אנטנה מרובעת קטנה. תכנית, תיאור

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

אנטנה מרובעת קטנה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / אנטנות HF

בין הבעיות שעמן נאלצים להתמודד חובבי רדיו גלים קצרים, העיקרית היא אולי הבעיה של ייצור אנטנה יעילה מספיק ובו בזמן לא מאוד מסובכת מבחינת עיצוב. אין ספק שאנטנה כיוונית מסתובבת יכולה לספק את התוצאות הטובות ביותר. עם זאת, כמעט כל האנטנות מהסוג הסופי הן די מגושמות ומורכבות מבחינה מבנית, מה שמקשה על חובבים רבים להשתמש בהן.

במאמר המתפרסם להלן מוצעת שיטה להקטנה משמעותית של הממדים הגיאומטריים תוך שמירה על יעילות גבוהה מספיק של אנטנות, שללא ספק תעניין את עובדי הגלים הקצרים.

המחבר בכוונה לא נותן עיצוב ספציפי של האנטנה, שכן הוא מקווה שמגוון רחב של גלים קצרים יבדוק את השיטה המתוארת על אנטנות בדרגות הפחתה שונות, המיועדות לטווחים שונים, בעלות עיצוב שונה.

בשנים האחרונות הופיעו על דפי עיתונות הרדיו החובבים תיאורים רבים של אנטנות שונות של גלים קצרים קטנים, שבהם מושגת הרחבה חשמלית לאורך התהודה באמצעות אלמנטים תגובתיים (השראות, קבלים, מקטעי קו). על ידי הפחתת הממדים הגיאומטריים, התקנת האנטנה קלה ומפשטת את העיצוב של מכשירים תומכים.

כמה חובבי רדיו מתייחסים לאנטנות כאלה בספקנות מסוימת, ומסבירים שכל אנטנה מופחתת גיאומטרית עובדת גרוע יותר מאשר אנטנה בגודל מלא. אי אפשר שלא להסכים עם זה. ואכן, בכל סוג של קיצור של הוויברטור, השטח המוגבל על ידי דיאגרמת התפלגות הזרם הזורם דרכו (להלן "השטח הנוכחי"), וכתוצאה מכך, יעילות האנטנה פוחתת. עם זאת, מידת ההפחתה ביעילות תלויה לא רק במידת ההפחתה הגיאומטרית, אלא גם בשיטת ההרחבה החשמלית של האנטנה. בנוסף, לפעמים מתברר שאנטנה מצומצמת בתנאים אמיתיים עובדת אפילו טוב יותר מאשר אנטנה בגודל מלא בגלל חלוקה מחדש של הפסדי אנרגיה וקרינה, למשל, כאשר מתקינים אנטנה מופחתת בגובה גבוה בהרבה מעל הסביבה. . אנטנות קטנות, כמובן, יכולות למשוך את תשומת לבם של חובבי רדיו אשר, מכל סיבה שהיא, אין להם אפשרות להתקין אנטנה בגודל מלא.

איור 1a מציג ויברטור חצי גל בגודל מלא; 1c - ויברטור, שהתארכותו החשמלית מושגת עקב העומס הקיבולי בקצוות. עבור כל ויברטור מוצגת התפלגות הזרם לאורכו. כפי שניתן לראות מהאיורים, אזור הזרם המרבי נצפה עבור ויברטור בגודל מלא.

אנטנה מרובעת קטנה
איור 1

עבור שני הרטט האחרים, אנו רואים שעם התארכות חשמלית משמעותית, השטח הנוכחי נוטה למלבן עם גובה Imax במקרה של הפעלת הקיבול, ובמקרה השני, למשולש עם גובה I

איור 2a מציג ויברטור מרובע שאחת מפינותיו פונה כלפי מטה. עם אספקת חשמל סימטרית לאנטנה בנקודה A או B, האנטי-נוד המתח יהיה בנקודות C ו-D, והאנטי-נוד הנוכחי בנקודות A ו-B. ניתן להאריך את הוויברטור חשמלית, כולל השראות בהפסקת החוט ב נקודה A או B, או הקיבול בין נקודות C ל-D. השיטה האחרונה גם היא מועילה יותר במקרה זה. כתוצאה מכך, אנו מקבלים ויברטור בצורה המוצגת באיור 2b עם ממדים גיאומטריים קטנים יותר מזה של הריבוע באיור 2a, אך עם אותו תדר תהודה.

אנטנה מרובעת קטנה
איור 2

לצורך אימות מעשי של היתכנות הרחבה חשמלית של אנטנה מרובעת בעזרת קיבול, בוצע ניסוי בדגם מופחת בתדר של כ-100 מגה-הרץ. הריבוע עשוי חוט בקוטר 1,2 מ"מ. גודל צלע הריבוע הוא 76 ס"מ. תוצאות הניסוי מוצגות בטבלה 1.

לוח 1
א, רואה S, pf fres, MHz
0 0 102
10 0 101
20 0 98
30 0 97
40 0 96
50 0 94
50 8 65
50 15 54
50 20 50

כפי שניתן לראות מהטבלה, ככל שאורך החוט a גדל (איור 2, ב), תדירות התהודה של הריבוע פוחתת, אם כי הקיבול C עדיין לא מחובר. זה מוסבר על ידי העובדה שהחוטים האופקיים עצמם מאריכים חשמלית את האנטנה בגלל הקיבול הנוסף שהם יוצרים. כאשר מחברים קיבול C שווה ל-20 pF, תדר התהודה של הוויברטור הופחת בחצי בהשוואה למקורי.

