti, ktorý je spôsobený zmenami slnečnej aktivity alebo stavu magnetického poľa našej planéty. Spočíva v tom, že signál zo zdroja vzdialeného 10-15 000 km je prijímaný jasnejšie ako zo stanice fungujúcej niekoľko kilometrov.

VHF signály (PMR a LPD) sa prenášajú na frekvenciách od 433 do 446 MHz. Mobilná rádiostanica pracujúca v pásme LPD je ideálna na organizáciu komunikácie napríklad medzi kanceláriou a skladom. Na rozdiel od zariadení "nabrúsených" pre CB pásmo, takéto stanice podporujú viackanálovú komunikáciu a sú vybavené veľmi účinnými vstavanými anténami. Okrem toho môžu byť stanice LPD použité na organizáciu komunikácie v rámci budovy a ich signály sa môžu dostať aj do suterénu.

Tip: Na počúvanie a komunikáciu s rádioamatérmi iných rádioamatérov je najlepšou voľbou AM / FM rádio s CB základnou anténou. Takéto vybavenie vám umožní počúvať miestne stanice aj zahraničné rozhlasové vysielanie.

Dnes, keď je väčšina starého bytového fondu sprivatizovaná a ten nový je určite súkromným majetkom, je pre rádioamatérov čoraz ťažšie inštalovať na strechu domu antény v plnej veľkosti. Strecha obytného domu je súčasťou majetku každého obyvateľa domu, v ktorom žije, a už nikdy vám nedovolí po nej chodiť a ešte viac inštalovať nejakú anténu a pokaziť fasádu budovy. . Napriek tomu sú dnes také prípady, keď rádioamatér uzavrie s bytovým oddelením zmluvu o prenájme časti strechy so svojou anténou, čo si však vyžaduje ďalšie finančné prostriedky a to je úplne iná téma. Mnoho začínajúcich rádioamatérov si preto môže dovoliť len tie antény, ktoré sa dajú nainštalovať na balkón či lodžiu, pričom riskujú napomenutie správcu domu za poškodenie fasády budovy absurdnou vyčnievajúcou konštrukciou.

Modlite sa k Bohu, aby nejaký „všetkoznalec“ nehovoril o škodlivom žiarení antény, ako z mobilných antén. Žiaľ, treba priznať, že pre rádioamatérov sa začala nová éra utajovania ich koníčka a ich KV antén, a to aj napriek paradoxu ich legálnosti po právnej stránke tejto problematiky. To znamená, že štát povoľuje vysielanie na základe „zákona o komunikáciách Ruskej federácie“ a úrovne povoleného výkonu zodpovedajú normám pre HF žiarenie SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.055-96, ale musia byť neviditeľní, aby sa predišlo zbytočným dôkazom o zákonnosti ich činností.

Navrhovaný materiál pomôže rádioamatérovi pochopiť antény s veľkým skrátením, ktoré je možné umiestniť do priestoru balkóna, lodžie, na stenu obytného domu alebo do obmedzeného anténneho poľa. Článok "VF Balkónové antény pre začiatočníkov" poskytuje prehľad možností antén od rôznych autorov, ktoré boli predtým publikované v papierovej aj elektronickej forme a vybrané pre podmienky ich inštalácie v obmedzenom priestore.

Vysvetľujúce komentáre pomôžu začiatočníkom pochopiť, ako anténa funguje. Predložené materiály sú zamerané na začínajúcich rádioamatérov, aby získali zručnosti pri stavbe a výbere miniantén.

1. Dipól Hertz.
2. Skrátený Hertzov dipól.
3. Špirálové antény.
4. Magnetické antény.
5. Kapacitné antény.

1. Hertzov dipól

Najklasickejším typom antény je nepochybne Hertzov dipól. Ide o dlhý drôt, najčastejšie s polvlnovou šírkou antény. Anténny drôt má svoju vlastnú kapacitu a indukčnosť, ktoré sú rozložené po celej anténe, nazývajú sa distribuované parametre antény. Kapacita antény vytvára elektrickú zložku poľa (E) a indukčnú zložku antény, magnetické pole (H).

Klasický Hertzov dipól má svojou povahou pôsobivé rozmery a je polovičnou vlnou. Posúďte sami, pri frekvencii 7 MHz je vlnová dĺžka 300/7 = 42,86 metra a polovica vlny bude mať 21,43 metra! Dôležitými parametrami každej antény sú jej charakteristiky zo strany priestoru, to sú jej clona, ​​vyžarovací odpor, efektívna výška antény, vyžarovací diagram atď., ako aj zo strany napájacieho napájača, sú to vstupná impedancia, prítomnosť reaktívnych zložiek a interakcia napájača s emitovanou vlnou. Polvlnový dipól je rozšírený lineárny žiarič v praxi anténovej techniky. Každá anténa má však svoje výhody a nevýhody.

Okamžite si všimneme, že pre dobrú prevádzku akejkoľvek antény sú potrebné aspoň dve podmienky, to je prítomnosť optimálneho predpätia a efektívna tvorba elektromagnetickej vlny. HF antény môžu byť vertikálne alebo horizontálne. Vertikálnou inštaláciou polvlnného dipólu a zmenšením jeho výšky otočením štvrtej časti na protizávažia dostaneme takzvanú štvrťvlnnú vertikálu. Vertikálne štvrťvlnové antény pre svoju efektívnu prevádzku vyžadujú dobrú "rádiotechnickú zem", tk. pôda planéty "Zem" má zlú vodivosť. Rádiotechnické uzemnenie je nahradené spojovacími protizávažiami. Prax ukazuje, že minimálny požadovaný počet protizávaží by mal byť asi 12, ale je lepšie, ak ich počet presiahne 20 ... 30, a ideálne je mať 100-120 protizávaží.

Netreba nikdy zabúdať, že ideálna vertikálna anténa so stovkou protizávaží má účinnosť 47% a anténa s tromi protizávažiami má účinnosť pod 5%, čo je na grafe jasne vidieť. Energia dodávaná do antény s malým počtom protizávaží je absorbovaná zemským povrchom a okolitými predmetmi, čím sa zahrievajú. Rovnako nízka účinnosť sa očakáva pri nízkom horizontálnom vibrátore. Jednoducho povedané, Zem slabo odráža a dobre pohlcuje vyžarované rádiové vlny, najmä keď sa vlna ešte nevytvorila v blízkej zóne od antény, ako zakalené zrkadlo. Hladina mora sa lepšie odráža a piesočná púšť neodráža vôbec. Podľa teórie reciprocity sú parametre a charakteristiky antény rovnaké pre príjem aj vysielanie. To znamená, že v režime príjmu na vertikále s malým počtom protiváh dochádza k veľkým stratám užitočného signálu a v dôsledku toho k zvýšeniu šumovej zložky prijímaného signálu.

Protizávažia klasickej zvislice by mali byť minimálne také dlhé ako hlavný čap, t.j. Posuvné prúdy tečúce medzi kolíkom a protizávažiami zaberajú určitý objem priestoru, ktorý sa podieľa nielen na tvorbe smerového diagramu, ale aj na tvorbe intenzity poľa. S väčšou aproximáciou môžeme povedať, že každý bod na čape zodpovedá vlastnému zrkadlovému bodu na protizávaží, medzi ktorým pretekajú posuvné prúdy. Faktom je, že posuvné prúdy, rovnako ako všetky bežné prúdy, prúdia pozdĺž cesty najmenšieho odporu, ktorý je v tomto prípade sústredený v objeme obmedzenom polomerom kolíka. Vygenerovaný smerový diagram bude superpozíciou (superpozíciou) týchto prúdov. Ak sa vrátime k vyššie uvedenému, znamená to, že účinnosť klasickej antény závisí od počtu protizávaží, t.j. čím viac protizávaží, tým väčší prúd predpätia, tým efektívnejšia anténa, TOTO JE PRVÁ PODMIENKA dobrého výkonu antény.

Ideálnym prípadom je polvlnový vibrátor umiestnený v otvorenom priestore bez absorbujúcej pôdy, alebo vertikála umiestnená na pevnom kovovom povrchu s polomerom 2-3 vlnových dĺžok. Je to potrebné, aby zemská pôda alebo predmety obklopujúce anténu nezasahovali do efektívnej tvorby elektromagnetickej vlny. Faktom je, že k tvorbe vlny a fázovej koincidencii magnetickej (H) a elektrickej (E) zložky elektromagnetického poľa nedochádza v blízkej zóne Hertzovho dipólu, ale v strednej a vzdialenej zóne. 2-3 vlnových dĺžok, TOTO JE DRUHÁ PODMIENKA pre dobrú prácu antén. Toto je hlavná nevýhoda klasického Hertzovho dipólu.

Generovaná elektromagnetická vlna vo vzdialenej zóne je menej náchylná na vplyv zemského povrchu, ohýba sa okolo neho, odráža sa a šíri sa v prostredí. Všetky vyššie uvedené veľmi stručné pojmy sú potrebné na pochopenie ďalšej podstaty konštrukcie amatérskych balkónových antén, hľadanie takej konštrukcie antény, pri ktorej sa vo vnútri samotnej antény vytvára vlna.

Teraz je jasné, že umiestnenie antén plnej veľkosti, štvrťvlnného stožiaru s protizávažím alebo polvlnného Hertzovho dipólu v rozsahu KV je takmer nemožné umiestniť v rámci balkóna alebo lodžie. A ak sa rádioamatérovi podarilo nájsť prístupný bod pripojenia antény na budove oproti balkónu alebo oknu, dnes sa to považuje za veľké šťastie.

2. Skrátený Hertzov dipól.

S obmedzeným priestorom, ktorý majú k dispozícii, musí rádioamatér robiť kompromisy a zmenšovať veľkosť antén. Antény sa považujú za elektricky malé, ak ich rozmery nepresahujú 10 ... 20 % vlnovej dĺžky λ. V takýchto prípadoch sa často používa skrátený dipól. Pri skracovaní antény klesá jej rozložená kapacita, respektíve indukčnosť, mení sa jej rezonancia smerom k vyšším frekvenciám. Na kompenzáciu tohto nedostatku sa do antény zavedú prídavné tlmivky L a kapacitné záťaže C ako sústredené prvky (obr. 1).

Maximálnu účinnosť antény je možné dosiahnuť umiestnením predlžovacích cievok na konce dipólu, od r prúd na koncoch dipólu je maximálny a distribuovaný rovnomernejšie, čo zabezpečuje maximálnu efektívnu výšku antény hd = h. Zapnutím tlmiviek bližšie k stredu dipólu sa zníži jeho vlastná indukčnosť, v tomto prípade klesne prúd na konce dipólu, zníži sa efektívna výška a následne aj účinnosť antény.

Na čo slúži kapacitná záťaž v skrátenom dipóle? Faktom je, že pri veľkom skrátení sa kvalitatívny faktor antény výrazne zvyšuje a šírka pásma antény sa zužuje ako rádioamatérske pásmo. Zavedenie kapacitných záťaží zvyšuje kapacitu antény, znižuje Q-faktor vytvoreného LC-obvodu a rozširuje jeho šírku pásma na prijateľnú úroveň. Skrátený dipól je naladený na pracovnú frekvenciu v rezonancii buď tlmivkami alebo dĺžkou vodičov a kapacitnými záťažami. To poskytuje kompenzáciu ich reaktancií na rezonančnej frekvencii, ktorá je potrebná podľa podmienok koordinácie s napájacím zdrojom.

Poznámka: Skrátenej anténe teda kompenzujeme potrebné charakteristiky, aby sa zhodovala s napájačom a priestorom, ale zmenšenie jej geometrických rozmerov VŽDY vedie k zníženiu jej účinnosti (účinnosti).

Jeden z príkladov výpočtu indukčnosti predlžovacej cievky bol dostupný vo výpočte v časopise "Radio", číslo 5, 1999, kde sa výpočet vykonáva z dostupného žiariča. Induktory L1 a L2 sú tu umiestnené v mieste napájania štvrťvlnného dipólu A a protizávažia D (obr. 2). Toto je jednopásmová anténa.

Indukčnosť skráteného dipólu si môžete vypočítať aj na stránke rádioamatéra RN6LLV - dáva odkaz na stiahnutie kalkulačky, ktorá môže pomôcť pri výpočte predlžovacej indukčnosti.

Existujú aj značkové skrátené antény (Diamond HFV5), ktoré majú viacpásmovú verziu, viď obr. 3, na tom istom mieste jej elektrickú schému.

Prevádzka antény je založená na paralelnom zapojení rezonančných prvkov naladených na rôzne frekvencie. Pri prechode z jedného rozsahu do druhého sa prakticky neovplyvňujú. Tlmivky L1-L5 sú predlžovacie cievky, každá navrhnutá pre svoj vlastný frekvenčný rozsah, rovnako ako kapacitné záťaže (pokračovanie antény). Tie majú teleskopickú konštrukciu a zmenou dĺžky dokážu nastaviť anténu v malom frekvenčnom rozsahu. Anténa má veľmi úzke pásmo.

