Рубрики
Свежие комментарии

Архив рубрики «УКВ антенны»

Страница 1 из 512345

В насто­я­щее время в про­даже можно найти боль­шой выбор фир­мен­ных антенн для диа­па­зона 145 МГц. При нали­чии денег, конечно, можно поку­пать любую из этих антенн. Сле­дует учесть, что жела­тельно при­об­ре­тать цель­ные антенны, уже настро­енные на диа­па­зон 145 МГц. Антенна долж­на иметь защит­ное покры­тие, предохра­няющее ее от кор­ро­зии кис­лот­ными дож­дями, кото­рые могут выпа­дать в современ­ном городе. Теле­ско­пи­че­ские антенны в усло­виях экс­плу­а­та­ции города нена­дежны и со вре­ме­нем могут выйти из строя.

Простейшее симметрирующее устройство

При сборке антенн необ­хо­димо строго соблю­дать все ука­за­ния в инструк­ции по сборке и не жалеть сили­ко­но­вую смазку для гид­ро­изо­ля­ции разъ­емов, теле­скопических соеди­не­нии и вин­то­вых соеди­не­ний в согла­су­ю­щих устройствах.

Инте­рес­ная кон­струк­ция рамоч­ной антенны с кру­го­вой поля­ри­за­цией была пред­ло­жена в лите­ра­туре . Антенну, име­ю­щую кру­го­вую поля­ри­за­цию, ис­пользуют для связи через ИСЗ. Двой­ное пита­ние рамоч­ной антенны со сдви­гом фаз 90″ поз­во­ляет син­те­зи­ро­вать радио­волну, име­ю­щую кру­го­вую поля­ри­за­цию. Схема лита­ния рамоч­ной антенны по­казана на рис. 1. При конструиро­вании антенны необ­хо­димо учи­ты­вать, что длина L может быть любой разум­ной, а длина λ/4 должна соответство­вать длине волны в кабеле.

Рамочная антенна с круговой поляризацией

Для уве­ли­че­ния коэф­фи­ци­ента усиле­ния эту антенну можно исполь­зо­вать со­вместно с рамоч­ными рефлек­то­ром и дирек­то­ром. Рамку необ­хо­димо питать только через сим­мет­ри­ру­ю­щее устрой­ство. Про­стей­шее сим­мет­ри­ру­ю­щее уст­ройство пока­зано на рис. 1

Одними из наи­бо­лее попу­ляр­ных направ­ленных антенн для работы в диа­па­зоне 145 МГц явля­ются рамоч­ные антенны. Наи­бо­лее рас­про­стра­нены для диа­па­зона 145 МГц двух­элементные рамоч­ные антенны. В этом слу­чае полу­ча­ется опти­маль­ное соот­но­ше­ние «затра­ты — каче­ство». Схема двух­эле­мент­ной рамоч­ной антенны, а также раз­меры пери­метра реф­лектора и актив­ного эле­мента пока­заны на рис. 1.

Рамочная УКВ антенна

Эле­менты антенны могут быть выпол­нены не только в виде квад­рата, но и в виде круга, дельты. Для уве­ли­че­ния излу­че­ния вертикаль­ной состав­ля­ю­щей антенна может быть запи­тана сбоку. Вход­ное сопро­тив­ле­ние двухэле­ментной антенны близко к 60 Ом, и для работы с ней под­хо­дит как 50-омный, так и 75-омный коак­си­аль­ный кабель. Коэф­фи­ци­ент уси­ле­ния двух­эле­мент­ной рамоч­ной УКВ антенны со­ставляет не менее 5 дБ (над дипо­лем), и отно­ше­ние излу­че­ния а пря­мом и обрат­ном направ­ле­нии может дости­гать 20 дБ. При работе с этой антен­ной полезно исполь­зо­вать сим­мет­ри­ру­ю­щее устройство.

Антенна Хар­ченко широко исполь­зу­ется в Рос­сии для при­ема теле­ви­де­ния. На неко­то­рых слу­жебных радио­стан­циях эту антенну исполь­зуют для реботы как на прием, так и на пере­дачу. Может быть исполь­зо­вана эта антенна и радио­лю­би­те­лями для работы на диа­па­зоне 145 МГц. Антенна Хар­ченко явля­ется одной из немно­гих антенн, кото­рая рабо­тает весьма эффек­тивно и при выпол­не­нии точно по раз­ме­рам не тре­бует настройки. Схема антенны Хар­ченко пока­зана на рис. 1. Она име­ет диа­грамму направ­лен­но­сти в форме вось­мерки, с шири­ной лепестка диа­граммы направ­лен­но­сти (по уровню поло­вин­ной мощ­но­сти) в вер­ти­каль­ной и гори­зон­таль­ной плос­ко­сти близ­кой к 6СГ. Антенна Хар­ченко обес­пе­чи­вает уси­ле­ние чуть больше чем 6 dBi. При исполь­зо­ва­нии для полотна антенны трубки диа­мет­ром 8-мм и более или метал­ли­че­ской ленты шири­ной 10-мм и более эта антенна будет рабо­тать с КСВ не более 1,5 в полосе частот не менее 10 МГц на диа­па­зоне 145 МГц.

Антенна Харченко

Антенну Хар­ченко можно упро­щенно предста­вить как две парал­лельно соеди­нен­ные рамоч­ные антенны, каж­дая из кото­рых имеет длину полотна, рав­ную λ. Сопро­тив­ле­ние каж­дой из этих антенн равно при­мерно 117 Ом. При парал­лель­ном соеди­не­нии двух таких антенн их общее вход­ное сопро­тив­ле­ние будет равно при­мерно 60 Ом. Это поз­во­ляет исполь­зо­вать для лита­ния антенна Хар­ченко как 50, так и 75-ом­ный коак­си­аль­ный кабель. Конечно, стро­гий тео­ре­ти­че­ский ана­лиз работы антенны Хар­ченко более сло­жен, чем упро­щен­ное опи­са­ние, кото­рое пред­став­лено здесь.

