אנטנת VHF קצרה. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / אנטנות VHF

 הערות למאמר

הספר "אנטנות חובבות של גלים קצרים וקצרים במיוחד" מאת ז' בנקובסקי וא' ליפינסקי [1] הוא עזר לשולחן העבודה עבור חובבי רדיו רבים. בקטע של אנטנות VHF דיפול, מחבריו מבחינים בשלוש קבוצות עיקריות: אנטנות מקוצרות מסוג Uda-Yagi, אנטנות מורחבות מסוג Uda-Yagi ומערכות אנטנות, שמרכיביהן עשויים מאנטנות דיפול.

בהתייחס לתרגול, המחברים מקפידים על הכלל שאם נדרשות אנטנות בעלות רווח של 6...8 dB, רצוי להשתמש באנטנות מקוצרות שאורכן הוא (l) קטן מאורך הגל (λ). אנטנות כאלה יכולות להכיל בין שניים לחמישה אלמנטים. לאנטנות שני אלמנטים עשויות כהלכה יש רווח של 3...4 dB, שלושה אלמנטים - 4...6 dB, חמישה אלמנטים - 6...8 dB.

בפועל, לרוב עיצובי הפשרה הם שנותנים את התוצאות המקסימליות, שהוא סוג "ערוץ הגל" של אנטנות במאי (אנטנות אודה-יאגי שהוזכרו כבר). לאנטנות אלו אין קווי איסוף מיוחדים, אלא הן קבוצה של אלמנטים: ויברטורים אקטיביים ופסיביים - רפלקטור ומנהל אחד או יותר, אשר מותקנים על בסיס אחד משותף העובר דרך נקודות האפס הפוטנציאליות של האלמנטים המרכיבים. אנטנות מסוג זה הן די קומפקטיות ומספקות רווח גבוה יחסית ופרמטרים מקובלים אחרים עם ממדים קטנים יחסית.

תיאורים של רוב הגרסאות של אנטנות כאלה עם מספרים שונים של שילובים של אלמנטים ומיקומם פורסמו בספרות. מבין כל סוגי האנטנות, הן התבררו כנגישות ביותר ליישום מקיף ברמה התעשייתית ויעילות "תוצרת בית" לחובבי רדיו.

בתורו, לא רק ויברטור הרץ משמש כאלמנטים בודדים, אלא גם אלמנטים של ממציאים רוסים - דיפול Nadenenko ו-Pistol-Corsa לולאה ויברטור או אנטנות לולאה והפרשנויות שלהם.

מחברי המאמר מביאים לתשומת לבם של חובבי רדיו פתרון טכני לא סטנדרטי יעיל יותר, אך עדיין לא מוצג כראוי, למכשיר אנטנה החורג מהנוהג של שימוש באלמנטים פעילים הומוגניים. לא רק מערכות אנטנות מסונתזות באופן מורכב מוויברטורים קלאסיים, אלא גם הרטט שמרכיב אותם יכולים להיות פשרות.

זה בדיוק מה שהמכשיר המוצע - אנטנת לולאה משולשת (TLA). הוא מיועד לשימוש הן כאנטנה עצמאית והן כחלק ממכשירי אנטנה מורכבים. הוא עשוי בצורה של שילוב של ויברטורים הטרוגניים בלולאה. במקרה זה, בהתאם לטווח התדרים המשמשים, האנטנה יכולה להיות חוט או מבנה קשיח או עשויה על לוח מעגלים מודפסים. הפתרון הטכני המוצע הוא אוניברסלי וניתן להשתמש בו לא רק על ידי חובבי רדיו, אלא גם בציוד אנטנה מקצועי לפעולה עד טווח סנטימטר הן בתקשורת רדיו והן ברשתות אלחוטיות משרדיות וביתיות נפוצות ומערכות רדיו אחרות הדורשות אנטנות חד-כיווניות. קְרִינָה.

נקודת המוצא למחקרים השוואתיים על האפשרויות של סינתזה של אנטנה חדשה יכולה להיות ויברטור הלולאה הסימטרי הידוע של Pistolkors בצורת שני מוליכים קווים מקבילים השוכנים באותו מישור ובעלי קצוות משותפים [2].

מוליכים מקבילים יוצרים חצי לולאות סימטריות - זרועות הוויברטור ביחס לציר הסימטריה העובר באמצע המוליכים הליניאריים. האורך הכולל שלהם דומה לאורך הגל (λ_עבד), ואורך הכתפיים הוא כרבע ממנו (0,25λ_עבד). יחידת אספקת הכוח של ויברטור הלולאה היא קצוות המוליכים בקטע של החלק האמצעי של אחד המוליכים הליניאריים, ונקודת אפס הפוטנציאל באמצע המוליך השני מבטיחה הידוק של המכשיר ללא שימוש מְבַדֵד. לוויברטור הלולאה, על כל המאפיינים החיוביים שלו, יש רווח השווה לאחדות ודפוס קרינה איזוטרופי במישור המאונך למוליכים מקבילים.

