Drodzy przyjaciele, przedstawiamy wam tylko niektóre systemy antenowe radioamatorów w mieście. Drodzy przyjaciele, zwracamy uwagę tylko na niektóre systemy antenowe radioamatorów w mieście

R.Dima
„Funkamator” nr 7/2004

Anteny wysokiej częstotliwości

Przy produkcji anten HF należy przestrzegać następujących podstawowych zaleceń: instalować anteny jak najwyżej i na wolnej przestrzeni; jeśli to możliwe, używaj anten pełnowymiarowych, a jeśli to nie pomoże, skróć je maksymalnie do 75% całej długości; antena musi posiadać własny rezonans w wymaganym zakresie, mierzony w punktach zasilania na wysokości operacyjnej; zachować odległość co najmniej 1 m od powierzchni metalowych i innych anten; użyj odpowiedniego kabla koncentrycznego i nie dziel go na kawałki; Upewnij się, że wszystkie odłączane połączenia są odporne na warunki atmosferyczne. W okresie minimalnej aktywności słonecznej poprawiają się warunki transmisji w pasmach niskich częstotliwości, a radioamatorzy zaczynają zwracać uwagę na konstrukcje anten do komunikacji DX na pasmach 40, 80 i 160 metrów. Zdaniem autora 80-metrowa piramida druciana jest skuteczniejsza niż dipol pochylony o wymiarach 2x20 m i wysokości podnoszenia 17 m, ale ustępuje pełnowymiarowemu pionowemu emiterowi ćwierćfalowemu z układem przeciwwagi. Całkowity obwód piramidy jest równy długości fali. Rysunek 1 przedstawia schemat anteny z rozkładem prądu, a rysunek 2 przedstawia szkic jej konstrukcji.

Z tych liczb jasno wynika, że ​​w promieniowaniu biorą udział cztery nachylone druty, tworzące ściany „piramidy”. Dwie dolne, poziome sekcje płótna nie biorą udziału w promieniowaniu, ponieważ prądy w nich znoszą się wzajemnie. Na rysunku 2 przedstawiono minimalne możliwe wymiary masztu (12,5 m) oraz odległość poziomych odcinków płótna od podłoża (3 m).

Autor zastosował maszt o wysokości 17 m, którego odcinki poziome znajdowały się 4...5 metrów nad ziemią. Antena zasilana jest kablem koncentrycznym 50 omów podłączonym bezpośrednio do punktów b i d, a punkty a i c są ze sobą połączone (rys. 3).

Przy częstotliwości rezonansowej SWR = 1, a pasmo częstotliwości roboczej na poziomie SWR = 2 wynosi około ±50 kHz od fres. Te. antenę można dostroić np. do 3750 kHz dla pracy SSB od 3700 do 3800 kHz, a łącząc dwa kawałki drutu o długości 1,4 m w punktach A i B (rys. 2) można ją dostroić do 3550 kHz dla CW praca w zakresie od 3500 do 3600 kHz. Jednocześnie autor przestrzega przed stosowaniem cewek do przedłużania anteny, gdyż w tych punktach nie przepływa przez nie prąd antenowy. Ponieważ antena jest wibratorem pętlowym, jest mniej podatna na zakłócenia atmosferyczne i przemysłowe, dzięki czemu jest dość skuteczna nie tylko w transmisji, ale także w odbiorze.

Antenę Pyramid można przerobić na projekt zaproponowany w. Główną zaletą anteny „Transformed Pyramid” jest jej wielopasmowość, która pozwala na to QSO w zakresach 10, 15, 20, 40, 80 i 160 m W pewnym stopniu za wadę „Przekształconej Piramidy” można uznać duży obszar, jaki zajmuje. Nie każdy radioamator może sobie pozwolić na zainstalowanie takiej anteny. Sterowanie zasilaniem anteny z jednej strony rozszerza jej możliwości, ale z drugiej komplikuje konstrukcję. Można to uprościć, łącząc na stałe wierzchołki dwóch „delt” (AC i BD c) W tym celu łączy się je szeregowo, zasilając antenę w miejscu przerwania jej najwyższego punktu. Konstrukcja zostanie uproszczona, ale utracona zostanie możliwość działania na dystansie 160 m.