Для созда­ния одно­сто­рон­ней диа­граммы направ­лен­но­сти исполь­зуют сзади антенны метал­ли­че­ский экран (рефлек­тор), рас­по­ло­жен­ный на рас­сто­я­нии (0,17— 0,22) λ. Ширина рефлек­тора должна состав­лять не менее 0,52 λ, высота рефлек­тора равна высоте антенны. Рефлек­тор можно выпол­нить в виде оди­ноч­ных виб­ра­то­ров дли­ной 0,52λ.. рас­по­ло­жен­ных на рас­сто­я­нии друг от друга не менее 0,1 А.. Ис­пользование рефлек­тора поз­во­ляет уста­нав­ли­вать антенну перед сте­ной дома, на кото­рой, в свою оче­редь, и уста­нов­лен рефлек­тор. При исполь­зо­ва­нии коакси­ального кабеля с вол­но­вым сопро­тив­ле­нием 50 Ом исполь­зуют мень­шее рас­сто­я­ние между антен­ной и рефлек­то­ром, а при исполь­зо­ва­нии коак­си­аль­ного кабеля с вол­но­вым сопро­тив­ле­нием 75 Ом — боль­шее рас­сто­я­ние. Направ­лен­ная антенна Хар­ченко пока­зана на рис. 2.

Направленная антенна Харченко

Антенна Хар­ченко с одним рефлек­то­ром может обес­пе­чить коэф­фи­ци­ент усиле­ния более 9 dBi. Это одна из опти­маль­ных антенн, кото­рые может постро­ить радио­любитель для работы на 145 МГц. Соот­но­ше­ние «коэф­фи­ци­ент усиления/затраты» для этой антенны явля­ются опти­маль­ными. Отно­ше­ние излу­че­ния вперед/назад во мно­гом зави­сит от каче­ства изго­тов­ле­ния рефлек­тора. Однако даже с про­стым про­волочным рефлек­то­ром, состав­лен­ным из виб­ра­то­ров, отсто­я­щих друг от друга на рас­сто­я­нии 0,1 А„ вполне можно ожи­дать, что это соот­но­ше­ние соста­вит около 20 дБ. Ширина диа­граммы направ­лен­но­сти рефлек­тор­ной антенны (по поло­вин­ной мощ­ности) может быть в пре­де­лах 30°. Для еще боль­шего суже­ния диа­граммы направ­ленности исполь­зуют пас­сив­ные эле­менты в виде виб­ра­то­ров дли­ной 0,45 λ, рас­по­ло­жен­ных на рас­сто­я­нии 0.2А. от диа­го­нали квад­рата рамок. Для созда­ния узкой диа­граммы направ­лен­но­сти и уве­ли­че­ния коэф­фи­ци­ента уси­ле­ния антен­ной систе­мы исполь­зуют несколько объ­еди­нен­ных антенн.
Про­чи­тать осталь­ную часть записи »

В неко­то­рых слу­жеб­ных УКВ радио­стан­циях даль­ней связи исполь­зу­ются антен­ные решетки, состо­я­щие из зиг­за­го­об­раз­ных антенн. Радио­любители тоже могут попро­бо­вать исполь­зо­вать эле­менты такой антен­ной системы для своей работы. Вид эле­мен­тар­ной зиг­за­го­об­раз­ной ан­тенны, вхо­дя­щей в кон­струк­цию слож­ной УКВ антенны, пока­зан на рис. 1.

Вид элементарной зигзагообразной ан­тенны

Зиг­за­го­об­раз­ная эле­мен­тар­ная антенна со­стоит из полу­вол­но­вой диполь­ной антенны, ко­торая питает напря­же­нием полу­вол­но­вые виб­раторы. В реаль­ных антен­нах исполь­зу­ется до пяти таких полу­вол­но­вых виб­ра­тора. Антенна имеет узкую, при­жа­тую к гори­зонту диа­грамму направ­лен­но­сти. Вид поля­ри­за­ции — вертикаль­ный и гори­зон­таль­ный. Для работы антенны же­лательно исполь­зо­вать сим­мет­ри­ру­ю­щее устройство.

В антен­нах, исполь­зу­е­мых в слу­жеб­ных стан­циях связи, и за эле­мен­тар­ными зигзагообраз­ными антен­нами обычно поме­щают рефлек­тор, выпол­нен­ный из метал­ли­че­ской сетки. Рефлек­тор обес­пе­чи­вает одно­сто­рон­нюю направлен­ность антенны. В зави­си­мо­сти от числа вибра­торов, вклю­чен­ных в антенну, и коли­че­ства вклю­чен­ных вме­сте зиг­за­го­об­раз­ных антенн можно полу­чить необ­хо­ди­мый коэф­фи­ци­ент уси­ления антенны.

 

Радио­лю­би­тели прак­ти­че­ски не исполь­зуют такие антенны, хотя их несложно выпол­нить для люби­тель­ских УКВ диа­па­зо­нов 145 и 430 МГц. Для изго­тов­ле­ния полотна антенны можно исполь­зо­вать алю­ми­ни­е­вый про­вод диа­мет­ром 4—12 мм от сило­вого элек­три­че­ского кабеля. В оте­че­ствен­ной лите­ра­туре опи­са­ние подоб­ной антенны, для полотна кото­рой был исполь­зо­ван жест­кий коак­си­аль­ный кабель.

Страница 1 из 512345