* Mini - anténa pre rozsah 27 MHz, ktorej autorom je S. Zaugolny. Pozrime sa na jeho prácu podrobnejšie. Autorská anténa sa nachádza na 4. poschodí 9 poschodovej panelovej budovy v okennom otvore a ide v podstate o izbovú anténu, aj keď táto verzia antény bude lepšie fungovať mimo okenný (balkón, lodžia) obvod. Ako je zrejmé z obrázku, anténa pozostáva z oscilačného obvodu L1C1, naladeného na rezonanciu na frekvenciu komunikačného kanála a komunikačná cievka L2 slúži ako prispôsobovací prvok s napájačom, obr. 4.a. Hlavným žiaričom sú tu kapacitné záťaže vo forme drôtených rámov s rozmermi 300 * 300 mm a skrátený symetrický dipól pozostávajúci z dvoch kusov drôtu, každý 750 mm. Vzhľadom na to, že vertikálne umiestnený polvlnový dipól by zaberal výšku 5,5 m, potom je anténa s výškou len 1,5 m veľmi výhodnou možnosťou umiestnenia do okenného otvoru.

Ak z obvodu vylúčime rezonančný obvod a koaxiálny kábel pripojíme priamo k dipólu, potom bude rezonančná frekvencia v rozsahu 55-60 MHz. Na základe tejto schémy je zrejmé, že prvok na nastavenie frekvencie v tomto dizajne je oscilačný obvod a anténa je skrátená 3,7-krát a jej účinnosť sa výrazne neznížila. Ak sa v tomto prevedení použije oscilačný obvod naladený na iné nižšie frekvencie v rozsahu KV, anténa samozrejme bude fungovať, ale s oveľa nižšou účinnosťou. Napríklad, ak je takáto anténa naladená na 7 MHz amatérskeho pásma, faktor skrátenia antény od polovice vlny tohto rozsahu bude 14,3 a účinnosť antény klesne ešte viac (o druhú odmocninu 14), tj viac ako 200-krát. S tým sa ale nedá nič robiť, treba zvoliť takú konštrukciu antény, ktorá by bola čo najefektívnejšia. Toto prevedenie jasne ukazuje, že kapacitné záťaže vo forme drôtených štvorcov tu pôsobia ako sálavé prvky a svoju funkciu by plnili, keby boli celokovové. Slabým článkom je tu oscilačný obvod L1C1, ktorý musí mať vysoký Q-faktor a časť užitočnej energie v tomto dizajne sa zbytočne míňa vo vnútri dosiek kondenzátora C1. Preto zvýšenie kapacity kondenzátora síce znižuje rezonančnú frekvenciu, ale zároveň znižuje celkovú účinnosť tejto konštrukcie. Pri navrhovaní tejto antény pre nižšie frekvencie v oblasti HF je potrebné venovať pozornosť skutočnosti, že pri rezonančnej frekvencii L1 je maximálna a C1 minimálna, pričom netreba zabúdať, že kapacitné žiariče sú súčasťou rezonančného systému ako celku. Odporúča sa navrhnúť maximálne prekrytie frekvencie nie viac ako 2 a žiariče boli umiestnené čo najďalej od stien budovy. Balkónová verzia tejto antény s maskovaním pred zvedavými očami je znázornená na obr. 4.b. Išlo o podobnú anténu, ktorá sa používala nejaký čas v polovici 20. storočia na vojenských vozidlách v rozsahu KV s ladiacou frekvenciou 2-12 MHz.

* Jednopásmová možnosť "Neumierajúca anténa Fuchs"(21 MHz) je znázornená na obr. 5.a. 6,3 metra dlhá (takmer polvlnová) tyč je napájaná z konca paralelným oscilačným obvodom s rovnako vysokým odporom. Pán Fuchs sa rozhodol, že takto sa zhoduje paralelný oscilačný obvod L1C1 a polvlnový dipól, tak ako to je ... Ako viete, polvlnový dipól je sebestačný a pracuje sám na sebe, tj. nepotrebuje protizávažia ako štvrťvlnový vibrátor. Emitor (medený drôt) je možné umiestniť do plastovej udice. Pri práci na vzduchu sa takáto udica dá zo zábradlia balkóna vysunúť a vrátiť späť, no v zime to prináša množstvo nepríjemností. Kus drôtu len 0,8 m sa používa ako "uzemnenie" pre oscilačný obvod, čo je veľmi výhodné pri umiestnení takejto antény na balkón. Zároveň ide o výnimočný prípad, kedy možno kvetináč použiť ako uzemnenie (len srandu). Indukčnosť rezonančnej cievky L2 je 1,4 μH, je vyrobená na ráme s priemerom 48 mm a obsahuje 5 závitov 2,4 mm drôtu s rozstupom 2,4 mm. Ako rezonančný kondenzátor s kapacitou 40 pF obvod využíva dva kusy koaxiálneho kábla RG-6. Segment (C2 podľa schémy) je nezmenená časť rezonančného kondenzátora s dĺžkou najviac 55-60 cm a kratší segment (C1 podľa schémy) sa používa na jemné doladenie na rezonanciu (15- 20 cm). Spojovacia cievka L1 vo forme jedného otočenia cez cievku L2 je vyrobená káblom RG-6 s medzerou 2-3 cm jeho opletu a nastavenie SWR sa vykonáva posunutím tohto závitu zo stredu smerom k protiváha.

Poznámka: Anténa Fuchs funguje dobre len v polvlnovej verzii vysielača, ktorý sa dá skrátiť ako špirálové antény (čítaj nižšie).

* Možnosť viacpásmovej balkónovej antény znázornené na obr. 5 B. Bol testovaný ešte v 50-tych rokoch minulého storočia. Tu indukčnosť pôsobí ako predlžovacia cievka v režime autotransformátoru. A kondenzátor C1 na 14 MHz naladí anténu do rezonancie. Takýto kolík vyžaduje dobré uzemnenie, ktoré je ťažké nájsť na balkóne, aj keď pre túto možnosť môžete vo svojom byte použiť rozsiahlu sieť vykurovacích potrubí, ale neodporúča sa dodávať viac ako 50 W výkonu. Induktor L1 má 34 závitov medenej rúrky s priemerom 6 mm navinutej na ráme s priemerom 70 mm. Kohútiky z 2, 3 a 4 otáčok. V rozsahu 21 MHz je spínač P1 zopnutý, P2 otvorený, V rozsahu 14 MHz sú P1 a P2 zopnuté. Pri 7 MHz je poloha prepínačov na 21 MHz. V rozsahu 3,5 MHz sú P1 a P2 otvorené Prepínač P3 určuje koordináciu s podávačom. V oboch prípadoch je možné použiť tyč cca 5m, potom bude zvyšok žiariča visieť k zemi. Je jasné, že použitie takýchto možností antény by malo byť vyššie ako 2. poschodie budovy.

V tejto časti nie sú uvedené všetky príklady skrátenia dipólových antén; ďalšie príklady skrátenia lineárneho dipólu budú uvedené nižšie.

3. Špirálové antény.

Pri pokračovaní diskusie na tému skrátených balkónových antén nemožno ignorovať HF špirálové antény. A samozrejme je potrebné pripomenúť ich vlastnosti, ktoré majú prakticky všetky vlastnosti Hertzovho dipólu.

Akékoľvek skrátené antény, ktorých rozmery nepresahujú 10-20% vlnovej dĺžky, sú klasifikované ako elektricky malé antény.

Vlastnosti malých antén:

1. Čím menšia je anténa, tým menšia by mala byť ohmická strata. Malé antény zostavené z tenkých drôtov nemôžu efektívne fungovať, pretože majú zvýšené prúdy a efekt pokožky vyžaduje nízky povrchový odpor. To platí najmä pre antény s veľkosťou žiariča výrazne menšou ako štvrtina vlnovej dĺžky.
2. Pretože sila poľa je nepriamo úmerná veľkosti antény, zmenšenie veľkosti antény vedie k zvýšeniu veľmi vysokej intenzity poľa v jej blízkosti a so zvýšením vstupného výkonu vedie k vzniku „St Efekt Elmovho ohňa.
3. Siločiary elektrického poľa skrátených antén majú určitý efektívny objem, v ktorom je toto pole sústredené. Má tvar blízky rotačnému elipsoidu. V podstate ide o objem blízkeho kvázistatického poľa antény.
4. Malá anténa s rozmermi λ / 10 alebo menej má Q-faktor približne 40-50 a relatívnu šírku pásma nie väčšiu ako 2%. Preto je v takýchto anténach potrebné zaviesť nastavovací prvok v rámci rovnakého amatérskeho pásma. Takýto príklad je ľahké pozorovať s malými magnetickými anténami. Rozšírenie šírky pásma znižuje účinnosť antény, preto sa musíte vždy snažiť zvýšiť účinnosť ultra malých antén rôznymi spôsobmi.

* Zmenšenie veľkosti symetrického polvlnového dipólu viedlo najprv k objaveniu sa predlžovacích cievok (obr. 6a) a zníženie jeho otočnej kapacity a maximálne zvýšenie účinnosti viedlo k objaveniu sa indukčnej cievky na konštrukciu špirálových antén s priečnym vyžarovaním. Špirálová anténa (obr. 6.b.) je skrátený, stočený klasický polvlnový (štvrťvlnný) dipól s rozloženými indukčnosťami a kondenzátormi po celej dĺžke. Q-faktor takéhoto dipólu sa zvýšil a šírka pásma sa zúžila.

Na rozšírenie šírky pásma je skrátený špirálový dipól, podobne ako skrátený lineárny dipól, niekedy vybavený kapacitnou záťažou, obr. 6.b.

Keďže pri výpočtoch jednovibračných antén sa široko praktizuje pojem efektívna plocha antény (A ef.), zvážime možnosti zvýšenia účinnosti špirálových antén pomocou koncových kotúčov (kapacitná záťaž) a odkážeme na graf. príklad rozloženia prúdov na obr. 7. Vzhľadom na to, že v klasickej špirálovej anténe je indukčná cievka (zvinutá anténna pavučina) rozmiestnená po celej dĺžke, je rozloženie prúdu pozdĺž antény lineárne a plocha prúdu sa nevýznamne zväčšuje. Kde Iap je protiuzlový prúd špirálovej antény, obr. 7.a. A efektívna plocha antény Aeff. určuje tú časť oblasti čela rovinnej vlny, z ktorej anténa odoberá energiu.

Pre rozšírenie šírky pásma a zvýšenie efektívnej vyžarovacej plochy sa praktizuje inštalácia koncových kotúčov, čím sa zvyšuje účinnosť antény ako celku, obr.7.b.

Pokiaľ ide o jednokoncové (štvrťvlnové) špirálové antény, mali by ste vždy pamätať na Aeff. veľmi závisí od kvality pôdy. Preto by ste mali vedieť, že rovnakú účinnosť štvrťvlnnej vertikály zabezpečujú štyri protizávažia s dĺžkou λ / 4, šesť protizávaží s dĺžkou λ / 8 a osem protizávaží s dĺžkou λ / 16. Navyše dvadsať protizávaží λ / 16 poskytuje rovnakú účinnosť ako osem protizávaží λ / 4. Je jasné, prečo balkónoví rádioamatéri prišli k polvlnnému dipólu. Funguje to samo o sebe (pozri obr. 7.c.), siločiary sú uzavreté voči svojim prvkom a "uzemnené", ako v štruktúrach na obr. on to nepotrebuje. Okrem toho môžu byť špirálové antény vybavené aj združenými prvkami predĺženia-L (alebo skrátenia-C) elektrickej dĺžky špirálového žiariča a ich špirálová dĺžka sa môže líšiť od špirály plnej veľkosti. Príkladom toho je kondenzátor s premenlivou kapacitou (diskutovaný nižšie), ktorý možno považovať nielen za ladiaci prvok pre sekvenčný oscilačný obvod, ale aj za skracovací prvok. Taktiež špirálová anténa pre prenosné stanice v rozsahu 27 MHz (obr. 8). Tu je krátka cievková predlžovacia tlmivka.

* Kompromisné riešenie možno vidieť v návrhu Valeryho Prodanova (UR5WCA), - balkónová špirálová anténa 40-20m s faktorom skracovania K = 14, je celkom hodná pozornosti rádioamatérov bez strechy, viď obr.9.

