אנטנות VHF עם ביצועים גבוהים. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / ערכות של מכשירים רדיו-אלקטרוניים וחשמליים

אנטנות VHF עם ביצועים גבוהים. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / אנטנות VHF

הפיתוח האינטנסיבי של רצועות VHF על ידי חובבי רדיו במהלך שני העשורים האחרונים הוביל להופעתם של אנטנות רבות בעיצובים שונים. בשנים האחרונות זכו אנטנות בעלות חוצה מוארכת להפצה מיוחדת. אורך המעבר של אנטנה כזו הוא מספר אורכי גל, ומספר האלמנטים הפסיביים מגיע לשני תריסר או אפילו יותר. אלה הם המשמשים לעתים קרובות על ידי גלי אולטרה קצרים בעת ביצוע תקשורת ארוכת טווח וטווח ארוך במיוחד על VHF דרך ה"אורורה", מטר מטאורים, IC3 ומשטח הירח.

ניתן להסביר את העניין באנטנות עם חוצה מוארכת על ידי העובדה, ראשית, עם כמעט אותן עלויות חומר כמו לבניית "ערוץ גל" קונבנציונלי, הרווח שלהן גדול יותר באופן ניכר; שנית, העיצוב של אנטנות כאלה הוא פשוט, שכן כל האלמנטים מותקנים על קרן נושאת אחת; שלישית, הפשטות היחסית של התאמת האנטנה למזין שובה לב, כי אנרגיית ה-RF מסופקת רק לאלמנט פעיל אחד. אבל לאנטנות האלה יש גם כמה חסרונות: דיכוי קרינת גב נמוך וצמצום משמעותי של רצועת הפעולה עם עלייה במספר האלמנטים.

מספר עיצובים מעניינים של אנטנות VHF עם מעבר מורחב פותחו על ידי האולטרה-קצר הצרפתי המפורסם F. Tonna (F9FT). אנטנות F9FT בעלי יעילות גבוהה מספיק, גודל ומשקל קטנים יחסית, אין להם אלמנטים תואמים. אבל אולי הם היתרון העיקרי - יכולת חזרה קלה, השגת פרמטרים זהים של כל אנטנה בודדת (עם שמירה קפדנית על כל ממדי האלמנטים). האחרון מאפשר, על ידי סידור מספר אנטנות מאותו סוג, ליצור מערכת אנטנות מורכבת עם רווח גבוה.

הפרמטרים העיקריים של אנטנת F9FT ניתנים בטבלה. רווחי האנטנה הניתנים הם ביחס לדיפול חצי גל.

על איור. 1, מוצג ציור של אנטנה בת 16 אלמנטים לטווח של 2 מטר. המעבר שלו עשוי מפרופילים מרובעים מגולגלים עם צד של 20 מ"מ, עובי דופן - 1,5 ... 2 מ"מ, או צינורות בקוטר של 20 מ"מ. לחלק של המעבר, שבו המשקפים והוויברטור הפעיל מתחזקים, יש צורה של "זנב ירון" (איור 1, ב). אלמנטים פסיביים עשויים מחוטי אלומיניום בקוטר 4 מ"מ. השימוש בחומרים אחרים (נחושת, פליז, סגסוגות אלומיניום, בי-מתכת) אינו גורם להידרדרות ניכרת בפרמטרים של האנטנה, למעט המסה שלה. אחת מאפשרויות ההרכבה האפשריות של מחזירי אור ובמאים מוצגת באיור. 1.ג.

איור 1 (לחץ להגדלה)

ויברטור אקטיבי עם התנגדות גל של 75 אוהם (איור 2, א) עשוי מחוט אלומיניום בקוטר 5 מ"מ, ועם התנגדות גל של 50 אוהם (איור 2, ב) - משני צינורות אלומיניום עם קוטר 12 מ"מ, מחובר בקשת תואמת אלומיניום עשוי חוט בקוטר 5 מ"מ.

איור 2 (לחץ להגדלה)

פרמטרים עיקריים של אנטנות

פרמטר	9 אלמנטים	13 אלמנטים	16 אלמנטים	21 אלמנטים
טווח תדרים, מגה-הרץ	144 ... 146	144 ... 146	144 ... 146	432 ... 435
רווח, dB	11,8	12,8	15,6	16,8
זווית פתיחה אופקית, מעלות	38	34	32	24
זווית פתיחה אנכית, תואר	46	38	34	26
דיכוי האונה האחורית, dB	15	20	22	23
דיכוי מקסימלי של אונות צד, dB	50	50	60	40
SWR	1,3	1,2	1,2	1,1
אורך האנטנה, מ'	3,3	4,0	6,4	4,6

הוויברטור הפעיל חייב להיות מבודד היטב מהמעבר. פיברגלס, טפלון, זכוכית אורגנית וכו' יכולים לשמש כחומר בידוד.

