אנטנת VHF עם J-match. תכנית, תיאור

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

אנטנת VHF עם J-matching.. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / אנטנות VHF

אנטנה זו הייתה פופולרית מזמן ובצדק בקרב חובבי רדיו. העיצוב שלו פשוט, קל להגדרה והוא תואם מזין עם כל עכבה אופיינית. עם זאת, הממדים הגדולים שלו (האורך הכולל הוא 0,75λ) מקשים על השימוש ברצועות HF. אבל בלהקות VHF הוא משמש לעתים קרובות למדי.

אנטנת VHF עם J-match
אורז. 1. סקיצת עיצוב אנטנה

האנטנה (איור 1) היא ויברטור באורך λ/2, המופעל מהקצה דרך מכשיר תואם העשוי בצורה של קו פתוח בן רבע גל, סגור בקצה התחתון. עכבת הכניסה הגבוהה של ויברטור חצי גל כאשר הוא מוזן מהקצה (מספר קילו אוהם) הופכת בקלות לעכבה האופיינית של הכבל על ידי בחירת המרחק האופטימלי מנקודות החשמל (X1, X2) לקצה הסגור של השורה. שימוש בקו פתוח כשנאי מבטיח הפסדים נמוכים ביחסי טרנספורמציה גבוהים. הגבר של אנטנת J הוא +0,25 dBd, שהוא מעט גבוה מהגבר הדיפול (עקב קו הדו-חוטי).

לאנטנת J האנכית, עקב סימטריה לא מלאה, יש קרינה קטנה עם קיטוב אופקי (איור 2).

אנטנת VHF עם J-match
אורז. 2. פרמטרים ודפוס קרינה

אנו משנים את אנטנת J על ידי כיפוף קו רבע הגל ב-90 מעלות (איור 3). עם קצת התאמת גודל, לא קשה להשיג התאמה טובה ורווח של 0 dBd. עם זאת, עם גרסה זו של האנטנה, חלק ניכר מהקרינה כבר מקוטב אופקית. זה נגרם על ידי זרם משותף בקו דו-חוטי, הממלא את התפקיד של משקל נגד (פנטוגרף) באנטנה J.

אנטנת VHF עם J-match
אורז. 3. עיצוב אנטנה שונה

הבה נוסיף עוד ויברטור חצי גל, המחבר אותו לקצה החופשי של הקו הדו-חוטי (איור 4). אנו מקבלים מבנה סימטרי לחלוטין במישור האנכי. אין זרם משותף בקו דו-חוטי, כמו גם קרינה עם קיטוב אופקי. אפשרות זו היא אנטנה קולינארית של שני רטט חצי גל המוזנים דרך קו רבע גל סגור בקצהו.

אנטנת VHF עם J-match
אורז. 4. עיצוב אנטנה שונה

אנטנה כזו מתוארת על ידי SM0VPO באתר האינטרנט שלו במאמר "אנטנת VHF קולינארית 6 dB מאת הארי ליתול - SM0VPO". הרווח שלו (כ-2,4 dBd) מתקבל על ידי צמצום תבנית הקרינה במישור האנכי. במישור האופקי, דיאגרמת הקרינה היא מעגלית. האנטנה פשוטה מאוד מבחינה מבנית ויכולה להיות עשויה מחתיכה אחת של מוט או צינור אלומיניום. כדי לשמור על הסימטריה של האנטנה, רצוי לחבר את כבל החשמל באמצעות שנאי באלון. SM0VPO משתמש בשנאי באלון U-מרפק. אתה יכול להגביל את עצמך לכמה טבעות פריט הממוקמות על הכבל ליד נקודת הזנת האנטנה.

בואו נקרא לעיצוב הזה בקיצור אנטנת Super-J. איזה שינוי נוסף אפשרי?