Jednak je viacpásmový (7/10/14 MHz), jednak pre zvýšenie účinnosti autor zdvojnásobil počet špirálových antén a spojil ich fázovo. Neprítomnosť kapacitných záťaží v tejto anténe je spôsobená tým, že rozšírenie šírky pásma a Aeff. Anténa je dosiahnutá fázovým spojením dvoch rovnakých vyžarovacích prvkov paralelne. Každá anténa je navinutá medeným drôtom na PVC rúrke s priemerom 5 cm, dĺžka drôtu každej antény je polovičná vlna pre pásmo 7 MHz. Na rozdiel od Fuchsovej antény je táto anténa prispôsobená napájaču pomocou širokopásmového transformátora. Výstup transformátora 1 a 2 má spoločné napätie. Vibrátory v autorskom prevedení stoja od seba vo vzdialenosti len 1m, to je šírka balkóna. S rozšírením tejto vzdialenosti v rámci balkóna sa zisk mierne zvýši, ale šírka pásma antény sa výrazne rozšíri.

* Amatérske rádio Harry Elington(WA0WHE, zdroj "QST", 1972, január. Obr. 8.) postavil 80 m špirálovú anténu s faktorom skracovania asi K = 6,7, ktorá sa vo svojej záhrade môže maskovať ako opora nočnej lampy alebo stožiaru. Ako vidieť z jeho komentára, aj zahraniční rádioamatéri dbajú o svoj relatívny pokoj, hoci anténa je inštalovaná na súkromnom dvore. Špirálová anténa s kapacitnou záťažou na potrubí s priemerom 102 mm, výškou asi 6 metrov a protizávažím zo štyroch drôtov podľa autora ľahko dosiahne SWR 1,2-1,3 a pri SWR = 2 to funguje v šírke pásma do 100 kHz. Elektrická dĺžka drôtu v špirále bola tiež polovica vlny. Polvlnová anténa je napájaná z konca antény cez koaxiálny kábel s charakteristickou impedanciou 50 Ohm cez KPE -150pF, čím sa anténa zmenila na sériový oscilačný obvod (L1C1) s vyžarujúcou indukčnosťou cievky.

Samozrejme, v účinnosti prenosu je vertikálna špirála horšia ako klasický dipól, ale podľa autora je táto anténa oveľa lepšia v príjme.

* Zrolované antény

Na zmenšenie veľkosti lineárneho polvlnného dipólu nie je potrebné stáčať ho do špirály.

V zásade sa dá špirála nahradiť inými formami skladania polvlnného dipólu, napríklad podľa Minkowského, Obr. 11. Dipól s pevnou frekvenciou 28,5 MHz je možné umiestniť na podložku s rozmermi 175 mm x 175 mm. Ale fraktálne antény sú veľmi úzkopásmové a pre rádioamatérov majú len kognitívny záujem o transformáciu ich návrhov.

Iným spôsobom skracovania rozmerov antén je možné skrátiť polvlnný vibrátor, alebo vertikálu stláčaním do tvaru meandru, obr.12. V tomto prípade sa parametre antény, ako je vertikála alebo dipól, menia bezvýznamne, keď sú stlačené nie viac ako na polovicu. Pri rovnakej horizontálnej a vertikálnej časti meandru sa zisk meandrovej antény zníži asi o 1 dB a vstupná impedancia sa blíži k 50 Ohm, čo umožňuje napájať takúto anténu priamo 50-ohmovou anténou. kábel. Ďalšie zmenšenie veľkosti (NIE dĺžky vodiča) vedie k zníženiu zisku a vstupnej impedancie antény. Výkon meandrovej antény pre krátkovlnný rozsah je však charakterizovaný zvýšeným odporom žiarenia v porovnaní s lineárnymi anténami s rovnakým skrátením drôtu. Experimentálne štúdie ukázali, že pri výške meandra 44 cm a s 21 prvkami pri rezonančnej frekvencii 21,1 MHz bola impedancia antény 22 Ohm, kým lineárna vertikála rovnakej dĺžky má impedanciu 10-15 krát menšiu. Vďaka prítomnosti horizontálnych a vertikálnych úsekov meandru anténa prijíma a vysiela elektromagnetické vlny horizontálnej aj vertikálnej polarizácie.

Jeho stláčaním alebo naťahovaním dosiahnete rezonanciu antény na požadovanej frekvencii. Meandrový krok môže byť 0,015λ, ale tento parameter nie je kritický. Namiesto meandru môžete použiť vodič s trojuholníkovými ohybmi alebo špirálou. Požadovanú dĺžku vibrátorov je možné určiť experimentálne. Ako východiskový bod môžeme predpokladať, že dĺžka „narovnaného“ vodiča by mala byť približne štvrtina vlnovej dĺžky pre každé rameno deleného vibrátora.

* "Tesla špirála" v balkónovej anténe. V nadväznosti na vytúžený cieľ zmenšenia rozmerov balkónovej antény a minimalizácie strát v Aeff začali rádioamatéri namiesto koncových kotúčov používať technologicky vyspelejšiu plochú Teslovu špirálu ako meander, využívajúc ju ako predĺženie indukčnosti skráteného dipól a zároveň koncovú kapacitu (obr. 6. a.). Rozloženie magnetických a elektrických polí v plochom Teslovom induktore je znázornené na obr. 13. To zodpovedá teórii šírenia rádiových vĺn, kde E-pole a H-pole sú navzájom kolmé.

V anténach s dvoma plochými Tesla špirálami tiež nie je nič nadprirodzené, a preto pravidlá pre konštrukciu špirálovej antény Tesla zostávajú klasické:

• elektrická dĺžka špirály môže byť anténa s nesymetrickým napájaním, buď štvrťvlnný vertikálny alebo skladaný polvlnový dipól.
• Čím väčší je krok navíjania a čím väčší je jeho priemer, tým vyššia je jeho účinnosť a naopak.
• Čím väčšia je vzdialenosť medzi koncami zloženého polvlnového vibrátora, tým vyššia je jeho účinnosť a naopak.

Slovom, na jeho koncoch sme dostali zvinutý polvlnový dipól vo forme plochých induktorov, pozri obr.14. Do akej miery zmenšiť alebo zväčšiť tú či onú stavbu, rozhoduje rádioamatér po tom, čo vyjde na svoj balkón s metrom (po dohode s poslednou inštanciou, s matkou alebo manželkou).

Pomocou plochého induktora s veľkými medzerami medzi závitmi na koncoch dipólu sú vyriešené dva problémy naraz. Ide o kompenzáciu elektrickej dĺžky skráteného vibrátora pomocou rozloženej indukčnosti a kapacity, ako aj o zvýšenie efektívnej plochy skrátenej antény Aeff a súčasné rozšírenie jej šírky pásma, ako na obr. 7.p.c. Toto riešenie zjednodušuje konštrukciu skrátenej antény a umožňuje všetkým prvkom rozptýlenej LC antény pracovať s maximálnou účinnosťou. Neexistujú žiadne nefunkčné anténne prvky, napríklad ako kapacita v magnete ML-antény a indukčnosť v EH-antény. Malo by sa pamätať na to, že kožný efekt vyžaduje hrubé a vysoko vodivé povrchy, ale ak vezmeme do úvahy anténu s Teslovou cievkou, vidíme, že stočená anténa opakuje elektrické parametre bežného polovičného vibrátora. V tomto prípade distribúcia prúdov a napätí po celej dĺžke anténneho pásu podlieha zákonom lineárneho dipólu a zostáva až na výnimky nezmenená. Preto úplne odpadá potreba zahusťovania prvkov antény (Tesla špirála). Okrem toho sa nespotrebúva energia na ohrev prvkov antény. Vyššie uvedené skutočnosti vás nútia zamyslieť sa nad vysokým rozpočtom tohto dizajnu. A jednoduchosť jeho výroby z ruky niekomu, kto aspoň raz v živote držal v rukách kladivo a obviazal si prst.

Takúto anténu s určitým rušením môžeme nazvať indukčne kapacitnou, v ktorej sú LC vyžarovacie prvky, alebo Teslovou špirálovou anténou. Okrem toho, ak vezmeme do úvahy blízke pole (kvázistatické), teoreticky môže poskytnúť ešte vyššie hodnoty pevnosti, čo potvrdzujú terénne testy tohto dizajnu. EH pole sa vytvára v tele antény, a preto je táto anténa menej závislá od kvality zeme a okolitých predmetov, čo je v skutočnosti dar z nebies pre rodinu balkónových antén. Nie je žiadnym tajomstvom, že takéto antény medzi rádioamatérmi už dávno existujú a táto publikácia poskytuje materiál o premene lineárneho dipólu na špirálovú anténu s priečnym vyžarovaním, potom na skrátenú anténu s kódovým názvom „Tesla špirála“. Plochá špirála môže byť navinutá drôtom 1,0-1,5 mm, pretože na konci antény je prítomné vysoké napätie a prúd je minimálny. Drôt s priemerom 2-3mm mierne zlepší účinnosť antény, no výrazne odčerpá vašu peňaženku.

Poznámka: Dizajn a výroba skrátených "špirálových" a "Tesla špirálových" antén s elektrickou dĺžkou λ / 2 je v porovnaní so špirálou s elektrickou dĺžkou λ / 4 priaznivá vzhľadom na nedostatok dobrého terénu na balkóne.

Napájanie antény.

Anténu s Teslovými špirálami považujeme za symetrický polvlnový dipól, stočený na svojich koncoch do dvoch paralelných špirál. Ich roviny sú navzájom rovnobežné, hoci môžu byť v rovnakej rovine, obr. 14. Jeho vstupná impedancia sa len mierne líši od klasickej verzie, takže sú tu použiteľné klasické možnosti prispôsobenia.

Linear Windom anténa pozri obr. 15. označuje vibrátory s nevyváženým napájaním, vyznačuje sa „nenáročnosťou“ z hľadiska zhody s transceiverom. Jedinečnosť antény Windom spočíva v jej viacpásmovom použití a jednoduchosti výroby. Po premene tejto antény na "Tesla špirály" v priestore bude symetrická anténa vyzerať ako na obr. 16.а, - s gama-prispôsobením a asymetrickým dipólom Windom, obr.16.b.

Ak sa chcete rozhodnúť, ktorú možnosť antény si vyberiete na realizáciu svojich plánov na premenu balkóna na "anténne pole", je lepšie prečítať si tento článok až do konca. Konštrukcia balkónových antén je oproti plnohodnotným anténam priaznivá v tom, že ich parametre a ďalšie kombinácie je možné vyrobiť bez toho, aby ste opustili strechu vášho domu a opäť nezranili správcu domu. Táto anténa je navyše praktickým sprievodcom pre začínajúcich rádioamatérov, kedy sa prakticky „na kolene“ naučíte všetky základy stavby elementárnych antén.

Montáž antény

Na základe praxe je lepšie brať dĺžku drôtu, ktorý tvorí pás antény, s malým okrajom, mierne väčším o 5-10% jeho odhadovanej dĺžky, mal by to byť izolovaný jednožilový medený drôt pre elektroinštaláciu s priemerom 1,0-1,5 mm. Nosná konštrukcia budúcej antény je zostavená (spájkovaním) z PVC vykurovacích rúrok. Samozrejme, v žiadnom prípade by sa nemali používať rúry s vystuženou hliníkovou rúrou. Na pokus sú vhodné aj suché drevené paličky, viď obr.17.

Ruský rádioamatér nepotrebuje prezrádzať postupnú montáž nosnej konštrukcie, stačí sa mu z diaľky pozrieť na originálny produkt. Napriek tomu sa pri montáži antény Windom alebo symetrického dipólu oplatí najskôr označiť vypočítaný výkonový bod na budúcej anténnej stojine a upevniť ho v strede traverzy, kde bude anténa napájaná. Prirodzene, dĺžka traverzy je zahrnutá v celkovom elektrickom rozmere budúcej antény a čím je dlhšia, tým vyššia je účinnosť antény.

Transformátor

Impedancia symetrickej dipólovej antény bude o niečo menšia ako 50 Ohm, preto schéma zapojenia viď obr. 18.a. možno usporiadať jednoduchým zapnutím magnetickej západky alebo použitím gama párovania.

Odpor zrolovanej antény „Windom“ má o niečo menej ako 300 Ohm, takže môžete použiť údaje v tabuľke 1, ktorá zaujme svojou univerzálnosťou s použitím len jednej magnetickej západky.

Feritové jadro (západka) sa musí otestovať pred inštaláciou na anténu. Na tento účel je sekundárny L2 pripojený k vysielaču a primárny L1 k ekvivalentu antény. Kontrolujú SWR, ohrev jadra, ako aj stratu výkonu v transformátore. Ak sa jadro zahrieva pri danom výkone, musí sa počet feritových západiek zdvojnásobiť. Ak dôjde k neprijateľnej strate výkonu, musí sa zvoliť ferit. Pomer straty výkonu k dB nájdete v tabuľke 2.