על איור. 3a ו-3b מציגים באופן סכמטי אנטנות של 9 ו-13 אלמנטים עבור פס 2 מטר. העיצוב של ויברטורים פעילים עם עכבת גל שונה עבור אנטנות אלה מוצג באיור. 3, ב (75 אוהם) ו-3, d (50 אוהם).

איור 3 (לחץ להגדלה)

הבדל מסוים בגודלם של ויברטורים אקטיביים אלו מאלה המשמשים באנטנת 16 אלמנטים נובע מהרצון להתאים טוב יותר את האנטנות הללו למזין. החתך של מעבר הספק עבור אנטנות אלה זהה לזה של אלמנט 16 (20x20 מ"מ). מבחינה מבנית, אנטנה של 9 ו-13 אלמנטים מתבצעת באותו אופן כמו אנטנה של 16 אלמנטים.

איור 4א מציג שרטוט סכמטי של אנטנה בת 21 אלמנטים לטווח של 70 ס"מ. המרחקים בין האלמנטים המצוינים באיור מתייחסים למקרה של שימוש במזין בעל עכבה אופיינית של 75 אוהם. בעת הזנת האנטנה עם כבל 50 אוהם, המרחקים צריכים להיות כדלקמן: רפלקטור - ויברטור אקטיבי - 139 מ"מ, ויברטור אקטיבי - במאי 1 - 48 מ"מ, במאי 1 - במאי 2-68 מ"מ, במאי 2 - במאי 3 - 182 מ"מ. הדירקטורים הנותרים ממוקמים במרחק המצוין באיור. עבור המעבר, פרופיל מרובע עם צד של 16,5 מ"מ משמש (ניתן להשתמש בצינור בקוטר של 16 ... 17 מ"מ). כל האלמנטים הפסיביים עשויים מחוטי אלומיניום בקוטר של 4 מ"מ ומקובעים ישירות על המעבר (ראה איור 1, ג). ויברטור אקטיבי (איור 4ב) עשוי מחוט אלומיניום בקוטר 5 מ"מ. בנקודת ההתקשרות למעבר יש לבודד אותו ממנו.

איור 4 (לחץ להגדלה)

במבט ראשון, נראה כי אספקה ישירה של ויברטור מאוזן עם כבל קואקסיאלי לא מאוזן לא יכולה לתת תוצאות טובות, שכן במקרה זה יחס המתח בקצותיו הוא כ-2:3. וזה יוביל בהכרח להיווצרות קרינה עם קיטוב אנכי, ובכך ידרדר רווח האנטנה ודפוס הקרינה שלה. עם זאת, ניסויים מראים כי ניתן להזין את האנטנה בצורה זו, אך עכבת הכניסה של הרטט הפעיל חייבת להיות עקבית עם עכבת הגל של מזין האספקה, והאלמנט הפעיל מבודד בצורה מהימנה מהמעבר. במקרה זה, כמעט כל אנרגיית ה-RF המסופקת מוקרנת על ידי הוויברטור הפעיל לתוך החלל שמסביב, ומספר רב של אלמנטים פסיביים יוצרים היטב את האונה הראשית של דיאגרמת קרינת האנטנה אך ורק לאורך צירו. על איור. 5 ו-6 מציגים את דפוסי הקרינה האופקיים והאנכיים של אנטנת F16FT בעלת 9 אלמנטים עבור פס 2 מטר.

אנטנות VHF עם ביצועים גבוהים
איור 5

אנטנות VHF עם ביצועים גבוהים
איור 6

כדי לקבל יותר כוח. אנטנות מאותו סוג משולבות למערכת. על ידי הכפלת מספר האנטנות מאותו סוג, רווח המערכת יכול לגדול ב-2.5 dB. הערך המקסימלי מושג רק בתנאי של המרחק האופטימלי בין האנטנות וההדרגה הקפדנית של האחרונות. המרווח האופטימלי עבור אנטנות 16 אלמנטים של 2 מטר ועבור אנטנה 21 אלמנטים 70 ס"מ הוא 2 ליטר. איור 7 מציג את אפשרויות הפריסה עבור מערכות אנטנה.

איור 7 (לחץ להגדלה)

אם, למשל, נדרש תיאום עם מזין בעל עכבה אופיינית של 75 אוהם, מערכת אנטנה של שתי אנטנות עם אלמנט פעיל עם עכבה של 75 אוהם, יש לבצע את הפעולות הבאות. הרטט של שתי האנטנות מחוברים דרך טי עם מקטעים של כבל קואקסיאלי (העכבה שלהם היא 75 אוהם) באורך שהוא כפולה של l / 2 (l1 \u2d l2 \u1,2,3d cpl / 50, כאשר n \u4d XNUMX ,XNUMX, .... s הוא מקדם קיצור הכבל) , עם שנאי רבע גל האחרון עשוי מכבל קואקסיאלי בעל עכבה אופיינית של XNUMX אוהם באורך של cl / XNUMX.