ידוע להפוך ויברטור לולאה לריבוע או צורות מסגרת אחרות עם היקף שווה לאורך הגל (λ_עבד), עם עכבת כניסה נמוכה יותר ורווח גבוה יותר בהשוואה לוויברטור לולאה. זה מאושר על ידי הנתונים בטבלה "פרמטרים של מסגרות בצורות שונות", כאשר במקרה של צורה עגולה הרווח הופך להיות שווה ל-3,49 dB [3]. אנטנות לולאה של עיצובים כאלה, בניגוד לוויברטור לולאה, מספקות כיווניות דו-כיוונית של קרינה צירית בניצב למישור המסגרת. יש להם רווח מוגבר בגלל צמצם גדול יותר - "אזור לכידה" של החלל על ידי עיצוב בד האנטנה.

יחד עם זאת, ידועים התקני אנטנה מורכבים יותר בשילוב של מספר ויברטורים אקטיביים במסגרת הומוגנית. העיצובים של אנטנות זיגזג של חרצ'נקו (אנטנות Z), למשל, העשויות משתי מסגרות משולשות או בצורת יהלום, הגדילו את היעילות. למוליכים של זרועות האנטנות הללו יש אורך התואם 0,25λ_עבד, והאורך הכולל שלהם ניתן להשוואה עם λ_עבד. יתרה מכך, במקרה של מערכי רטט קונבנציונליים בפאזה, שבהם מספר זוגות נקודות החשמל שווה למספר הרטט הכלולים במערך, מתעוררים קשיים בהתאמתם למזין האספקה. לאנטנת Z יש זוג אחד של נקודות הזנה שאליהן המזין מחובר ישירות [4]. שלא כמו מערכי אנטנות רטט קלאסיים רגילים, המרווח המרחבי המיוחד של מוליכים של רשת האנטנה הזיגזג, המופעל על ידי יחידת אספקת חשמל משולבת אחת שאליה מחובר המזין ישירות, יוצר מעין מערך שטוח בפאזה ועירור מיוחד של זרמים. במנצחים שלה.

עירור הזרמים במוליכים הטבועים באנטנת זיגזג מבטיח את פעולת האנטנה עם סוג אחד בולט של קיטוב ופס תדר הפעלה מורחב. הצמצם המוגדל של האנטנה המישורית מספק רווח גדול עם כיווניות דו-כיוונית של קרינה לאורך הציר שלה בניצב למישור הפריימים, וחיבור מקביל של ויברטורים, שהיקפו שווה ל-λ_עבד, לספק הכוח מפחית את עכבת הכניסה של האנטנה לערכים התואמים את העכבות האופייניות של כבלי החשמל הקואקסיאליים RF המשמשים.

מוצג באיור. שילוב לא סטנדרטי אחד של רטט לולאה ומסגרת מבטיח יישום של אנטנה חדשה עם לולאה משולשת, אך עם קרינה חד-צדדית. יחד עם זאת, מאפיינים אחרים של הפתרון הטכני החדשני המוצע ראויים לתשומת לב מיוחדת.

אורז. 1. שילוב לא סטנדרטי של רטט לולאה ומסגרת

בהשוואה לאנטנות דיפול מקוצרות, ל-ROV יש ממדים קטנים יותר לאורך ציר האורך ורווח מוגבר.

התכנון מבטיח פעולת קרינה של כל המוליכים של מכשיר האנטנה. ויברטור הלולאה הראשון מכיוון הקליטה והשידור של מכונת ההזרקה עשוי בצורת משולש שווה שוקיים עם נקודות כוח בקודקוד, עם בסיס באורך 0,4λ_עבד ועם צלעות 0,3λ_עבד כל אחד. ויברטור הלולאה השני עשוי בצורה של ויברטור לולאה Pistolkors עם אורך של מוליכים ליניאריים התואם λ_עבד. רטט לולאה ממוקמים באותו מישור, והחיבור של מוליכים של הצדדים של הרטט המשולש ליחידת אספקת החשמל נעשה עם הצלבה שלהם, כלומר, מחוץ לפאזה. כבל חשמל קואקסיאלי עם מבנה קשיח, למשל, בגרסה צינורית של המוליכים, מונח עם הקלט דרך נקודת אפס פוטנציאל, כלומר, באמצע המוליך הלא חתוך הליניארי של ויברטור הלולאה Pistolkors. ביחידת אספקת החשמל, צמת הכבל מחוברת בקטע לקצה מוליך אחד, והליבה המרכזית מחוברת לקצה השני.