Z myślą o radioamatorach, którzy mają ograniczenia terytorialne i przestrzenne w instalacji i rozmieszczeniu anten, możemy zaoferować opcję anteny „Compacted Pyramid”. Antena ta ma kształt „klasycznej” piramidy, różni się jednak od niej tym, że ma o połowę mniejsze wymiary geometryczne, co osiąga się poprzez zwiększenie liczby trójkątów z dwóch do czterech (ryc. 1 i 2).

Przy całkowitej długości obwodu wynoszącej 84 m, boki trójkątów równoramiennych mają rozmiar zaledwie 7 m. Antenę można zasilać w miejscu przerwania pętli w jednym z punktów A, B, C, D lub O. Praktyczna konstrukcja takiej anteny została wykonana z aluminiowego drutu jednożyłowego o średnicy 3,5 mm. Zastosowano jeden maszt o wysokości 12 m. W skład odciągów anteny wychodzą osiem przewodników, wychodzących ze szczytu piramidy, jednocześnie pełniąc swoją główną funkcję - emitery i odbiorniki energii elektromagnetycznej. Oszczędza to materiały i eliminuje niepożądane nagromadzenie nieestetycznych elementów konstrukcyjnych, które ma miejsce w praktyce montażu anten.

Ogólny widok anteny „Compacted Pyramid” pokazano na rys. 2. Do górnego punktu (punkt O) masztu przymocowana jest płyta z materiału dielektrycznego o wymiarach 205x170x20 mm. Wszystkie osiem dolnych rogów trójkątów ma indywidualne przedłużenia (niepokazane na rysunku) z punktów A, B C, D. Rzeczywiste anteny różnią się od modeli ze względu na różne czynniki, w tym warunki lokalne. Dlatego podczas tworzenia anteny i jej późniejszej instalacji należy pamiętać o następujących kwestiach:

Podczas montażu anteny i szeregu innych prac całkowita długość pętli musi pozostać niezmieniona i przed regulacją wynosić 84 m,

Im dłuższe krawędzie trójkątów i odpowiednio krótsze ich podstawy, tym gorzej będzie działać antena.

Im bardziej położenie przestrzenne trójkątów prawdziwej anteny różni się od modelu, tym znowu gorzej

Należy dążyć do takiego umiejscowienia anteny, aby zminimalizować wpływ otaczających obiektów,

Montaż i instalację masztu oraz anteny może wykonać 1-2 osoby

Konfiguracja anteny

1. Odmierz odległość 2,6 m od miejsca przerwania kabla (wejście anteny) i w tym miejscu zainstaluj cewkę szeregowo z przewodem anteny (średnica ramy - 60 mm, średnica drutu - 3,5 mm, liczba zwojów - 4, skok uzwojenia - 10mm). Podłącz żyłę środkową kabla koncentrycznego do tego ramienia kabla, a oplot do drugiego ramienia.

2. Zmieniając długość kabla dostroimy antenę do rezonansu w zakresie 40 m.

3. Sprawdź ustawienia anteny na innych pasmach.

4. Zmierz impedancję wejściową anteny. Jeżeli różni się nieznacznie od rezystancji podajnika i ma charakter aktywny, wówczas doskonałe dopasowanie można osiągnąć poprzez nieznaczną zmianę kształtu trójkątów, ich względnego położenia i kątów płaszczyzn trójkątów względem pionowego wspornika. Jeśli istnieje znacząca różnica w oporności zasilacza i anteny, będziesz musiał zastosować jakąś metodę dopasowywania.

Strojenie anteny można wykonać w szczególności za pomocą domowego urządzenia do strojenia anten HF. Schemat obwodu elektrycznego urządzenia pokazano na rys. 3.

Jego zakres częstotliwości roboczej wynosi 2,5...31 MHz. Urządzenie pozwala na:

Określ częstotliwość rezonansową każdego elementu anteny i zespołu systemu antenowego.

Zmierz składnik aktywny rezystancji wejściowej anteny (maksymalna rezystancja - 500 omów),

Zmierzyć składowe bierne impedancji wejściowej anteny,

Wyznaczyć SWR anteny (stosunek impedancji falowej zasilacza do impedancji wejściowej anteny),

Wyznaczanie współczynnika skracania kabli koncentrycznych i antenowych linii energetycznych.

Urządzenie powstaje poprzez połączenie trójstopniowego generatora półprzewodnikowego z mostkiem pomiarowym RF w jeden wspólny układ. Oscylator główny jest montowany przy użyciu pojemnościowego obwodu trzypunktowego na tranzystorze VT 1. Kaskada tranzystorów VT 2 jest zwolennikiem źródła i służy do dopasowania do końcowego etapu, na którym się zmontowano VT 3. Zakres częstotliwości generatora ma pięć podzakresów ze względu na wymienne cewki zawarte w obwodzie bramki tranzystora VT 1.