לשלב נכון של מערכת האנטנה, המוליכים המרכזיים של מקטעי הכבל הקואקסיאלי מחוברים לנקודה A (ראה איור 7).

קל מאוד להתאים ארבע אנטנות מאותו סוג (ראה איור 7, ג). במקרה זה, נעשה שימוש בקטע של כבלים עם אותה עכבת גל (50 או 75 אוהם) באורך l1=l2=l3=l4=spl/2, l5=l6=cl/4.

איור 7d מציג גרסה של שילוב של שתי אנטנות, מה שמביא לדפוס קרינה עם קיטוב מעגלי. כדאי להשתמש במערכות כאלה בעת עבודה דרך לווייני רדיו חובבים של כדור הארץ, כמו גם בעת קבלת אותות המשתקפים משטח הירח. שתי האנטנות מותקנות בניצב הדדי על אותו מעבר, ויברטורים בעלי אותו שם קבועים קרוב זה לזה ככל האפשר.

עבור התאמת שימוש בקטעים של כבל קואקסיאלי עם עכבה אופיינית של 75 אוהם (l1=sp1l/4, l2=sp2l/2, כאשר n1=1, 3, 5,...; n2=1,2, 3,... ; l2 -l1=l/4) ו-50 אוהם (l3=cl/4).

למערכת אנטנה מקוטבת מעגלית זו יש רווח זהה לאנטנה בודדת.

לסיום, כמה עצות מעשיות. לנוחות והרכבה מהירה של מערכות אנטנות, מומלץ לספק קטעים של כבלים תואמים עם מחברים בתדר גבוה מסוג SR-75 ו-SR-50 ולהשתמש ב-HF טי לחיבורם. קל להגן על צמתים כאלה מפני השפעת המשקעים. אם המחברים שצוינו אינם זמינים, ניתן להלחים את מקטעי הכבלים בקפידה, ולכסות את הצמתים בפוליסטירן או שרף אפוקסי. רצוי להתקין את כל ברגי הקיבוע בחלק התחתון של הטראברס ולצבוע מעליהם את הצינורות של האלמנטים סגורים מהקצוות עם פקקי ניילון או פקקי גומי. רצוי למקם את נקודות חיבור הכבלים לוויברטורים בכוסות ניילון. כדי למנוע מעברים ארוכים להתכופף, ניתן לתמוך בהם בדרך הרגילה עם מוטות אלכסוניים. האחרון חייב להיות באותו אורך עבור כל האנטנות המסודרות במערכת.

ספרות

רדיו מס' 3, 1983, עמ' 18-20

פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף אנטנות VHF.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

מכונה לדילול פרחים בגנים 02.05.2024

בחקלאות המודרנית מתפתחת התקדמות טכנולוגית שמטרתה להגביר את היעילות של תהליכי טיפול בצמחים. מכונת דילול הפרחים החדשנית Florix הוצגה באיטליה, שנועדה לייעל את שלב הקטיף. כלי זה מצויד בזרועות ניידות, המאפשרות התאמתו בקלות לצרכי הגינה. המפעיל יכול להתאים את מהירות החוטים הדקים על ידי שליטה בהם מתא הטרקטור באמצעות ג'ויסטיק. גישה זו מגדילה משמעותית את יעילות תהליך דילול הפרחים, ומעניקה אפשרות להתאמה אישית לתנאים הספציפיים של הגינה, כמו גם למגוון וסוג הפרי הגדלים בה. לאחר שנתיים של בדיקת מכונת פלוריקס על סוגי פירות שונים, התוצאות היו מאוד מעודדות. חקלאים כמו Filiberto Montanari, שהשתמש במכונת פלוריקס כבר כמה שנים, דיווחו על הפחתה משמעותית בזמן ובעבודה הנדרשים לדלל פרחים. ... >>