האנטנה פועלת באופן הבא. כאשר מחולל תדר גבוה (ראה איור 1) מחובר לנקודות החשמל "a" ו-"b" של יחידת הכוח 7, הזרמים יזרמו ביחס הפוך למוליכים 2 ו-3 של רטט לולאה 1, כמו גם דרך מוליכים 5 ו-6 של התנגדות מעגל ויברטור לולאה 4. במוליך 2, זרם מוגבר יזרום ביחס למוליכים 5 ו-6 עקב התנגדות הכניסה הנמוכה יותר של ויברטור המסגרת 1 מאשר וויברטור הלולאה 4, אך הקרינה של האחרון תגדל עקב שני מוליכים 5 ו-6 הממוקמים קרוב. יתרה מכך, בשל העובדה שבוויברטור לולאה 4, מוליכים 5 ו-6 ממוקמים בסמיכות זה לזה, ובמשולש שווה שוקיים 1, מוליך 2 מחובר בין המוליכים של הצלעות הצולבות 3, ואז הזרמים ב מוליכים 5 ו-6 יהיו בפאזה עם הבדל פאזה ביחס למוליך 2. זה מבטיח בחיבור צולב, גישת הפאזה לזרמים דומה לזרמים ברפלקטור ובוויברטור הפעיל או בוויברטור הפעיל ובמנהל הראשון של אנטנות Uda-Yagi, אך לחלוטין בגלל זרמי הולכה, בניגוד לזרמים מושרים, כלומר, חלשים יותר בוויברטורים פסיביים של אנטנה Uda-Yagi. בהתחשב בעובדה שהמוליכים של ויברטור הלולאה 5 ו-6 מרוחקים זה מזה במרחב במרחק התואם ל-0,2λ_עבד, ממוליך 2 לגובה המשולש שווה שוקיים והם מקבילים, אז המערכת המרחבית שנוצרה של מוליכים מקרינים של מערך האנטנות יוצרת קרינה מכוונת של השדה האלקטרומגנטי לאורך ציר 8, בניצב למיקום מוליכים אלה.

בנוסף לכך, זרמים במוליכים 3, הממוקמים באופן סימטרי, אך בזווית לציר זה, פולטים גם שדה אלקטרומגנטי לחלל, אך עם פיצוי הדדי של רכיבים אורכיים מנוגדים ומשתלבים בכל השדה האלקטרומגנטי המוקרן הכולל של רוחבי מכוון חד-צדדי. רכיבים. לפיכך, בניגוד למערכות מקרינות עם קווים מקשרים, בפתרון הטכני המוצע כל המוליכים 2, 3, 5 ו- 6 משתתפים בקרינה של השדה האלקטרומגנטי, ומספקים עלייה כוללת בכיוון המערכת וביעילות פעולתה.

פעולת האנטנה המוצעת בוצעה הדמיה בתוכנית MMANA (איור 2 ואיור 3) בתדר של 300 מגה-הרץ (אורך גל 1 מטר) לפשטות ובהירות במהלך המודלים והנורמליזציה של הממדים לאחר מכן. TPA באורך התואם 0,2λ_עבד, בעל כיווניות מגזרית עם רוחב שונה של תבנית הקרינה במישור המיקום של מוליכים הרטט ובמישור מאונך אליו, עם רווח מוגבר. היחס בין קרינה קדימה לאחורה מאפיין את הסלקטיביות המרחבית המשופרת המקבילה לאנטנות של שישה אלמנטים של Uda-Yagi באורך כפול מאורך המעבר. ניתן לחבר את הנקודות הנייטרליות של שני הוויברטורים לקרן תמיכה מתכתית מוארקת, המספקת הגנה מפני חשמל סטטי והגנה מפני ברקים.

אורז. 2. פעולת אנטנה מדומה בתוכנית MMANA בתדר של 300 מגהרץ ובאורך גל של 1 מטר

אורז. 3. פעולת אנטנה מדומה בתוכנית MMANA בתדר של 300 מגהרץ ובאורך גל של 1 מטר

לשימוש באנטנות על פסי הרדיו החובבים של 144 ו-432 מגה-הרץ, השוואה חזותית של התצורות ויחס הגודל של האנטנה המקוצרת של שני האלמנטים שנחשבו על ידי מחברי הספר [1] (איור 4) עם גרסאות של התמ"א המוצעת (איור 5) והתמ"א עם מנהל מותקן פנימי (איור 6). הערכים המספריים של הפרמטרים של אנטנות אלה מסוכמים בטבלה, ובאופן גרפי, בצורה הברורה ביותר, המאפיינים החשמליים מוצגים בצורה של דפוסי קרינה (בהתאמה, איור 7-9).