אנטנת VHF עם J-match
אורז. 5. עיצוב אנטנה שונה

על ידי הוספת מחזירי אור לעיצוב, אנו מקבלים אנטנת Super-J בעלת שני אלמנטים (איור 5). זו כבר אנטנה קולינארית כיוונית עם רווח של +5,8 dBd. ואם נוסיף דירקטורים, נקבל אנטנת Super-J בעלת שלושה אלמנטים (איור 6) עם רווח של +8 dBd (איור 7). ניסיון להוסיף במאי שני נותן עלייה בהגבר של 0,8 dB בלבד, אך מגדיל באופן ניכר את אורך האנטנה...

אנטנת VHF עם J-match
אורז. 6. עיצוב אנטנה שונה

אנטנת VHF עם J-match
אורז. 7. פרמטרים ודפוס קרינה

מה היתרון של אנטנות אלו על פני Yagi מרובה אלמנטים?

עם אותו שטח, הרווחים שלהם שווים בערך, אבל היתרונות של אנטנות Super-J הם אורך הבום הקצר, רדיוס הסיבוב הקטן הקשור וקלות ההתאמה. החסרונות כוללים את הצורך להשתמש בתורן דיאלקטרי, לפחות בחלקו העליון.

באיור. איור 8 מציג תצלום של אנטנת Super-J בעלת שלושה אלמנטים לטווח 144 מגה-הרץ, עשויה ממוט אלומיניום בקוטר 8 מ"מ.

אנטנת VHF עם J-match
אורז. 8. אנטנת Super-J בעלת שלושה אלמנטים לפס 144 מגה-הרץ

במרווחים שבין האלמנטים ממוקמים תורן דיאלקטרי (למשל פיברגלס) ומרווח בידוד. באיור. 9 הם מוצגים בקווים עבים יותר. עדיף לנתב את כבל החשמל אופקית מאחורי הרפלקטורים ולהחזירו אל התורן בלולאה רחבה, הרחק מקצוות המחזיר. באזור זה (ליד האנטנה), רצוי לשים על הכבל ליבות מגנטיות צינורי פריט (מכבלי החשמל של הצג) כל 0,5 מ'.

אנטנת VHF עם J-match
אורז. 9. עיצוב אנטנה

ניתן לייצר אנטנת Super-J בעלת שלושה אלמנטים דומה לטווח 430 מגה-הרץ. בטבלה ובאיור. 10 מציג את ממדי התכנון הנדרשים עבור תדרים של 145 ו-435 מגה-הרץ. מידות האלמנטים והמרחק בין הצירים שלהם מצוינים בסנטימטרים (D הוא קוטר מוליכי האלומיניום או הנחושת שמהם עשויה האנטנה). עכבת הכניסה בנקודת החשמל היא 50 או 200 אוהם. אם משתמשים במרפק U לאיזון, הוא הופך את התנגדות המזין ל-200 אוהם, כך שנקודת החיבור לקו הדו-חוטי תהיה קצת יותר רחוקה מהקצה הסגור. במקרה זה, מידות הלולאה התואמת משתנות מעט (ראה טבלה).

אנטנת VHF עם J-match
אורז. 10. מידות מבניות

שולחן

תדר, מגה-הרץ	R_אינקס, אוהם	а	b	с	d	е	f	g*	h*	k	D
145	50	44	52,5	53	49	34,5	42	5	37	4	0,8
145	200	44	52,5	52	49	34.5	42	5,5	41,5	6	0,8
435	50	14,7	17,5	17,7	16,3	11,5	14	1,5	13	1,4	0,25
435	200	14,7	17,5	17,3	16,3	11,5	14	1,8	13,8	2	0,25

הממדים של רכיבים המסומנים בכוכבית מצוינים במהלך ההגדרה.

לנוחות ההתקנה, מומלץ שההתקן התואם יתבצע עם שני מגעים זזים (מחוונים): האחד, סגירת קו דו-חוטי, משמש לכוונון לתהודה, השני, חיבור המזין, משמש להתאמה ל רמת SWR המינימלית. זה מאפשר לך להגדיר במהירות את האנטנה, אך לאחר בחירת מיקומי השקופיות, עליך להבטיח מגע אמין (הלחמה או ברגים). יעילות האנטנה תלויה מאוד בהתנגדות המגע. כדאי לזכור שמגע נחושת-אלומיניום אינו קביל וכי המגע מוגן מלחות. להיפך, הדרישות להתנגדות למגע בקצה הפתוח של ה-J-מרפק אינן קפדניות, שכן הזרם שם הוא מינימלי.