Akokoľvek je ferit pohodlný, stále verím, že pre vyžarované rádiové vlny akejkoľvek miniantény, kde je sústredené obrovské pole EH, je to „čierna diera“. Blízke umiestnenie feritu znižuje účinnosť miniantény faktorom µ / 100 a všetky pokusy o čo najväčšiu účinnosť antény sú márne. Preto sa v minianténach dáva najväčšia prednosť transformátorom so vzduchovým jadrom, obr. 18.b. Takýto transformátor pracujúci v rozsahu 160-10m je navinutý dvojitým drôtom 1,5mm na ráme s priemerom 25 a dĺžkou 140mm, 16 závitov s dĺžkou vinutia 100mm.

Je tiež potrebné pripomenúť, že napájač takejto antény zažíva vysokú intenzitu vyžarovaného poľa na svojom opletení a vytvára v ňom napätie, ktoré negatívne ovplyvňuje činnosť transceivera v režime vysielania. Anténny efekt je lepšie eliminovať aretáciou feeder-choke bez použitia feritových krúžkov, viď obr. 19. Ide o 5-20 závitov koaxiálneho kábla, navinutých na ráme s priemerom 10-20 centimetrov.

Takéto napájacie tlmivky môžu byť inštalované v bezprostrednej blízkosti anténneho pásu (tela), ale je lepšie ísť za hranicu vysokej koncentrácie poľa a inštalovať vo vzdialenosti asi 1,5-2 m od anténneho pásu. Druhá takáto tlmivka, inštalovaná vo vzdialenosti λ / 4 od prvej, nebude rušiť.

Ladenie antény

Ladenie antény prináša veľké potešenie a navyše sa takáto konštrukcia odporúča použiť na laboratórne práce na špecializovaných vysokých školách a univerzitách bez opustenia laboratória na tému "Antény".

Ladenie je možné spustiť vyhľadaním rezonančnej frekvencie a naladením SWR antény. Spočíva v posunutí bodu napájania antény na jednu alebo druhú stranu. Nie je potrebné presúvať transformátor ani prívodný kábel po traverze a nemilosrdne strihať vodiče, aby sa vyjasnil napájací bod. Všetko je tu blízko a jednoducho.

Na vnútorných koncoch plochých špirálok na jednej a na druhej strane stačí urobiť posúvače vo forme "krokodílov", ako je znázornené na obr.20. Keď sme predtým zabezpečili mierne zväčšenie dĺžky špirály, berúc do úvahy nastavenia, posúvame posúvače z rôznych strán dipólu o rovnakú dĺžku, ale v opačných smeroch, čím posúvame bod podávania. Výsledkom ladenia bude očakávaná SWR nie väčšia ako 1,1-1,2 pri nájdenej frekvencii. Reaktívne zložky by mali byť obmedzené na minimum. Samozrejme, ako každá anténa by mala byť umiestnená na mieste čo najbližšie k podmienkam miesta inštalácie.

Druhou fázou bude presné naladenie antény do rezonancie, čo sa dosiahne skrátením alebo predĺžením vibrátorov na oboch stranách na rovnaké kusy drôtu s rovnakými posuvníkmi. To znamená, že môžete zvýšiť frekvenciu ladenia skrátením oboch závitov špirály o rovnakú veľkosť a naopak znížiť frekvenciu predĺžením. Po dokončení ladenia na mieste budúcej inštalácie je potrebné spoľahlivo pripojiť, izolovať a upevniť všetky prvky antény.

Zisk antény, šírka pásma a uhol vyžarovania

Podľa praktizujúcich rádioamatérov má táto anténa nižší vyžarovací uhol asi 15 stupňov ako plnohodnotný dipól a je vhodnejšia pre DX komunikáciu. Tesla špirálový dipól má útlm -2,5 dB v porovnaní s dipólom plnej veľkosti namontovaným v rovnakej výške od zeme (λ / 4). Šírka pásma antény na úrovni -3 dB je 120-150 kHz! Pri horizontálnom umiestnení má opísaná anténa osemnásobný vyžarovací diagram podobný ako má polvlnový dipól plnej veľkosti a minimá vyžarovacieho diagramu poskytujú útlm až -25 dB. Účinnosť antény je možné zlepšiť, ako v klasickej verzii, zvýšením výšky umiestnenia. Ale keď sú antény umiestnené za rovnakých podmienok vo výškach λ / 8 a nižšie, bude špirálová anténa Tesla efektívnejšia ako polvlnový dipól.

Poznámka: Všetky tieto špirálové antény Tesla vyzerajú perfektne, ale aj keď je takéto rozloženie antény horšie ako dipól o 6dB, t.j. jeden bod na S-metre, to je super.

Iné konštrukcie antén.

Pri dipóle pre dosah 40 metrov a pri iných prevedeniach dipólov do dosahu 10m je už všetko jasné, vráťme sa však k špirálovej vertikále pre dosah 80m (obr. 10.). Tu sa dáva prednosť polvlnovej špirálovej anténe, a preto je „zem“ potrebná len nominálne.

Napájanie takýchto antén je možné realizovať ako na obr.9 pomocou sčítacieho transformátora alebo na obr.10. variabilný kondenzátor. Samozrejme, v druhom prípade bude šírka pásma antény oveľa užšia, ale anténa má schopnosť naladiť rozsah a napriek tomu je podľa informácií o autorských právach potrebné aspoň nejaké uzemnenie. Našou úlohou je zbaviť sa ho na balkóne. Keďže anténa je napájaná z konca (pri napätí "antinóda"), vstupná impedancia skrátenej polvlnovej špirálovej antény môže byť cca 800-1000 ohmov. Táto hodnota závisí od výšky zvislej časti antény, od priemeru „Teslovej špirály“ a od umiestnenia antény voči okolitým objektom. Na vyrovnanie vysokej vstupnej impedancie antény s nízkou impedanciou napájača (50 Ohm) môžete použiť vysokofrekvenčný autotransformátor vo forme tlmivky s odbočkou (obr. 21.a), ktorý je široko praktizovaný. v polvlnných, vertikálne usporiadaných lineárnych anténach na 27 MHz od SIRIO, ENERGY atď.

Údaje zodpovedajúceho autotransformátora pre polvlnovú anténu C-Bi s dosahom 10-11m:

D = 30 mm; L1 = 2 otáčky; L2 = 5 otáčok; d = 1,0 mm; h = 12-13 mm. Vzdialenosť medzi L1 a L2 = 5 mm. Cievky sú navinuté na jednom plastovom ráme cievka na cievku. Kábel je spojený centrálnym jadrom s 2-otáčkovým kohútikom. Pás (koniec) polvlnového vibrátora je pripojený k "horúcemu" vedeniu cievky L2. Výkon, na ktorý je autotransformátor určený, je až 100 W. Možná voľba zatiahnutia cievky.

Údaje zodpovedajúceho autotransformátora pre polvlnovú anténu špirálového typu dosah 40m:

D = 32 mm; L1 = 4,6 uH; h = 20 mm; d = 1,5 mm; n = 12 otáčok. L2 = 7,5 uH; ; h = 27 mm; d = 1,5 mm; n = 17 otáčok. Cievka je navinutá na jednom plastovom ráme. Kábel je spojený centrálnym jadrom s kohútikom. Anténa (koniec špirály) je pripojená k horúcemu vodiču cievky L2. Výkon, na ktorý je autotransformátor určený je 150-200W. Možná voľba zatiahnutia cievky.

Rozmery antény "Tesla spiral" dosah 40m:celková dĺžka drôtu je 21m, traverza je vysoká 0,9-1,5m s priemerom 31mm, na radiálne uložených lúčoch po 0,45m. Vonkajší priemer špirály bude 0,9 m

Údaje zodpovedajúceho autotransformátora pre špirálovú anténu s dosahom 80 m: D = 32 mm; L1 = 10,8 uH; h = 37 mm; d = 1,5 mm; n = 22 otáčok. L2 = 17,6 uH; ; h = 58 mm; d = 1,5 mm; n = 34 otáčok. Cievka je navinutá na jednom plastovom ráme. Kábel je spojený centrálnym jadrom s kohútikom. Anténa (koniec špirály) je pripojená k horúcemu vodiču cievky L2. Možná voľba zatiahnutia cievky.

Rozmery antény "Tesla spiral" dosah 80m:celková dĺžka drôtu je 43m, traverza je vysoká 1,3-1,5m s priemerom 31mm, na radiálne osadených lúčoch 0,6m. Vonkajší priemer špirály bude 1,2 m

Priradenie s polvlnným špirálovým dipólom pri napájaní z konca je možné realizovať nielen pomocou autotransformátora, ale aj podľa Fuchsa, paralelného oscilačného obvodu, pozri obr. 5.a.

Poznámka:

• Pri napájaní polvlnovej antény z jedného konca je možné ladenie na rezonanciu vykonať z ktoréhokoľvek konca antény.
• Pri absencii aspoň nejakého druhu uzemnenia musí byť na podávači nainštalovaný blokovací podávač-tlmivka.

Možnosť vertikálnej smerovej antény

S párom špirálových antén Tesla a určitou plochou na ich umiestnenie môžete vytvoriť smerovú anténu. Pripomínam, že všetky operácie s touto anténou sú úplne totožné s lineárnymi anténami a nutnosť ich zrolovania nie je spôsobená módou miniantén, ale nedostatkom umiestnení pre lineárne antény. Použitie dvojprvkových smerových antén so vzdialenosťou 0,09-0,1λ medzi nimi umožňuje navrhnúť a postaviť smerovú špirálovú anténu Tesla.

Táto myšlienka je prevzatá z „KB JOURNAL“ č. 6 za rok 1998. Túto anténu dokonale popisuje Vladimir Polyakov (RA3AAE), ktorú nájdete na internete. Podstatou antény je, že dve vertikálne antény umiestnené vo vzdialenosti 0,09λ sú napájané v protifáze jedným napájačom (jedna s opletením, druhá so stredovým jadrom). Napájanie sa vyrába ako rovnaká anténa Windom, len s jednovodičovým napájaním, obr. 22 .. Fázový posun medzi protiľahlými anténami vzniká ich ladením nižšie a vyššie frekvencie, ako u klasických smerových antén Yagi. A koordinácia s podávačom sa vykonáva jednoduchým pohybom podávacieho bodu pozdĺž pásu oboch antén, pohybom od nulového podávacieho bodu (stred vibrátora). Keď presuniete výkonový bod zo stredu o určitú vzdialenosť X, môžete dosiahnuť odpor od 0 do 600 ohmov ako pri anténe Windom. Potrebujeme len odpor asi 25 ohmov, takže posun podávacieho bodu od stredu vibrátorov bude veľmi malý.

Elektrická schéma navrhovanej antény s približnými rozmermi udávanými vo vlnových dĺžkach je na obr.22. A praktické vyladenie špirálovej antény Tesla na požadovaný odpor záťaže je pomocou technológie na obr.20 celkom realizovateľné. Anténa je napájaná v bodoch XX priamo napájačom s charakteristickou impedanciou 50 Ohm a jej opletenie musí byť izolované blokovacou napájacou tlmivkou, viď obr.19.

Možnosť 30m vertikálnej smerovej špirálovej antény podľa RA3AAE

Ak z nejakého dôvodu rádioamatér nie je spokojný s verziou špirálovej antény Tesla, potom je celkom realizovateľná verzia antény so špirálovými žiaričmi, obr.23. Uveďme jej výpočet.

Použijeme dĺžku špirálového drôtu na polovicu vlny:

X = 300/MHz = 300/10,1; λ/2 -29,7/2 = 14,85. Vezmime si 15 m

Vypočítajme krok na cievkach na rúre s priemerom 7,5 cm, dĺžka vinutia cievky = 135 cm:

Obvod L = D * π = -7,5 cm * 3,14 = 23,55 cm = 0,2355 m;

počet závitov polvlnného dipólu -15m / 0,2355 = 63,69 = 64 závitov;

krok navíjania na rubín s dĺžkou 135 cm. - 135 cm / 64 = 2,1 cm ..

Odpoveď: na rúrku s priemerom 75 mm navinieme 15 metrov medeného drôtu s priemerom 1-1,5 mm v počte 64 závitov s krokom navíjania = 2 cm.

Vzdialenosť medzi rovnakými vibrátormi bude 30 * 0,1 = 3 m.

Poznámka: výpočty antény boli zaokrúhlené pre možnosť skrátenia drôtu vinutia pri ladení.

Na zvýšenie predpätia a jednoduchosti nastavenia je potrebné urobiť malé nastaviteľné kapacitné zaťaženia na koncoch vibrátorov a na podávači musí byť v mieste pripojenia nasadený blokovací podávač. Posunuté miesta podávania zodpovedajú rozmerom na obr. 22. Malo by sa pamätať na to, že jednosmernosť v tejto konštrukcii je dosiahnutá fázovým posunom medzi opačnými špirálami ich ladením s rozdielom frekvencie 5-8%, ako v klasických smerových anténach Uda-Yagi.