אורז. 4. אנטנה דו-אלמנטית מקוצרת

אורז. 5. אנטנת VHF מקוצרת

אורז. 6. מזרק עם מנהל מותקן פנימי

אורז. 7. תבנית אנטנה

אורז. 8. תבנית אנטנה

 
אורז. 9. תבנית אנטנה

היישום המעשי של העיצוב בצורת אנטנה עצמאית דומה לאנטנה המתוארת שוב ושוב עם שני אלמנטים "ערוץ גל", רק עם ויברטור לולאה פרוס במישור הרטט. חיבור החשמל מתבצע גם ב- דרך ידועה, עם כבל קואקסיאלי, דרך נקודת אפס פוטנציאל בתוך ויברטור הלולאה ללא שימוש בהתקני התאמה והבלונים.

שולחן

גם ייצור גרסת האנטנה עם במאי מתבצע בדומה למתואר. מוליך נוסף ממוקם בין הלולאה לוויברטורים ליניאריים תוך הקפדה על חתך הרוחב, מיקום ההתקנה ואורכו. במקרים בהם נעשה שימוש בחומרים אחרים, יש לדמות בדיקה מקדימה של יכולות האנטנה בתוכנית MMANA.

ניתן להוריד קבצים עבור תוכנית MMANA עבור האנטנות המוצגות בטבלה מ-ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/07/maa.zip.

ספרות

1. Benkovsky Z., Lipinsky E. אנטנות חובבות של גלים קצרים ואולטרה קצרים: פר. מפולנית/אד. O.P. Frolova. - מ.: רדיו ותקשורת, 1983. - 480 עמ', ill.
2. אנטנות VHF. תַחַת. ed. ג.ז. אייזנברג. בשעה 2 חלק 1. - מ.: תקשורת, 1977, עמ'. 169, איור. 13.5.
3. Grigorov I. N. הכל על אנטנות. - M.: DKM Press, 2009, p. 66-69.
4. Kharchenko K. P. אנטנות VHF. - מ.: IP RadioSoft, 2009, עמ'. 79-95, איור. 51, 63.

מחברים: V. Milkin, N. Kalitenkov, V. Lebedev, A. Shulzhenko

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 יעד חדש לתחנת החלל New Horizons 03.09.2015 מינהל האווירונאוטיקה והחלל הלאומי של ארה"ב (NASA) הכריז על יעד פוטנציאלי לתוכנית המדע המורחבת של New Horizons. החללית New Horizons שוגרה על ידי נאס"א עוד בינואר 2006. המכשיר נועד לחקור את פלוטו והלוויין שלו Charon. על סיפון התחנה מותקנים מספר רב של מכשירים מדעיים: אלו הם מצלמות, ספקטרומטרים, מד פרמטר חלקיקי רוח סולארית, גלאי אבק וכו'. המשימה העיקרית של New Horizons כבר הושלמה. זה הגיע לשיאו בטיסה של מערכת פלוטו-כרון במרחק של 12 ק"מ מפני השטח של כוכב הלכת ב-500 ביולי השנה. התחנה תוכננה במקור כך, לאחר לימוד פלוטו, לחקור את אחד האובייקטים של חגורת קויפר. בפרט, למכשיר יש אספקת דלק לביצוע מספר תמרונים, ומודול התקשורת שלו נועד לשדר נתונים ממרחקים הרבה מעבר למסלול פלוטו. תת-מערכת הכוח והמכשירים המדעיים יוכלו לתפקד עוד שנים רבות. אז, נאס"א מדווחת שהיעד הבא עבור New Horizons עשוי להיות 2014 MU69, עצם טרנס-נפטואני מחגורת קויפר. לפי הערכות שונות, קוטרו של 45 עד 60 ק"מ ותקופת מסלול של 294 שנים. האובייקט ממוקם כ-1,5 מיליארד ק"מ מעבר לפלוטו. זה מוזר שבזמן ההשקה של New Horizons, שום דבר לא היה ידוע על האובייקט MU2014 69. הוא התגלה על ידי טלסקופ החלל האבל רק בקיץ 2014. אם 2014 MU69 יאושר סופית כיעד הבא עבור New Horizons, התחנה תגיע לאובייקט זה בינואר 2019.

עוד חדשות מעניינות:

▪ מועצת מפתחי הצ'לו של LeMaker

▪ יש מספיק רוח לאנרגיה לכולם

▪ מקור הירח בדגם

▪ מחשב נייד Fujitsu UH-X/H1 קל במיוחד

▪ לחצנים הולוגרפיים לשליטה ללא מגע בציוד

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר הגנה על ציוד חשמלי. בחירת מאמרים

▪ מאמר כמו ישו בחיק. ביטוי עממי

▪ מאמר מהי מכונת תנועה תמידית? תשובה מפורטת

▪ מאמר Sverbig מזרחי. אגדות, טיפוח, שיטות יישום

▪ מאמר נברשת Chizhevsky - עשה זאת בעצמך. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר ספק כוח שנאי טסלה עם בקרת מיקרו-בקר. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

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

www.diagram.com.ua
2000-2024