Napięcie RF (1...3 V) jest usuwane z transformatora Tr1 i dostarczane do mostka RF przez kondensator przejściowy C14. Na jego przekątnej znajduje się mikroamperomierz, który wskazuje równowagę mostu. ChujCzułość mikroamperomierza ustawiana jest za pomocą rezystora zmiennego R 13. Zgrubne zwiększenie czułości osiąga się poprzez zwarcie rezystora bocznikowego z obudową R 14 (jego rezystancję dobiera się podczas konfiguracji urządzenia). Rezystor zmienny R 11 Ramię mostka wyposażone jest w skalę. KPE C18 posiada również szafkę. Dwie zworki zwierające AB i płyta CD umożliwiają podłączenie go równolegle lub do rezystora R 1 1 lub na wejście X1.

Część wysokoczęstotliwościowa obwodu mostkowego jest instalowana przy użyciu bardzo krótkich kawałków gołego drutu ocynowanego o średnicy 1,5...2 mm. Należy zwrócić uwagę na dobór rezystorów R 9 i R 10. Rozrzut ich rezystancji powinien być minimalny; dokładność pomiarów w dużej mierze zależy od tego.

C1 - KPI z dielektrykiem powietrznym (Cmax = 50 pF), wyposażony w noniusz; C18 - KPI z dielektrykiem powietrznym (Cmax = 160 pF); C15 i C16 to kondensatory dostrajające z dielektrykiem powietrznym. Transformator Tr1 nawinięty jest trzema drutami (9 zwojów w każdym odcinku) na pierścień HF50 o średnicy 14 mm.

Wystarczająca objętość, aby pomieścić wszystkie elementy obwodu, to 290x216x78 mm.

Urządzenie konfiguruje się w następującej kolejności:

Sprawdź instalację generatora.

Dobierając pojemności kondensatorów SZ i C4 należy zapewnić połączenie obwodu L 1-C 1 z tranzystorem VT 1.

Sprawdź i, jeśli to konieczne, wyreguluj lub ustaw tryby tranzystora.

Sprawdź poziom napięcia RF 1...3 V na wyjściu generatora.

Sprawdź cewki zamienne L 1 i, jeśli to konieczne, wyjaśnij i zmień dane uzwojenia.

Sprawdź instalację mostka HF.

Podłącz DC do wejścia X1 urządzeniay rezystor o rezystancji 100 omów i mocy 2 W (punkty A, B, C i D obwody są otwarte). Użyj generatora, aby ustawić dowolną częstotliwość. Rezystor R 11 zrównoważyć mostek przy maksymalnej czułości wskaźnika (odczyty wskaźników mogą różnić się od zera). Użyj kondensatora C15, aby ustawić igłę wskaźnika na zero. Za pomocą zworek połącz punkty obwodu AB i PŁYTA CD, Ustaw kondensator C18 na pozycję minimalnej pojemności. Użyj kondensatora C16, aby ponownie zrównoważyć mostek bez zmiany rezystancji rezystora R 11.

Zaznacz punkt zerowy na skali kondensatora C18 i kalibruj z niego co 10 pF.

Pomiary

Urządzenie podłącza się do anteny bezpośrednio za pomocą krótkiego kabla koncentrycznego lub wzmacniacza półfalowego (dla danego zasięgu). Rezystor R 11 musi być ustawiony w pozycji odpowiadającej impedancji charakterystycznej zastosowanego zasilacza. Pojemność KPE C11 należy zmieniać płynniedo pozycji, w której następuje gwałtowny spadek odczytów wskaźnika. Rezystor R 11 i KPE C18 most powinien być zrównoważony. Jeżeli równowaga zostanie osiągnięta przy zerowym położeniu kondensatora C18, to przy tej częstotliwości antena ma tylko aktywną impedancję wejściową, którą mierzy się za pomocą skali zamontowanej na rezystorze R 11. Jeżeli równowaga jest możliwa poprzez zmianę pojemności KPI C18, to przy danej częstotliwości antena ma składową reaktywną, a im większa jest pojemność KPI C18, tym jest ona większa. Składnik bierny ma charakter pojemnościowy, gdy obwód wskazuje AB i PŁYTA CD, indukcyjny - ze zwartymi głośnikami i B.D.