ערכי יעילות משוערים, בהתאם ליחס בין הממדים של אנטנה בגודל קטן לממדים של אנטנה קונבנציונלית, מבלי לקחת בחשבון הפסדים במבודדים, מוצגים בטבלה 2.

לוח 2
יחס גודל יְעִילוּת אנטנה בגודל קטן ביחס לאנתנה בגודל מלא, %
הרחבה חשמלית עם קיבול הרחבה חשמלית עם השראות
0,9 ~ 99 85
0.8 95 70
0.7 90 55
0,65 85 50
0,6 80 40
0 55 75 35
0,5 70 30

ויברטורים מוארכים חשמלית הם אלמנטים שמהם ניתן להרכיב אנטנה מרובת אלמנטים. להלן נשקול בניית "ריבוע כפול" עשוי אלמנטים מוארכים חשמלית בעזרת קיבול.

אם נקודת ההזנה של האנטנה נבחרה בקודקוד A, אז במקרה של סימטריה חשמלית של האנטנה, המתח בנקודה B יהיה 0. המתח בנקודה A יהיה תלוי במעגל אספקת החשמל של האנטנה. כך. כאשר משתמשים בתכנית התאמת g, הנפוצה בקרב חובבי רדיו, המתח בנקודה A יהיה גם קרוב לאפס. באופן כללי, הדבר מאפשר שימוש בצינור מתכת כמוט אנכי שאינו מבודד מחוטי הרטט. עם זאת, עם הפרה קלה של סימטריה, יופיע זרם במוט האנכי, אשר ישבש את הפעולה הרגילה של האנטנה.

את תפקיד החלק האופקי של הוויברטור ניתן לבצע על ידי מוט מתכת תומך, אך יש לשבור אותו באמצע ולבודד מהמוט האנכי. קבל כוונון בעל קיבול משתנה מחובר לאותה נקודה על המוט האופקי. סקיצה של עיצוב כזה מוצגת באיור 3א.

אנטנה מרובעת קטנה
איור 3

איור 3b מציג עיצוב בו נעשה שימוש בשני קבלים (C1 ו-C2) המסגרת מופעלת באמצעות כבל ללא התקן תואם. הרוטורים של הקבלים נמצאים בפוטנציאל קטן שמתקרב לאפס כאשר האנטנה סימטרית. על ידי שינוי היחס בין הקיבולים C1 ו-C2, האנטנה יכולה להיות סימטרית. אם אין צורך כזה, אז בלוק כפול יכול לשמש כקבלים משתנים.

ערך הקיבול של הקבלים תלוי בטווח לו מיועדת האנטנה ובמידת ההרחבה החשמלית שלה. עבור כל המקרים המעשיים, ערך קיבול מרבי של 50 pF מספיק בהחלט.

יש להקדיש תשומת לב מיוחדת למבודדים, שכן הם כלולים באנטי-צמתים של המתח וקובעים בעיקר את כמות הפסדי האנרגיה בתדר גבוה, יש להשתמש במבודדים מחומרים בעלי אובדן נמוך (פורצלן, פוליסטירן, פלואורפלסט וכו').

האלמנט הפסיבי של האנטנה מתבצע בצורה דומה. המרחק בין הרטט נשאר זהה לאנטנות בגודל מלא. תצוגה כללית של אנטנה דו-אלמנטית מוצגת באיור 4.

אנטנה מרובעת קטנה
איור 4

מידות אנטנה ספציפיות ללהקה חובבנית מסוימת אינן ניתנות, מכיוון שהן תלויות במידת ההפחתה הרצויה במידות הגיאומטריות ובמידות הפרטים המבניים התומכים.

שגיאה אפשרית בעת סימון אורך החוט מפוצה בקלות בעת כוונון האנטנה עם קבל C.

מחבר: Eng.S. בונימוביץ' (UB5UN); פרסום: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

ראה מאמרים אחרים סעיף אנטנות HF.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

צמיגים ישנים - למצברים 07.09.2014

מדענים במעבדה הלאומית של אוק רידג' של משרד האנרגיה יצרו טכנולוגיה חדשה שיכולה להשתמש בצמיגים ישנים לייצור סוללות.

מחברי הפיתוח הם פאראנס פרנטמן ועמית נסקר. הטכנולוגיה מספקת טיפול מקדים בצמיגים עם פירוליזה לאחר מכן (פירוק חומרים מחומר אורגני על ידי חימום ללא גישה לחמצן), וכתוצאה מכך ניתן להשיג חומר פירוקרבון מגומי. חומר זה דומה לגרפיט הנפוץ באנודות סוללות, אך בניגוד לגרפיט טבעי, חומר זה הוא מלאכותי.

נוצרו באמצעות אנודת פירוקרבון חדשה, סוללות ליתיום-יון אינטנסיביות יותר.

ההנחה היא שהטכנולוגיה לא רק תפחית את עלות הייצור של סוללות ליתיום-יון, אלא גם תפחית משמעותית את הבזבוז של תעשיית הרכב.

עוד חדשות מעניינות:

▪ טרנזיסטורים אלקטרוכימיים בעלי תכונות ייחודיות

▪ שיא חדש לסופרפוזיציה קוונטית

▪ אלקטרוניקה המופעלת על ידי האוזן

▪ ניסויים רפאים

▪ כרוב שנקטף בחלל

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר ציוד מדידה. בחירת מאמרים

▪ מאמר מיקרו-מעגלים משולבים של מדינות זרות והאנלוגים שלהם המיוצרים בברית המועצות. מַדרִיך

▪ מאמר לאיזה צבא יש יחידת מזחלות כלבים? תשובה מפורטת

▪ מאמר בוק. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר הארקה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר שבבים KR142EN12. 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