Zrolovaná "Bazooka"

Ako viete, hlučné prostredie v každom meste zanecháva veľa požiadaviek. To platí aj pre frekvenčné rádiové spektrum vzhľadom na totálne použitie impulzných meničov výkonu pre domáce spotrebiče. Z tohto dôvodu som urobil pokus použiť v anténe "Tesla špirála" osvedčenú anténu typu "Bazooka". V princípe ide o rovnaký polvlnový vibrátor so systémom uzavretej slučky ako všetky slučkové antény. Umiestniť ho na vyššie uvedený traverz nebolo ťažké. Experiment sa uskutočnil pri frekvencii 10,1 MHz. Ako anténny pás bol použitý 7mm TV kábel. (obr. 24). Hlavná vec je, že opletenie kábla nie je hliníkové ako jeho plášť, ale medené.

"Prepichnú" to aj skúsení rádioamatéri, ktorí si pri kúpe vezmú šedý oplet kábla na pocínovanú meď. Keďže tu hovoríme o QRP anténe na balkón a vstupný výkon je až 100 W, potom bude takýto kábel celkom vhodný. Faktor skrátenia takéhoto kábla s penovým polyetylénom je asi 0,82. Preto je dĺžka L1 (obr. 25) pre frekvenciu 10,1 MHz. Každý z nich bol 7,42 cm a dĺžka predlžovacích vodičov L2 s týmto usporiadaním antény bola 1,83 cm. Vstupný odpor zloženej "Bazooky" po montáži na otvorenom priestranstve bol cca 22-25 ohmov a nie je ničím regulovaný. Preto tu bol potrebný transformátor 1: 2. V skúšobnej verzii bol vyrobený na feritovej západke s jednoduchými drôtmi z reproduktorov s pomerom závitov podľa tabuľky 1. Iná verzia transformátora 1: 2 je znázornená na obr. 26.

Aperiodická širokopásmová anténa "Bazooka"

Nejeden rádioamatér, ktorý má čo i len anténne pole k dispozícii na streche domu alebo na dvore chaty, neodmietne širokopásmovú prieskumnú anténu na báze špirálového napájača Tesla. Klasická verzia aperiodickej antény so záťažovým odporom je mnohým známa, tu hrá Bazooka anténa rolu širokopásmového vibrátora a jej šírka pásma, ako pri klasických verziách, má veľký presah smerom k vyšším frekvenciám.

Schéma antény je znázornená na obr. 27 a výkon rezistora je asi 30% výkonu dodávaného do antény. Ak sa anténa používa len ako prijímacia anténa, výkon odporu 0,125W postačuje. Treba poznamenať, že anténa "Tesla špirála", inštalovaná horizontálne, má osemnásobný smerový vzor a je schopná priestorového výberu rádiových signálov. Pri vertikálnej inštalácii má kruhový vyžarovací diagram.

4. Magnetické antény.

Druhým, nemenej obľúbeným typom antény je indukčný žiarič so skrátenými rozmermi, ide o magnetický rám. Magnetický rám objavil v roku 1916 K. Brown a do roku 1942 sa používal ako prijímacia plocha v rádiových prijímačoch a zameriavačoch. Toto je tiež otvorený oscilačný obvod s obvodom rámu menej ako 0,25 vlnovej dĺžky, nazýva sa „magnetická slučka“ a jeho skrátený názov získal skratku - ML. Aktívnym prvkom magnetickej slučky je indukčnosť. V roku 1942 amatérsky rádiový operátor používajúci rádiový volací znak W9LZX prvýkrát použil takúto anténu na vysielacej stanici misie HCJB v horách Ekvádoru. Vďaka tomu si magnetická anténa okamžite podmanila rádioamatérsky svet a odvtedy je široko používaná v amatérskej i profesionálnej komunikácii. Magnetické slučkové antény sú jedným z najzaujímavejších typov malých antén, ktoré možno pohodlne umiestniť ako na balkóny, tak aj na okenné parapety.

Má formu slučky vodiča, ktorý je spojený s premenlivým kondenzátorom na dosiahnutie rezonancie, kde slučka je vyžarujúca indukčnosť oscilujúceho LC obvodu. Emitorom je tu len indukčnosť vo forme slučky. Rozmery takejto antény sú veľmi malé a obvod rámu je zvyčajne 0,03-0,25 λ. Maximálna účinnosť magnetickej slučky môže dosiahnuť 90% vzhľadom na Hertzov dipól, pozri obr. 29.a. Kapacita C v tejto anténe sa nezúčastňuje procesu žiarenia a má čisto rezonančný charakter, ako v každom oscilačnom obvode, obr. 29.b..

Účinnosť antény silne závisí od aktívneho odporu anténneho pásu, od jeho rozmerov, od umiestnenia v priestore, ale vo väčšej miere od materiálov použitých na konštrukciu antény. Šírka pásma slučkovej antény je zvyčajne od jednotiek do desiatok kilohertzov, čo súvisí s vysokým faktorom kvality vytvoreného LC obvodu. Preto účinnosť ML antény do značnej miery závisí od jej Q-faktora, čím vyšší je Q-faktor, tým vyššia je jej účinnosť. Táto anténa sa používa aj ako vysielacia anténa. Pri malých rozmeroch rámu je amplitúda a fáza prúdu tečúceho v ráme prakticky konštantná po celom obvode. Maximálna intenzita žiarenia zodpovedá rovine rámu. V kolmej rovine rámu má vyžarovací diagram ostré minimum a celkový obrazec slučkovej antény má tvar „osmičky“.

Intenzita elektrického poľa E elektromagnetická vlna (V / m) na diaľku d od vysielanie slučková anténa, vypočítaná podľa vzorca:

EMF E indukovaný v pestovať slučková anténa, vypočítaná podľa vzorca:

Osemrozmerný vyžarovací diagram rámu umožňuje využiť jeho minimá vzoru na jeho rozladenie v priestore od blízko umiestneného rušenia alebo nežiaduceho žiarenia v určitom smere v blízkych zónach do 100 km.

Pri výrobe antény je potrebné dodržať pomer priemerov vyžarovacieho prstenca a komunikačnej slučky D/d ako 5/1. Spojovacia cievka je vyrobená z koaxiálneho kábla, je umiestnená v bezprostrednej blízkosti vyžarovacieho prstenca na opačnej strane ako kondenzátor a vyzerá ako na obr.30.

Keďže vo vysielacom ráme tečie veľký prúd dosahujúci desiatky ampérov, rám vo frekvenčných rozsahoch 1,8-30 MHz je vyrobený z medenej rúrky s priemerom cca 40-20 mm a ladiaci kondenzátor v rezonancii by nemal mať trenie kontaktov. Jeho prierazné napätie musí byť minimálne 10 kV s príkonom do 100 W. Priemer vyžarovacieho prvku závisí od použitého rozsahu frekvencií a vypočítava sa z vlnovej dĺžky vysokofrekvenčnej časti rozsahu, kde obvod rámu je P = 0,25λ, počítané od hornej frekvencie.

Možno jeden z prvých po W9LZX, nemecké krátke vlny DP9IV s ML anténou inštalovanou na okne, s výkonom vysielača len 5 W, v pásme 14 MHz som urobil QSO s mnohými európskymi krajinami a s výkonom 50 W - s inými kontinentmi. Práve táto anténa sa stala východiskom pre experimenty ruských rádioamatérov, viď obr.31.

Túžba vytvoriť experimentálnu kompaktnú interiérovú anténu, ktorú možno pokojne nazvať aj EH anténou, v úzkej spolupráci s Alexandrom Grachevom ( UA6AGW), Sergey Tetyukhin (R3PIN) navrhol ďalšie majstrovské dielo, pozri obr. 32.

Práve toto nízkorozpočtové prevedenie izbovej verzie EH-antény môže potešiť rádioamatérov-nováčikov alebo letných obyvateľov. Anténny obvod obsahuje ako magnetický žiarič L1, L2, tak aj kapacitný vo forme teleskopického "fúza".

Zvláštna pozornosť v tomto dizajne (R3PIN) si zaslúži rezonančný systém na prispôsobenie napájača s anténou Lsv; C1, čo opäť zvyšuje Q-faktor celého anténneho systému a umožňuje mierne zvýšiť zisk antény ako celku. Ako primárny okruh spolu s „fúzmi“ ako v návrhu Jakova Moiseeviča tu pôsobí oplet kábla anténneho plátna. S dĺžkou týchto "fúzov" a ich polohou v priestore je ľahké dosiahnuť rezonanciu a čo najefektívnejšiu prevádzku antény ako celku indikátorom prúdu v ráme. A vybavenie antény indikačným zariadením nám umožňuje považovať túto verziu antény za úplne hotovú konštrukciu. Bez ohľadu na dizajn magnetických antén však vždy chcete zvýšiť jej účinnosť.

Dvojslučkové magnetické antény vo forme osmičky sa pomerne nedávno začali objavovať aj medzi rádioamatérmi, viď obr.33. Jeho otvor je dvakrát väčší ako klasický. Kondenzátor C1 môže zmeniť rezonanciu antény s frekvenčným prekrytím 2-3 krát a celkový obvod obvodu dvoch slučiek je ≤ 0,5λ. To je porovnateľné s polvlnovou anténou a jej malá vyžarovacia apertúra je kompenzovaná zvýšeným Q faktorom. Je lepšie koordinovať podávač s takouto anténou pomocou indukčnej väzby.

Teoretická odbočka: Dvojitú slučku možno považovať za zmiešaný oscilačný systém systémov LL a LC. Tu sú pre normálnu prevádzku obe ramená zaťažované na radiačné médium synchrónne a fázovo. Ak je pozitívna polvlna privádzaná do ľavého ramena, potom presne rovnaká vlna je privádzaná do pravého ramena. EMF samoindukcie generované v každom ramene bude podľa Lenzovho pravidla opačné k EMF indukcie, ale keďže EMF indukcie každého ramena je opačného smeru, EMF samoindukcie sa bude vždy zhodovať s smer indukcie opačného ramena. Potom sa indukcia v cievke L1 spočíta so samoindukciou z cievky L2 a indukcia v cievke L2 - so samoindukciou L1. Rovnako ako v LC obvode môže byť celkový výkon žiarenia niekoľkonásobne vyšší ako príkon. Napájanie môže byť napájané ktorýmkoľvek z induktorov a akýmkoľvek spôsobom.

Dvojitý okraj je znázornený na obr. 33.a.

Konštrukcia dvojslučkovej antény, kde L1 a L2 sú navzájom spojené vo forme osmičky. Takto sa zrodil dvojrámový ML. Nazvime to podmienečne ML-8.

ML-8, na rozdiel od ML, má svoju zvláštnosť - môže mať dve rezonancie, oscilačný obvod L1; C1 má svoju vlastnú rezonančnú frekvenciu a L2; C1 má svoju vlastnú. Úlohou konštruktéra je dosiahnuť jednotu rezonancií a teda aj maximálnu účinnosť antény, teda rozmery slučiek L1; L2 a ich indukčnosti musia byť rovnaké. V praxi inštrumentálna chyba niekoľkých centimetrov zmení jednu alebo druhú indukčnosť, ladiace frekvencie rezonancií sa trochu rozchádzajú a anténa prijíma určitú frekvenčnú deltu. Okrem toho dvojité zahrnutie identických antén rozširuje šírku pásma antény ako celku. Niekedy to konštruktéri robia zámerne. V praxi je ML-8 aktívne využívaný rádioamatérmi s rádiovými volacími znakmi RV3YE; US0KF; LZ1AQ; K8NDS a iní jednoznačne tvrdia, že takáto anténa funguje oveľa lepšie ako anténa s jednou slučkou a zmena jej polohy v priestore sa dá jednoducho ovládať priestorovým výberom. Predbežné výpočty ukazujú, že pre ML-8 pre dosah 40 metrov bude priemer každej slučky pri maximálnej účinnosti o niečo menší ako 3 metre. Je jasné, že takáto anténa môže byť inštalovaná iba vonku. A snívame o efektívnej anténe ML-8 na balkón alebo dokonca na parapet. Samozrejme, môžete zmenšiť priemer každej slučky na 1 meter a naladiť rezonanciu antény s kondenzátorom C1 na požadovanú frekvenciu, ale účinnosť takejto antény klesne viac ako 5-krát. Môžete ísť opačným smerom, uložiť vypočítanú indukčnosť každej slučky pomocou nie jedného, ​​ale dvoch závitov, pričom rezonančný kondenzátor bude mať rovnaké hodnotenie a faktor kvality antény ako celku. Niet pochýb o tom, že clona antény sa zníži, ale počet závitov „N“ túto stratu čiastočne vyrovná, podľa nižšie uvedeného vzorca:

Z vyššie uvedeného vzorca je zrejmé, že počet závitov N je jedným z faktorov čitateľa a je v rovnakom rade, a to ako s plochou otočenia-S, tak s jeho faktorom kvality-Q.

Napríklad rádioamatér OK2ER(pozri obr. 34) považovali za možné použiť 4-otáčkový ML s priemerom len 0,8 m v rozmedzí 160-40 m.

Autor antény uvádza, že na 160 metrov anténa funguje nominálne a používa sa skôr na rádiové sledovanie. V dosahu 40m. stačí použiť prepojku, ktorá zníži pracovný počet závitov na polovicu. Venujme pozornosť použitým materiálom - medená rúrka slučky je prevzatá z ohrevu vody, príchytky spájajúce ich do spoločného monolitu slúžia na inštaláciu vodovodných potrubí a v elektrikári bola zakúpená zapečatená plastová krabica. Zosúladenie antény s napájačom je kapacitné a vykonáva sa podľa niektorej z uvedených schém, viď obr.35.

Okrem vyššie uvedeného musíme pochopiť, že nasledujúce prvky antény negatívne ovplyvňujú kvalitu-Q antény ako celku:

Z vyššie uvedeného vzorca vidíme, že aktívny odpor indukčnosti Rk a kapacita oscilačného systému CK, stojace v menovateli, by mali byť minimálne. To je dôvod, prečo sú všetky ML vyrobené z medenej rúrky, pokiaľ je to možné, ale existujú prípady, keď je plech pántu vyrobený z hliníka. Faktor kvality takejto antény a jej účinnosť klesá faktorom 1,1-1,4. S ohľadom na kapacitu oscilačného systému je potom všetko komplikovanejšie. Pri konštantnej veľkosti slučky L, napríklad pri rezonančnej frekvencii 14 MHz, bude kapacita C len 28 pF a účinnosť = 79 %. Pri frekvencii 7 MHz je účinnosť = 25 %. Zatiaľ čo pri frekvencii 3,5 MHz s kapacitou 610 pF je jej účinnosť = 3 %. Preto sa ML používa najčastejšie pre dva rozsahy a tretí (najnižší) sa považuje za prehľad. Preto je potrebné vykonať výpočty na základe najvyššieho rozsahu s minimálnou kapacitou C1.

Dvojitá magnetická anténa s dosahom 20m.

Parametre každej slučky budú nasledovné: Pri priemere pletiva (medenej rúrky) 22mm, priemere dvojitej slučky 0,7m, vzdialenosti medzi závitmi 0,21m, indukčnosť slučky bude 4,01μH. Požadované konštrukčné parametre antény pre iné frekvencie sú zhrnuté v tabuľke 3.

Tabuľka 3

Frekvencia ladenia (MHz)	Kapacita C1 (pF)	Šírka pásma (kHz)

Na výšku bude takáto anténa iba 1,50-1,60 m. To je celkom prijateľné pre anténu typu - balkónová verzia ML-8 a dokonca aj anténu zavesenú mimo okna obytnej viacposchodovej budovy. A jeho schéma zapojenia bude vyzerať ako na obr. 36.a.

Napájanie antény môže byť kapacitne alebo indukčne viazaný. Kapacitné možnosti komunikácie zobrazené na obr. 35 je možné zvoliť na žiadosť rádioamatéra.

Najlacnejšou možnosťou je indukčná spojka, ale jej priemer bude iný.

Výpočet priemeru (d) viazacej slučky ML-8 je vyrobený z vypočítaného priemeru dvoch slučiek.

Obvod dvoch slučiek po prepočte je 4,4 * 2 = 8,8 metra.

Vypočítajme imaginárny priemer dvoch slučiek D = 8,8m / 3,14 = 2,8 metra.

Vypočítajme priemer pripojovacej slučky - d = D / 5. = 2,8/5 = 0,56 metra.

Keďže v tomto prevedení používame dvojotáčkový systém, aj komunikačná slučka musí mať dve slučky. Stočíme na polovicu a vznikne nám dvojotáčkové komunikačné očko s priemerom cca 28 cm. Výber komunikácie s anténou sa vykonáva v čase špecifikácie SWR v prioritnom frekvenčnom rozsahu. Väzbovú slučku je možné galvanicky spojiť s bodom nulového napätia (obr. 36.a.) a umiestniť bližšie k nemu.

Elektrický žiarič, to je ďalší dodatočný prvok žiarenia. Ak magnetická anténa vyžaruje elektromagnetickú vlnu s prioritou magnetického poľa, potom bude elektrický žiarič vykonávať funkciu dodatočného žiariča elektrického poľa-E. V skutočnosti by mal nahradiť počiatočnú kapacitu C1 a odtokový prúd, ktorý predtým zbytočne prechádzal medzi uzavretými doskami kondenzátora C1, teraz pracuje na dodatočnom žiarení. V tomto prípade bude časť dodávaného výkonu dodatočne vyžarovaná elektrickými žiaričmi, obr. 36.b. Šírka pásma sa zvýši na hranice rádioamatérskeho pásma ako pri EH anténach. Kapacita takýchto žiaričov je nízka (12-16pF, nie viac ako 20), a preto ich účinnosť v nízkofrekvenčných rozsahoch bude nízka. S obsluhou antén EH sa môžete zoznámiť pomocou odkazov:

Na ladenie do rezonancie magnetickej antény, je najlepšie použiť vákuové kondenzátory s vysokým prierazným napätím a vysokým faktorom kvality. Navyše pomocou prevodovky a elektrického pohonu je možné anténu naladiť na diaľku.

Navrhujeme lacnú balkónovú anténu, ku ktorej sa môžete kedykoľvek priblížiť, zmeniť jej polohu v priestore, prestavať alebo prepnúť na inú frekvenciu. Ak v bodoch „a“ a „b“ (pozri obr. 36.a.) namiesto vzácneho a drahého variabilného kondenzátora s veľkými medzerami pripojíte kondenzátor vyrobený z úsekov kábla RG-213 s lineárnou kapacitou 100 pF / m, potom môžete okamžite zmeniť nastavenia frekvencie a upraviť ladiacu rezonanciu pomocou ladiaceho kondenzátora C1. „Kábel kondenzátora“ možno zrolovať a utesniť akýmkoľvek spôsobom. Takúto sadu kapacít možno mať pre každý rozsah samostatne a možno ju pripojiť k obvodu pomocou bežnej elektrickej zásuvky (body a a b) spárovanej s elektrickou zástrčkou. Približné kapacity C1 podľa rozsahov sú uvedené v tabuľke 1.

Indikácia ladenia antény v rezonancii je lepšie to urobiť priamo na samotnej anténe (to je jasnejšie). Na to stačí neďaleko komunikačnej cievky na webe L1 (bod nulového napätia) pevne navinúť 25 - 30 otáčok drôtu MGTF a utesniť indikátor nastavenia všetkými jeho prvkami pred zrážkami. Najjednoduchšia schéma je na obr.37. Maximálne hodnoty zariadenia P budú indikovať úspešné naladenie antény.

Na úkor účinnosti antény Ako materiál slučiek L1;L2 môžete použiť lacnejšie materiály, napríklad PVC rúrku s hliníkovou vrstvou vo vnútri na položenie vodovodnej rúrky s priemerom 10-12 mm.

DDRR anténa

Napriek tomu, že účinnosť klasickej DDRR antény je o 2,5 dB nižšia ako u štvrťvlnového vibrátora, jej geometria sa ukázala byť natoľko atraktívna, že DDRR bol patentovaný Nortropom a uvedený do sériovej výroby.

Rovnako ako v prípade Groundplane je hlavným faktorom slušnej účinnosti DDRR antény solídna protiváha. Je to plochý kovový kotúč s vysokou povrchovou vodivosťou. Jeho priemer musí byť aspoň o 25 % väčší ako priemer prstencového vodiča. Elevačný uhol hlavného nosníka je tým menší, čím vyšší je pomer priemerov kotúča protizávažia, a zväčšuje sa, ak je po obvode kotúča upevnených čo najviac radiálnych protizávaží s dĺžkou 0,25λ, čím sa zabezpečí ich spoľahlivý kontakt s disk protizávažia.

Tu uvažovaná DDRR anténa (obr. 38) používa dva identické prstence (odtiaľ názov „dvojkruhový-kruhový“). V spodnej časti je namiesto kovového povrchu použitý uzavretý krúžok s rozmermi ako je ten vrchný. Všetky uzemňovacie body sú k nemu pripojené podľa klasickej schémy. Napriek miernemu poklesu účinnosti antény je tento dizajn veľmi atraktívny pre umiestnenie na balkón, navyše s takýmto riešením je zaujímavý pre znalcov 40-metrového dosahu. Použitím štvorcových konštrukcií namiesto krúžkov sa anténa na balkóne podobá sušičke bielizne a nespôsobuje zbytočné otázky susedov.

Všetky jeho veľkosti a menovité hodnoty kondenzátorov sú uvedené v tabuľke 4. V cenovo dostupnej možnosti môže byť drahý vákuový kondenzátor nahradený sekciami podávača v určitom rozsahu a jemné doladenie sa vykonáva trimrom 1-15pF so vzduchovým dielektrikom, pričom treba pamätať na to, že lineárna kapacita kábla RG213 = (97pF / m).

Tabuľka 4

Amatérske kapely, (m)
Obvod rámu (m)

Praktické skúsenosti s používaním dvojkruhovej antény DDRR opísal DJ2RE. Testovaná anténa s dosahom 10 metrov bola vyrobená z medenej rúrky s vonkajším priemerom 7 mm. Na jemné doladenie antény boli medzi horným "horúcim" koncom vodiča a spodným prstencom použité dve medené otočné platne 60x60 mm.

Porovnávacou anténou bola rotačná trojprvková Yagi umiestnená 12 m od zeme. Anténa DDRR bola umiestnená vo výške 9 m. Jej spodný prstenec bol uzemnený len cez tienenie koaxiálneho kábla. Pri testovacom príjme sa okamžite prejavila kvalita DDRR antény, ako kruhového žiariča. Prijímaný signál bol podľa autora testov na S-metri Yagi signálu o dva body nižší so ziskom asi 8 dB. Pri vysielaní s výkonom do 150 W bolo vykonaných 125 komunikačných relácií.

Poznámka: Podľa autora testov sa ukazuje, že anténa DDRR mala v čase testovania zisk okolo 6 dB. Tento jav je často zavádzajúci kvôli blízkosti rôznych antén rovnakého dosahu a vlastnosti ich opätovného vyžarovania EME strácajú na čistote experimentu.

5. Kapacitné antény.

Pred začatím tejto témy si chcem spomenúť na príbeh. V 60. rokoch 19. storočia JC Maxwell pri formulovaní sústavy rovníc na popis elektromagnetických javov čelil skutočnosti, že rovnica pre jednosmerné magnetické pole a rovnica zachovania elektrických nábojov striedavých polí (rovnica tzv. kontinuita) sú nezlučiteľné. Aby sa eliminoval rozpor, Maxwell, ktorý na to nemal žiadne experimentálne údaje, predpokladal, že magnetické pole je generované nielen pohybom nábojov, ale aj zmenou elektrického poľa, rovnako ako elektrické pole nie je generované iba nábojmi. , ale aj zmenou magnetického poľa. Veličinu, kde je elektrická indukcia, ktorú pripočítal k hustote vodivého prúdu, nazval Maxwell predpätý prúd... Elektromagnetická indukcia má magnetoelektrický analóg a rovnice poľa získali pozoruhodnú symetriu. Tak bol špekulatívne objavený jeden z najzákladnejších zákonov prírody, ktorého dôsledkom je existencia elektromagnetických vĺn. Následne to G. Hertz, opierajúc sa o túto teóriu, dokázal elektromagnetické pole vyžarované elektrickým vibrátorom sa rovná poľu vyžarovanému kapacitným žiaričom!

Ak áno, uistime sa ešte raz, čo sa stane, keď sa uzavretý oscilačný obvod zmení na otvorený a ako možno zistiť elektrické pole E? K tomu vedľa oscilačného obvodu umiestníme indikátor elektrického poľa, ide o vibrátor, v ktorého roztrhnutí je zahrnutá žiarovka, ktorá ešte nesvieti, viď obr. 39.a. Postupne obvod otvárame a pozorujeme, že svieti kontrolka indikátora elektrického poľa, obr. 39.b. Elektrické pole už nie je sústredené medzi doskami kondenzátora, jeho siločiary idú z jednej dosky na druhú cez otvorený priestor. Máme teda experimentálne potvrdenie tvrdenia JK Maxwella, že kapacitný žiarič generuje elektromagnetickú vlnu. V tomto experimente sa okolo platní vytvorí silné vysokofrekvenčné elektrické pole, pričom táto zmena v priebehu času indukuje vírivé posunové prúdy v okolitom priestore (Eichenwald AA Electricity, piate vydanie, M.-L.: State Publishing House, 1928, prvá Maxwellova rovnica), vytvárajúce vysokofrekvenčné elektromagnetické pole!