בתחילה, האנטנה נוצרה על פי איור. 4 בתדר ממוצע של 145 מגה-הרץ ממוט אלומיניום בקוטר 8 מ"מ. הוא הוצמד לצינור פיברגלס בקוטר 23 מ"מ, המשמש כתורן. צינור פריט שהונח על הכבל ליד נקודת הזנת האנטנה שימש כבלון. בדיקותיה הראו שכאשר האנטנה מונחת על שולחן עץ במקביל לקרקע וכאשר היא ממוקמת אנכית, ההגדרות אינן תואמות. לכן, יש לכוון את האנטנה על ידי התקנתה אנכית. מספיק שהמרחק מהקצוות התחתונים של הרטט לאדמה הוא כ-0,5 מ'. על ידי הזזת המגשר הסגירה לאורך הלולאה הדו-חוטית והזזת נקודות חיבור הכבלים (התאמות אלו תלויות זו בזו), היה די קל לבצע התאם את האנטנה ל-SWR<1,1 בתדר הרצוי. פס תדר ההפעלה של האנטנה במונחים של SWR<1,5 עלה על 5 מגה-הרץ.

לאחר מכן הוצמדו לתורן בומים, עשויים גם הם ממוט אלומיניום בקוטר 8 מ"מ, ורוטטורים פעילים, שכן לא היו בהישג יד צינורות דיאלקטריים בקשיחות הנדרשת. בנקודת האמצע של הרטט, המתח קרוב לאפס, כך שלבום המוליך יש השפעה מועטה על מאפייני האנטנה, מה שאושר על ידי דוגמנות ראשונית.

על הבומים הותקנו רפלקטורים ובמאים שאורכם חושבו לפי חישוב המודל באמצעות תוכנת MMANA. הקו הדו-חוטי והזרועות מקובעים לתורן באמצעות לוחות פלסטיק ויניל בעובי 10 מ"מ וסוגריים בצורת U. אלמנטי האנטנה מחוברים לבומים באמצעות תושבות וברגים בצורת U בצורת Duralumin.

אלמנטים פסיביים הפחיתו בחדות את עכבת הכניסה של האנטנה. עם זאת, נמצא מינימום SWR בעל ביטוי חלש. על ידי הזזת המגשר והסטת נקודות חיבור הכבלים, מצאנו מיקום שבו ה-SWR המינימלי מתאים לתדר של 145 מגה-הרץ ולא חורג מ-1,2. אורכי הרטט לא היו ניתנים להתאמה.

בהשוואה לכוונון אנטנה בעלת אלמנט בודד, כוונון אנטנה בעלת שלושה אלמנטים הוא הרבה יותר חריף וקריטי. רוחב הפס ברמת SWR<1,5 היה בערך 3 מגה-הרץ. אורך הכבל התברר מעט קצר יותר, והמרחק מהקצה הסגור של הכבל לנקודת החשמל עם כבל בעל התנגדות של 50 אוהם היה מעט גדול מהערכים המחושבים.

ביצועי האנטנה הוערכו בעבר בתנאים עירוניים (בין בניינים גבוהים שכיסו לחלוטין את האופק) כשהציר שלה ממוקם מעל פני הקרקע בגובה של 1,5 מ' בלבד. בהשוואה למוט רכב בעל רבע גל, הוא נתן הגדלת אות. של 2...3 נקודות לתקשורת במרחקים של 10...50 ק"מ. הכיווניות במישור האופקי התבטאה בבירור. הרושם הכללי הוא שהאנטנה עובדת. הערכות מדויקות יותר של ביצועי אנטנת Super-J נעשו בשטחים פתוחים בתנאי דאצ'ה כאשר האנטנה הונפה על תורן בגובה 7 מ'. הביצועים שלה הושוו לביצועים של אנטנה "מרובעת" בעלת ארבעה אלמנטים עם אנכית קיטוב. האנטנות הותקנו לסירוגין על אותו תורן פיברגלס באותו מקום. נעשה שימוש באותו כבל כמו מזין ובאותו מקלט משדר. הוערכו העבודה על הפתיחה והשמיעה של משחזרים הממוקמים במרחקים של 30 עד 100 ק"מ והערכות הכתבים בעת ביצוע QSOs בערוץ הישיר במרחקים של עד 70 ק"מ.