Należy pamiętać, że wysięgniki, potykacze i inne obiekty mogą powodować pojawienie się dodatkowych częstotliwości rezonansowych.

Podczas testowania kabla koncentrycznego lub pinu jeden z końców jest zwierany, a drugi podłączany do wejścia mostka X1, ustawiając szafki podłączone w pozycji zerowej na pozycję zerową. R 11 i C18. Znajdź częstotliwość rezonansową, przy której mostek jest zrównoważony i załóż, że dla tej częstotliwości dany pin lub kabel ma półfalową długość elektryczną. Częstotliwość generatora jest przekształcana na długość fali i w ten sposób zostaje znaleziona żądana połowa długości fali. Stosunek długości geometrycznej pinu lub kabla do otrzymanej wartości półfali jest współczynnikiem skracania spełniającym warunki tego problemu. Z otrzymanej wartości współczynnika skracania oblicza się długość wymaganej linii przesunięcia fazowego, biorąc pod uwagę fakt, że odcinek półfalowy linii przesuwa fazę o 180°; czwarta część wyskakującej nowej sosny - pod kątem 45° itd.

Aby określić SWR anteny, mierzy się stosunek impedancji falowej zasilacza do impedancji wejściowej anteny. Pomiary będą dokładniejsze i bardziej wiarygodne, jeśli zostaną wykonane przy antenie zamontowanej w pozycji roboczej i wpływ ciał obcych zostanie zminimalizowany. Na przykład impedancja wejściowa anteny może zmieniać się płynnie lub gwałtownie, jeśli niektóre odciągi są luźne i kołyszą się pod wpływem wiatru, występują złe styki w maszcie teleskopowym itp.

Literatura

1. Do Rothhammel. Anteny. - Petersburg: Boyanych, 1998

2. W. Iwaszczenko. Antena wszechpasmowa „Converted Pyramid”. -Radiomir. KB i UKV, 2004, N2.

3. B. Dyaków, A. Dyaków. Pomiar i koordynacja parametrów anten. - Charków, 2001.

Drodzy przyjaciele, przedstawiamy waszej uwadze tylko niektóre systemy antenowe radioamatorów w Czerkiesku.

Urządzenia antenowe RA 6 ED Aleksander . Anteny są zamontowane na lekkim trójkątnym maszcie o wysokości 20 metrów. Maszt wykonany jest w formie teleskopu, składającego się z dwóch kolan po 10,5 m. Zawsze istnieje możliwość obniżenia anten do wysokości 10 m. i popracuj trochę nad antenami.

Sam maszt wykonany jest z profilowanej rury 25x50mm.

System antenowy składa się z pięciu anten: piramida 80m, stok 40m. w formie faceta 20m-3 el. na wysięgniku 9 metrów, 15 m.-4 el. Na wysięgniku 9 metrów.

5el.-10m. Antena jest zdejmowana, dlatego na zdjęciu nie ma trawersu o długości 6 metrów i wadze 7 kg. Instalowany według potrzeb. Każda antena posiada własny kabel zasilający i jest przełączana za pomocą konwencjonalnego przełącznika, w którym zamontowane są styczniki próżniowe. Dziś ten system antenowy nie jest optymalny, ale nadal działa.

Urządzenia antenowe UA6EA Włodzimierz. Antena jest zainstalowana na maszcie typu UNZHAN na wysokości 20 metrów. Antena jest produkowana w Kaliningradzie i nosi nazwę AD 347, odpowiednio trzy elementy na 20 m, 4 el. Na 15 m., 7 el. o 10 m. obracany za pomocą obrotowej skrzyni biegów YAESU G 1000 DXA.

Po ustawieniu układ antenowy działa prawidłowo (rozstawienie jest minimalne i wiąże się z regulacją długości elementów aktywnych + trzeba trochę pobawić się cewką, żeby skompensować część bierną) antena zasilana jest jednym kablem.

Urządzenia antenowe RA 7EA Michael. Antena zamontowana jest na lekkim maszcie domowej roboty, czworościenny odcinki na wysokości 20 metrów. Antena jest produkowana w Moskwie i nosi swoją nazwę XL 335 3el.-20m., 3el.-15m., 5el.-10m. Antena zasilana jest jednym kablem. Antena 80m znajduje się nieco niżej. piramida. Na zdjęciu wyraźnie widać anteny na pasma VHF (144,430 MHz). Obrotowy XL 335 obracany jest za pomocą małej przekładni typu MEO, w której wał centralny wykonany jest ze stali o wysokiej wytrzymałości i jest przymocowany do głównego (dużego) ślimaka za pomocą 4 śrub. Jest to bardziej niezawodne niż użycie połączenia z kluczem. Antena działa całkiem dobrze.