Nikola Tesla upozornil na túto skutočnosť, že pomocou veľmi malých žiaričov v rozsahu HF je možné vytvoriť dostatočne efektívne zariadenie na vyžarovanie elektromagnetickej vlny. Tak sa zrodil Teslov rezonančný transformátor.

* Návrh EH antény od T. Harda a transformátora (dipólu) od N. Tesly.

Oplatí sa ešte raz polemizovať, že EH anténa navrhnutá T. Hardom (W5QJR), viď obr. 40, je kópiou pôvodnej Tesla antény, viď obr.1. Antény sa líšia len veľkosťou, kde Nikola Tesla používal frekvencie v kilohertzoch a T. Hard vytvoril návrh pre prevádzku v rozsahu HF.

Rovnaký rezonančný obvod, rovnaký kapacitný žiarič s tlmivkou a spojovacou cievkou. Anténa Ted Hard je najbližším analógom antény Nikola Tesla a bola patentovaná ako "Koaxiálna induktorová a dipólová EH anténa" (US Patent US 6956535 B2 z 18. októbra 2005) na prevádzku v rozsahu HF.

VF kapacitná anténa Teda Harda je indukčne spojená s podávačom, hoci už dlho existuje množstvo kapacitných antén s kapacitnou, priamou a transformátorovou väzbou.

Základom nosnej konštrukcie inžiniera a rádioamatéra T. Hard je lacná plastová rúrka s dobrými izolačnými vlastnosťami. Fólia vo forme valcov okolo nej tesne prilieha, čím vytvára anténne žiariče s malou kapacitou. Indukčnosť L1 vytvoreného sériového oscilačného obvodu je umiestnená za apertúrou emitora. Induktor L2 umiestnený v strede žiariča kompenzuje antifázové vyžarovanie cievky L1. Konektor napájania antény (z generátora) W1 je umiestnený v spodnej časti, je vhodný na pripojenie napájacieho napájača smerom nadol.

V tomto prevedení je anténa ladená dvomi prvkami L1 a L3. Voľbou závitov cievky L1 sa anténa naladí do sekvenčného rezonančného režimu pre maximálne vyžarovanie, kde anténa nadobudne kapacitný charakter. Odbočka z tlmivky určuje vstupnú impedanciu antény a či má rádioamatér 50 alebo 75 ohmový napájač. Výberom odbočky z cievky L1 môžete dosiahnuť VSWR = 1,1-1,2. S tlmivkou L3 je dosiahnutá kompenzácia kapacitného charakteru a anténa nadobúda aktívny charakter v zmysle vstupnej impedancie blízkej VSWR = 1,0-1,1.

Poznámka: Cievky L1 a L2 sú navinuté v opačných smeroch a cievky L1 a L3 sú na seba kolmé, aby sa znížilo vzájomné ovplyvňovanie.

Tento dizajn antény si nepochybne zaslúži pozornosť rádioamatérov, ktorí majú k dispozícii iba balkón alebo lodžiu.

Medzitým vývoj nestojí na jednom mieste a rádioamatéri, ktorí ocenili vynález N. Teslu a dizajn Teda Harta, začali ponúkať ďalšie možnosti kapacitných antén.

* Rodina antén "Isotron" je jednoduchým príkladom plochých zakrivených kapacitných žiaričov, vyrába ho priemysel pre použitie jeho rádioamatérmi, pozri obr.42. Anténa Isotron nemá zásadný rozdiel od antény T. Horda. Všetko rovnaký sériový oscilačný obvod, všetky rovnaké kapacitné žiariče.

Totiž prvkom vyžarovania je tu vyžarujúca kapacita (Sizl.) V podobe dvoch platní ohnutých pod uhlom cca 90-100 stupňov sa rezonancia nastavuje zmenšovaním alebo zväčšením uhla ohybu, t.j. ich kapacity. Podľa jednej verzie sa komunikácia s anténou uskutočňuje priamym zapnutím napájača a sériového oscilačného obvodu, v tomto prípade SWR určuje pomer L / C vytvoreného obvodu. Podľa inej verzie, ktorú začali používať rádioamatéri, komunikácia prebieha podľa klasickej schémy, cez komunikačnú cievku Lsv. VSWR sa v tomto prípade nastavuje zmenou väzby medzi sériovou rezonančnou cievkou L1 a väzbovou cievkou Lsv. Anténa je funkčná a do určitej miery aj efektívna, má však veľkú nevýhodu, indukčnosť cievky, ak je umiestnená vo výrobnom prevedení, je umiestnená v strede kapacitného žiariča, pracuje s ním v protifáze, čo znižuje účinnosť antény približne 5-8 dB. Stačí otočiť rovinu tejto cievky o 90 stupňov a účinnosť antény sa výrazne zvýši.

Optimálne veľkosti antén sú zhrnuté v tabuľke 5.

* Viacpásmová možnosť.

Všetky antény Isotron sú jednopásmové, čo spôsobuje množstvo nepríjemností pri prechode z pásma na pásmo a ich umiestnení. Keď sú dve (tri, štyri) takéto antény zapojené paralelne, namontované na spoločnej zbernici, pracujúce na frekvenciách f1; f2 a fn, ich interakcia je vylúčená z dôvodu vysokého odporu sériového oscilačného obvodu antény, ktorý sa nezúčastňuje rezonancie. Pri paralelnom zapojení dvoch jednorezonančných antén na spoločnej zbernici bude účinnosť (účinnosť) a šírka pásma takejto antény vyššia. Pri použití poslednej verzie jednofázového zapojenia dvoch jednopásmových antén je potrebné pamätať na to, že celková vstupná impedancia antén bude polovičná a je potrebné vykonať príslušné opatrenia podľa (Tabuľka 1). Modifikácia antény na spoločnom substráte je znázornená na obr. 42 (dole). Netreba dodávať, že tlmivka je neoddeliteľnou súčasťou každej mini antény.

Štúdiom najjednoduchšieho "Izotrónu" sme dospeli k záveru, že zisk tejto antény je nedostatočný kvôli umiestneniu rezonančnej tlmivky medzi vyžarujúce dosky. V dôsledku toho bola táto konštrukcia rádioamatérmi vo Francúzsku vylepšená a tlmivka bola presunutá mimo pracovného prostredia kapacitného žiariča, pozri obr.43. Anténny obvod je priamo spojený s podávačom, čo zjednodušuje dizajn, ale stále komplikuje úplné zladenie s ním.

Ako vidno z prezentovaných obrázkov a fotografií, táto anténa je dizajnovo pomerne jednoduchá, najmä v ladení do rezonancie, kde stačí mierne zmeniť vzdialenosť medzi žiaričmi. Ak sú dosky zamenené, horná je vyrobená "za tepla" a spodná je pripojená k opleteniu napájacieho kábla, je možné vytvoriť spoločnú zbernicu pre množstvo ďalších antén rovnakého typu, potom môžete získať viacpásmový anténny systém alebo niekoľko identických antén zapojených vo fáze, schopných zvýšiť celkový zisk.

Rádioamatér s rádiovým volacím znakom F1RFM, láskavo poskytol na všeobecné posúdenie svoj návrh antény s výpočtami pre 4 rádioamatérske pásma, ktorých schéma je na obr.44.

* Anténa "Dvojplošník"

Anténa Biplane je pomenovaná pre svoju podobnosť s umiestnením dvojitých krídel lietadiel zo začiatku 20. storočia podľa konštrukcie Biplane a jej vynález patrí do skupiny rádioamatérov (obr. 45). Anténa "Biplane" pozostáva z dvoch sekvenčných oscilačných obvodov L1; C1 a L2; C2, zapojených antiparalelne. Napájanie vysielača, symetrické s priamou väzbou. Ako vyžarujúce prvky sa používajú roviny kondenzátorov C1 a C2. Každý žiarič je vyrobený z dvoch duralových platní a je umiestnený na oboch stranách indukčných cievok.

Aby sa eliminovalo vzájomné ovplyvňovanie, induktory sú navinuté opačne alebo sú umiestnené navzájom kolmo. Plocha každej platne bude podľa autorov 64,5 cm na vzdialenosť 20 metrov, 129 cm na 40 metrov, 258 cm na 80 metrov a 516 cm na vzdialenosť 160 metrov.

Nastavenie sa vykonáva v dvoch stupňoch a je možné ho vykonať pomocou prvkov C1 a C2 zmenou vzdialenosti medzi doskami. Minimálne VSWR sa dosiahne zmenou kapacít C1 a C2 naladením vysielača na frekvenciu. Anténa sa veľmi ťažko nastavuje a vyžaduje zložitú konštrukciu tesnenia proti vplyvu vonkajších zrážok. Nemá perspektívu rozvoja a je nerentabilná.

Pri téme kapacitných antén stojí za zmienku, že obsadili osobitné miesto medzi rádioamatérmi, ktorí nemajú možnosť inštalovať plnohodnotné antény, ktoré majú k dispozícii iba balkón alebo lodžiu. Takéto antény využívajú aj rádioamatéri, ktorí majú možnosť inštalovať nízky stožiar na malom anténnom poli. Všetky skrátené antény sú súhrnne označované ako QRP antény. Okrem toho majú rádioamatéri množstvo chýb pri inštalácii a prevádzke skrátených antén, ako je neprítomnosť blokovacej "napájacej tlmivky" alebo jej veľmi tesné umiestnenie na feritovej základni ku skrátenej anténe. V prvom prípade začne anténny napájač vyžarovať a v druhom prípade je ferit takejto tlmivky "čierna diera" a znižuje jej účinnosť.

* EH anténa vojsk ČA ZSSR v 40. - 50. rokoch minulého storočia.

Anténa bola zvarená z duralových rúr s priemerom 10 a 20 mm. Plochý, širokopásmový symetrický delený dipól dlhý asi 2 metre a široký 0,75 m. Pracovný frekvenčný rozsah 2-12MHz. Prečo nie balkónová anténa? Bol namontovaný na streche mobilnej rozhlasovej miestnosti vo vodorovnej polohe vo výške cca 1m.

Autor tohto článku v 90-tych rokoch reprodukoval tento dizajn na balkóne druhého poschodia a žiariče boli vyrobené pod sušičkou bielizne na drevených blokoch mimo balkóna. Namiesto lán boli natiahnuté medené izolované drôty, pozri obr. 46.a. Anténa bola ladená pomocou oscilačného obvodu L1C1, kondenzátora C2 pre väzbu s anténou a väzobnej cievky Lw. s transceiverom, pozri obr. 46.b. Všetky vzduchom izolované kondenzátory s kapacitou 2 * 12-495pF boli použité z elektrónkových rádií 60-tych rokov.

Priemer tlmivky L1 50 mm; 20 otáčok; drôt 1,2 mm; rozstup 3,5 mm. Na vrch tejto cievky bola tesne nasadená plastová rúrka (50 mm) rozrezaná po dĺžke. Na ňom bola navinutá komunikačná cievka Lsv. - 5 otáčok s kohútikmi od 3; 4 a 5 otáčok, drôt 2,2 mm. Pre všetky kondenzátory boli použité iba kontakty statora a osi (rotory) na kondenzátoroch C2 a C3 boli spojené izolačným mostíkom pre synchronizáciu otáčania. Dvojvodičové vedenie by nemalo byť väčšie ako 2,0 - 2,5 metra, čo je len vzdialenosť od antény (sušičky) k zodpovedajúcemu zariadeniu na parapete. Anténa bola postavená v rozsahu 1,8-14,5 MHz, ale pri zmene rezonančného obvodu na iné parametre mohla takáto anténa pracovať až do 30 MHz. V origináli, v sérii s prenosovým vedením v takom dizajne, boli poskytnuté prúdové indikátory, ktoré boli upravené podľa maximálnych hodnôt, ale v zjednodušenej verzii medzi dvoma vodičmi dvojvodičového vedenia bola kolmo zavesená žiarivka. k nej, ktorá pri minimálnom výstupnom výkone svietila len v strede a pri maximálnom výkone (pri rezonancii) sa žiara dostávala až k okrajom svietidla. Koordinácia s rádiostanicou sa vykonávala prepínačom P1 a bola monitorovaná meračom SWR. Šírka pásma takejto antény bola viac než dostatočná na prevádzku na každom z amatérskych pásiem. S príkonom 40-50W. Anténa nerušila televíziu k susedom. Ostatné veci teraz, keď už všetci prešli na digitálnu a káblovú televíziu, môžete dodať až 100W.

Tento typ antény sa vzťahuje na kapacitné a líši sa od EH antén iba v obvode pre zapínanie žiaričov. Líši sa svojim tvarom a veľkosťou, no zároveň má schopnosť prestavať sa v rade HF a použiť na určený účel - sušenie bielizne ...

* Kombinácia E-žiariča a H-žiariča.

Pomocou kapacitného žiariča mimo balkóna (lodžie) možno túto konštrukciu skombinovať s magnetickou anténou, ako to urobil Alexander Vasilievich Grachev ( UA6AGW), ktorý kombinuje magnetický rám s polovičným skráteným dipólom. V rádioamatérskom svete to dobre pozná a praktizuje autor na svojej letnej chate. Elektrický obvod antény je pomerne jednoduchý a je znázornený na obr. 47.

Kondenzátor C1 je trimrom v rozsahu a požadovaný rozsah je možné nastaviť pripojením dodatočného kondenzátora ku kontaktom K1. Zhoda antény a napájača podlieha rovnakým zákonom, t.j. slučka v mieste nulového napätia, pozri obr.30. Obr. 31. Táto úprava má tú výhodu, že jej inštaláciu je možné urobiť naozaj neviditeľnou pre zvedavé oči a navyše bude celkom efektívne fungovať v dvoch-troch amatérskych frekvenčných rozsahoch.

Skrátený špirálovitý dipól na plastovom podstavci sa perfektne hodí do vnútra lodžie s drevenými rámami, no majiteľ tejto antény si netrúfol vystaviť ho mimo lodžie. Nemyslím si, že majiteľ tohto bytu je z tejto krásy nadšený.

Balkónová anténa - 14/21/28 MHz dipól sa hodí aj mimo balkóna. Je nenápadná a nepúta na seba pozornosť. Takúto anténu si môžete postaviť podľa odkazu

Doslov:

Na záver materiálu na balkónové VF antény by som chcel povedať tým, ktorí nemajú a neočakávajú prístup na strechu svojho domu - je lepšie mať zlú anténu ako žiadnu. Každý môže pracovať s trojprvkovou anténou Uda-Yagi alebo dvojitým štvorcom, ale nie každý si môže vybrať najlepšiu možnosť, vyvinúť a postaviť balkónovú anténu, pracovať na vzduchu na rovnakej úrovni. Nemeňte svoju záľubu, vždy sa vám bude hodiť na oddych duše a precvičenie mozgu, na dovolenke alebo na dôchodku. Komunikácia vzduchom prináša oveľa viac výhod ako komunikácia cez internet. Muži, ktorí nemajú vlastný koníček, nemajú zmysel života, žijú menej.

73! Sushko S.A. (napr. UA9LBG)

Pásmo HF obsahuje množstvo rádiových frekvencií (27 MHz, bežne používané vodičmi), ktoré vysiela mnoho staníc. Nenachádzajú sa tu žiadne televízne programy. Dnes sa pozrieme na amatérske série, ktoré zamestnávajú rôzni nadšenci rádia. Frekvencie 3,7; 7; štrnásť; 21, 28 MHz HF rozsahu, príbuzný ako 1: 2: 4: 6: 8. Je dôležité, ako uvidíme neskôr, je možné vyrobiť anténu, ktorá by chytila ​​všetky hodnotenia (otázka zhody je desiata vec). Veríme, že vždy budú ľudia, ktorí budú využívať informácie, zachytiť rozhlasové vysielanie. Dnešnou témou je vlastná KV anténa.

Mnohých sklameme, dnes bude opäť reč o vibrátoroch. Objekty vesmíru sú tvorené vibráciami (názory Nikolu Teslu). Život priťahuje život, je to pohyb. Na oživenie vlny sú potrebné vibrácie. Zmeny v elektrickom poli vytvárajú magnetickú odozvu, čím sa kryštalizuje frekvencia, ktorá prenáša informácie do éteru. Imobilizované pole je mŕtve. Permanentný magnet nebude vytvárať vlny. Obrazne povedané, elektrina je mužský princíp, existuje len v pohybe. Magnetizmus je skôr ženská vlastnosť. Autori však zabŕdli do filozofie.

Predpokladá sa, že na prenos je preferovaná horizontálna polarizácia. Po prvé, vzor azimutu nie je kruhový (nezáväzne povedali), určite bude menej interferencií. Vieme, že rôzne objekty sú vybavené na komunikáciu, ako sú lode, autá, tanky. Nemôžete stratiť príkazy, príkazy, slová. Objekt sa otočí nesprávnym smerom a polarizácia je vodorovná? Nesúhlasím so známymi uznávanými autormi, ktorí píšu: vertikálna polarizácia sa volí zapojením pre anténu jednoduchšej konštrukcie. Hovorte o prípade amatérov, ide skôr o kontinuitu dedičstva predchádzajúcich generácií.

Dodávame: pri horizontálnej polarizácii majú parametre Zeme menší vplyv na šírenie vĺn, navyše pri vertikálnej fronte trpí predná strana útlmom, lalok stúpa na 5 - 15 stupňov, je to nežiaduce pri vysielaní na veľké vzdialenosti. Pre antény (nesymetrické) s vertikálnou polarizáciou je dôležité dobré uzemnenie. Účinnosť antény priamo závisí. Drôty s dĺžkou asi štvrtiny vlny je lepšie zakopať zemou, čím viac, tým vyššia účinnosť. Príklad:

• 2 drôty - 12%;
• 15 drôtov - 46%;
• 60 drôtov - 64%;
• ∞ drôty - 100%.

Zvýšenie počtu vodičov znižuje charakteristickú impedanciu a približuje sa k ideálu (uvedeného typu vibrátora) - 37 ohmov. Upozorňujeme, že kvalita by sa nemala približovať k ideálu, 50 Ohm nie je potrebné koordinovať s káblom (v zapojení sa používa RK - 50). Skvelá vec. Doplňme balík informácií o jednoduchý fakt, pri horizontálnej polarizácii sa signál pripočítava k odrazenej Zemi, čím sa zvýši o 6 dB. Toľko nevýhod ukazuje vertikálna polarizácia, používa sa (zaujímavo to dopadlo s uzemňovacími vodičmi), potrpia si na to.

Zariadenie HF antén je redukované na jednoduchý štvrťvlnový, polvlnový vibrátor. Tie druhé sú rozmerovo menšie, horšie sa prijímajú, na tých druhých sa ľahšie dohodnete. Stožiare sú umiestnené vertikálne, pomocou rozperiek, strií. Opísaná konštrukcia zavesená na strome. Nie každý vie: pri polovičnej vlnovej dĺžke od antény by nemalo dochádzať k rušeniu. Platí pre železné, železobetónové konštrukcie. Chvíľu počkajte na radosť, pri frekvencii 3,7 MHz je vzdialenosť ... 40 metrov. Anténa dosahuje na výšku ôsme poschodie. Vyrobiť štvrťvlnový vibrátor nie je jednoduché.

Na počúvanie rádia je vhodné postaviť vežu, rozhodli sme sa pripomenúť starý spôsob chytania dlhých vĺn. Vnútorné feromagnetické antény sa nachádzajú v prijímačoch zo sovietskej éry. Pozrime sa, či sú návrhy vhodné na zamýšľaný účel (chytanie vysielania).

HF magnetická anténa

Povedzme, že je potrebné akceptovať frekvencie od 3,7 do 7 MHz. Pozrime sa, či je možné navrhnúť magnetickú anténu. Tvorí ho jadro okrúhleho, štvorcového, obdĺžnikového prierezu. Veľkosti sú prepočítané podľa vzorca:

do = 2 √ pc / π;

do je priemer kruhovej tyče; h, c - výška, šírka obdĺžnikového úseku.

Navíjanie sa nevykonáva po celej dĺžke, v skutočnosti je potrebné vypočítať, koľko navinúť, vybrať typ drôtu. Vezmime si príklad zo starej učebnice dizajnu a skúsme vypočítať KV anténu s frekvenciami od 3,7 do 7 MHz. Zoberme si odpor vstupného stupňa prijímača 1000 Ohm (v praxi čítačky merajú vstupný odpor prijímača samy), parameter ekvivalentného útlmu vstupného obvodu, pri ktorom sa dosiahne zadaná selektivita, der rovná 0,04.

Anténa, ktorú navrhujeme, je súčasťou rezonančného obvodu. Ukazuje sa kaskáda, obdarená určitou selektivitou. Ako spájkovať, premýšľajte sami, postupujte podľa vzorcov. Na vykonanie výpočtu bude potrebné nájsť maximálnu a minimálnu kapacitu trimovacieho kondenzátora pomocou vzorca: Cmax = K 2 Cmin + Co (K 2 - 1).

K je koeficient subpásma, určený pomerom maximálnej rezonančnej frekvencie k minimu. V našom prípade 7 / 3,7 = 1,9. Vybrané z nezrozumiteľných (podľa učebnice) úvah, napríklad uvedených v texte, berú rovných 30 pF. Neurobme veľkú chybu. Nech Cmin = 10 pF, nájdeme hornú hranicu úpravy:

Cmax = 3,58 x 10 + 30 (3,58 - 1) = 35,8 + 77,4 = 110 pF.

Zaoblené, samozrejme, môžete vziať variabilný kondenzátor väčšieho rozsahu. Príklad dáva 10-365 pF. Požadovanú indukčnosť obvodu vypočítame pomocou vzorca:

L = 2,53 x 104 (K2-1) / (110-10)72 = 13,47 uH.

Význam vzorca je jasný, pripočítajme 7 – hornú hranicu rozsahu, vyjadrenú v MHz. Výber jadra cievky. Pri frekvenciách rozsahu v jadre je magnetická permeabilita M = 100, volíme feritový stupeň 100NN. Berieme štandardné jadro 80 mm dlhé a 8 mm v priemere. Pomer l/d = 80/8 = 10. Z referenčných kníh získame efektívnu hodnotu magnetickej permeability md. Ukazuje sa, že 41.

Nájdeme priemer vinutia D = 1,1 d = 8,8, počet závitov vinutia je určený vzorcom:

W = √ (L / L1) D md ml pL qL;

koeficienty vzorca čítame vizuálne pomocou nižšie uvedených grafov. Na obrázkoch sú uvedené referenčné čísla použité vyššie. Hľadajte feritový stupeň, človek nežije len chlebom. D je vyjadrené v centimetroch. Autori dostali: L1 = 0,001, ml = 0,38, pL = 0,9. qL sa vypočíta podľa vzorca:

qL = (d/D)2 = (8/8,8)2 = 0,826.

Na výpočet počtu závitov feritovej HF antény nahradíme čísla v konečnom výraze, ukáže sa:

W = √ (13,47 / 0,001) x 0,88 x 41 x 0,38 x 0,9 x 0,826 = 373 otáčok.

Kaskáda musí byť pripojená k prvému zosilňovaču prijímača a obísť vstupný obvod. Povedzme si viac, teraz sme vypočítali priemer selektivity v rozsahu 3,7-7 MHz. Okrem antény súčasne zapína aj vstupný obvod prijímača. Preto bude potrebné vypočítať indukčnosť komunikácie so zosilňovačom, spĺňajúce podmienky na zabezpečenie selektivity (berieme typické hodnoty).

Lw = (der - d) Rin / 2 π fmin K2 = (0,04 - 0,01) 1000/2 x 3,14 x 3,7 x 3,61 = 0,35 μH.

Transformačný pomer bude m = √ 0,35 / 13,47 = 0,16. Zistíme počet závitov komunikačnej cievky: 373 x 0,16 = 60 závitov. Anténu navíjame drôtom PEV-1 s priemerom 0,1 mm, cievku navíjame PELSHO s priemerom 0,12 mm.

Mnohých zrejme zaujíma viacero otázok. Napríklad účelom Co sú vzorce na výpočet variabilného kondenzátora. Autor sa hanblivo vyhýba otázke, vraj počiatočná kapacita okruhu. Pracovití čitatelia vypočítajú rezonančné frekvencie paralelného obvodu, v ktorom je prispájkovaná počiatočná kapacita 30 pF. Miernu chybu robíme tým, že k variabilnému kondenzátoru odporúčame umiestniť trimr 30 pF. Reťaz sa dolaďuje. Začiatočníci majú záujem o elektrický obvod, ktorého súčasťou bude podomácky vyrobená VF anténa ... Paralelný obvod, z ktorého je signál odvádzaný transformátorom, tvoria vinuté cievky. Jadro je spoločné.

Nezávislá HF anténa je pripravená. To nájdete v turistickom prijímači (dnes sú obľúbené modely s dynamom). Antény v rozsahu HF (a ešte viac v CB) by boli skvelé, keby bola konštrukcia vyrobená vo forme typického vibrátora. Takéto konštrukcie sa nepoužívajú v prenosných zariadeniach. Najjednoduchšie HF antény zaberajú veľa miesta. Privítanie je lepšie. Účelom HF antény je zlepšiť kvalitu signálu. V byte loggia. Povedali sme, ako vyrobiť miniatúrnu HF anténu. Vibrátory používajte v krajine, na poli, v lese, na otvorenom priestranstve. Materiál poskytnutý v sprievodcovi dizajnom. Kniha je plná chýb a výsledok sa zdá byť znesiteľný.

Aj staré učebnice majú na svedomí preklepy, ktoré redaktori vynechali. Týka sa viac ako jedného odvetvia rádiovej elektroniky.