ברוב המקרים ההערכות היו קרובות מאוד. אם שמעתם "מרובע", שמעתם גם את Super-J. ל"ריבוע" של ארבעת האלמנטים היה תבנית קרינה צרה יותר במישור האופקי, ולכן היה צריך לכוון אותו בצורה מדויקת יותר אל הכתב כדי לקבל דירוג מקסימלי; ה-Super-J כמעט ולא הופנה. הרושם הכללי הוא שלאנטנות יש רווחים שווים בערך ודיכוי טוב של האונה האחורית. האנטנה הנבדקת קלה פי שניים מה"ריבועים" ובעלת מומנט ורוח נמוכים משמעותית.

ניתן למצוא קבצים למידול האנטנות המתוארות בתוכנית MMANA להורדה מ-ftp://ftp.radio.ru/pub/2017/01/ant86_30.zip.

מחבר: ולדיסלב שצ'רבקוב (RU3ARJ)

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

סוללות נתרן-יון 22.03.2021

כיום, סוללות ליתיום-יון שולטות בשוק של מערכות אחסון אנרגיה יעילות, אך סוללות הנתרן-יון העדכניות כבר מוכנות להחליף אותן במרכזי נתונים, טלקומוניקציה ומערכות גיבוי ביתיות ואנרגיה.

סוללות נתרן-יון מבטיחות להיות זולות יותר, בטוחות וידידותיות יותר לסביבה מאשר ליתיום-יון. הם אינם מכילים מתכות וחומרים המסוכנים לבריאות האדם לא בקתודות ולא באלקטרוליט, ועתודות הנתרן בקרום כדור הארץ גדולות אלפי מונים מאלה של ליתיום. הדבר היחיד שבו סוללות נתרן-יון נחותות מאלו של ליתיום הוא כמחצית מצפיפות אגירת האנרגיה הספציפית.

אז אם סוללות מסחריות המכילות ליתיום יכולות לאחסן בממוצע 285 וואט/ק"ג, אז סוללות נתרן-יון מבטיחות מבטיחות עד 140 וואט/ק"ג. אבל זה רק אומר שסוללות נתרן-יון אינן רווחיות במכשירים קטנים כמו סמארטפונים, בעוד שזה לא קריטי עבור ספקי כוח גיבוי. למערכות גדולות, חשוב שעלות סוללות הנתרן-יון תהיה נמוכה ב-10-20% מהליתיום-יון, ועם הזמן ההבדל הזה רק יגדל.

אבות טיפוס של תאי נתרן-יון חדשים יכולים לספק צפיפות אנרגיה העולה על 140 וואט/ק"ג. במקביל, מתבצעים מספר מחקרים המבטיחים לקרב את הקיבולת של סוללות נתרן-יון ל-200 וואט/ק"ג, אך זה יהיה השלב הבא בפיתוח תאי סוללה כאלה.

עוד חדשות מעניינות:

▪ הקשב לעצמך ושפר את מצב הרוח שלך

▪ חומר ייבוש לנעלי גרפן

▪ יכולות לשוניות של חולדות

▪ תרופה גנרית לשפעת

▪ מיני אלקטריק

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ קטע אתר מייצבי מתח. בחירת מאמרים

▪ מאמר לא היה לי זמן לכתוב יותר קצר. ביטוי עממי

▪ מאמר אילו יצורים חיים הם העתיקים ביותר על פני כדור הארץ? תשובה מפורטת

▪ מאמר מכונאי אקסטרודר. תיאור משרה

▪ מאמר עפרונות על זכוכית ופורצלן. מתכונים וטיפים פשוטים

▪ מאמר מתכנת קורא כרטיסי סים SOLO GWR. 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