Urządzenia antenowe UA 6EFH Anatolij. Antena montowana jest na lekkim, domowym maszcie o przekroju trójkątnym na wysokości 11 metrów + teren naturalny tj. ta antena jest najwyższa w mieście Czerkiesk. antena wyprodukowana w Moskwie XL 222,2el.-20m., 2el.-15m., 2el.-10m.. antena obracana jest za pomocą przekładni YAESU G 450 A .Antena montowana jest bezpośrednio na samej skrzyni biegów. I to jest optymalna antena dla tej skrzyni biegów. Antena zasilana jest jednym kablem. Dla pasm 40-80m. używana jest pozioma DELTA. Wysokość zawieszenia 20m. Biorąc pod uwagę ukształtowanie terenu, cały system antenowy działa bardzo dobrze

Schemat anteny pokazano na rys. 5,38. Badania wykazały, że taka antena radzi sobie nie gorzej niż dipol półfalowy o długości 40 m zawieszony na wysokości 29 m (zakres 3,5 MHz). Umieszczenie dipola półfalowego niżej nad ziemią powoduje zmniejszenie jego odporności na promieniowanie, co jest równoznaczne ze spadkiem wydajności. I tak na przykład z rys. 5.35 B wynika, że ​​przy wysokości zawieszenia nad ziemią równej 8 m, dipol półfalowy w zakresie 80 m ma rezystancję promieniowania około 20 omów. Ponadto antena dipolowa półfalowa wymaga dużo miejsca do umieszczenia (jest to bardzo poważne ograniczenie w przypadku anten o niskiej częstotliwości), a przy zastosowaniu obwodów skracających staje się dość wąskopasmowa.

Powody te skłoniły (i nadal skłaniają) badaczy do poszukiwania nowych rozwiązań technicznych, do których zalicza się antena drutowa typu piramida.

Na ryc. 5,38 A-G pokazuje główne etapy transformacji dipola w piramidę. Wymiary konkretnej anteny piramidowej pokazano na ryc. 5,38 D. Poziome wymiary anteny wynoszące 13,4×13,4 m2 są najmniejszymi wymiarami w porównaniu ze wszystkimi opisanymi antenami.

Antena promieniuje w dość złożony sposób. Nachylone części anteny piramidowej emitują fale spolaryzowane poziomo i pionowo. Badania wykazały, że przy małych kątach elewacji maksymalne promieniowanie anteny odpowiada kierunkowi AB, a charakterystyki kierunkowości są zbliżone do pokazanych na rys. 5.34 A. Przy dużych kątach elewacji antena piramidowa ma prawie okrągły wzór promieniowania.

Aby zorganizować komunikację radiową na duże odległości, przy małych kątach elewacji wymagane jest promieniowanie antenowe. Osiąga się to poprzez podniesienie anteny na wysokość λ/4. Zaleca się umieszczenie dolnej części anteny na wysokości 3 m, co jest podyktowane wymogami bezpieczeństwa, gdyż w dolnej części anteny znajduje się pod znacznym napięciem.

Impedancja wejściowa anteny zależy od wysokości zawieszenia (ryc. 5.35 B). Wzbudzenie anteny odbywa się za pomocą kabla koncentrycznego o impedancji charakterystycznej 60...75 Ohm. W przypadku tej anteny stosowanie balunów nie jest konieczne.

Antena, o której mowa, jest dość szerokopasmowa, a jej częstotliwość rezonansowa f res = 3,7 MHz. Antenę dostraja się do niższych częstotliwości rezonansowych za pomocą kawałków drutu podłączonych do punktów A i B. Można z grubsza założyć, że odcinek o długości 2x45 cm zmniejsza częstotliwość rezonansową o 50 kHz. Linia zasilająca antenę musi mieć długość λ/2, jednakże wymaganie to jest dość elastyczne: w przypadku krótszej lub dłuższej linii zasilającej kompensacja składowej biernej rezystancji odbywa się za pomocą filtra π umieszczonego wejście odbiornika.

Szczyt masztu, na którym zamontowana jest antena piramidowa, umożliwia montaż innych typów anten.