מיקרוסקופ אינפרא אדום מתקדם 02.05.2024

למיקרוסקופים תפקיד חשוב במחקר המדעי, המאפשר למדענים להתעמק במבנים ותהליכים בלתי נראים לעין. עם זאת, לשיטות מיקרוסקופיה שונות יש מגבלות, וביניהן הייתה הגבלת הרזולוציה בעת שימוש בטווח האינפרא אדום. אבל ההישגים האחרונים של חוקרים יפנים מאוניברסיטת טוקיו פותחים סיכויים חדשים לחקר עולם המיקרו. מדענים מאוניברסיטת טוקיו חשפו מיקרוסקופ חדש שיחולל מהפכה ביכולות של מיקרוסקופיה אינפרא אדום. מכשיר מתקדם זה מאפשר לך לראות את המבנים הפנימיים של חיידקים חיים בבהירות מדהימה בקנה מידה ננומטרי. בדרך כלל, מיקרוסקופים אינפרא אדום בינוני מוגבלים ברזולוציה נמוכה, אך הפיתוח האחרון של חוקרים יפנים מתגבר על מגבלות אלו. לדברי מדענים, המיקרוסקופ שפותח מאפשר ליצור תמונות ברזולוציה של עד 120 ננומטר, שהיא פי 30 מהרזולוציה של מיקרוסקופים מסורתיים. ... >>

מלכודת אוויר לחרקים 01.05.2024

חקלאות היא אחד מענפי המפתח במשק, והדברה היא חלק בלתי נפרד מתהליך זה. צוות של מדענים מהמועצה ההודית למחקר חקלאי-המכון המרכזי לחקר תפוחי אדמה (ICAR-CPRI), שימלה, העלה פתרון חדשני לבעיה זו - מלכודת אוויר של חרקים המופעלת על ידי רוח. מכשיר זה מטפל בחסרונות של שיטות הדברה מסורתיות על ידי מתן נתוני אוכלוסיית חרקים בזמן אמת. המלכודת מופעלת כולה על ידי אנרגיית רוח, מה שהופך אותה לפתרון ידידותי לסביבה שאינו דורש חשמל. העיצוב הייחודי שלו מאפשר ניטור של חרקים מזיקים ומועילים כאחד, ומספק סקירה מלאה של האוכלוסייה בכל אזור חקלאי. "על ידי הערכת מזיקים מטרה בזמן הנכון, נוכל לנקוט באמצעים הדרושים כדי לשלוט הן במזיקים והן במחלות", אומר קפיל ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

כל מלח הים מזוהם בפלסטיק 21.09.2017

מדענים מצאו שמלח ים, הנמסר מחלקים שונים של כדור הארץ, מכיל תמיד חלקיקי פלסטיק. הם רואים בכך תוצאה של זיהום מוחלט של הסביבה.

חלקיקי הפלסטיק הכילו מלח ים מצרפת, בריטניה, ארה"ב, ספרד וסין. מומחים טוענים שהמיקרו-פלסטיק הכלולים בו כבר הצליח לחדור למזון אנושי. מדענים מאמינים שמקור הזיהום העיקרי של האוקיינוסים בעולם הוא הכמות העצומה של בקבוקי פלסטיק חד פעמיים ומיקרופייבר שמגיעים לשם.

לפי מומחים, מדי שנה נכנסים לאוקיינוסים בעולם כ-12,7 מיליון טון פלסטיק. המשמעות היא שמשאית אשפה אחת פורקת שם את תכולתה כל דקה. לדברי מדענים, התוצאה של זיהום מלח ים עם פלסטיק היא שהוא נמצא כעת בכל מקום. לא רק בפירות ים, אלא גם בבירה ובמלח מאכל. כפי שגילו מומחים, גם אם אדם צורך רק 2,3 גרם ליום, המשמעות היא שיותר מ-660 חלקיקי מיקרופלסטיק נכנסים לגופו בשנה. למעשה, הם מאמינים, נתון זה גבוה בהרבה, שכן, למשל, בארצות הברית, עד 90% מהאמריקאים צורכים מלח בכמויות גדולות בהרבה.

ההשלכות של האופן שבו פלסטיק שנכנס לגוף ישפיע על בריאות האדם טרם נקבעו במדויק. יחד עם זאת, רוב המדענים מאמינים שלא ניתן להטמיע פלסטיק בשרשרת המזון ולשאת עמו רעלים רבים.

עוד חדשות מעניינות:

▪ כוננים קשיחים HGST 10TB

▪ הלייזר יביס את הגידול

▪ משקפיים עם מוזיקה

▪ טרנזיסטור פלסטיק מגביר אות ביוכימי

▪ תחנות כוח סולאריות ניידות ידידותיות לסביבה מבית Acer

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר מעבדה מדעית לילדים. בחירת מאמרים

▪ מאמר רחפני קצף. ביטוי עממי

▪ כתבה איזו דמות בסרט "הסנדק" גילם גנגסטר אמיתי? תשובה מפורטת

▪ מאמר עבודה על מכונות חיתוך נייר עם שלוש סכינים. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה

▪ מאמר הכנת סבון מוצק משמנים צמחיים ומיובשים למחצה. מתכונים וטיפים פשוטים

▪ מאמר מקור פשוט לכוח חירום. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר