 |
 |
 |
 |
катушек индуктивности четырех контуров приближенно должна рав-кятьсл длине волны самой низкой рабочей частоты.
Конструкция антенны. Горизонтальный бум Л, на котором крепятся оба элемента антенны, имеет длину 2,G0 м, а элементы крепятся на нем на расстоянии 2 45 м друг от ipvra. Это расстояние соответствует
6.115>. п диапазоне 20 м, 0,173 X в диапазоне 15 м и 0,232 X в диапазоне Ю м,
В качестве бума можно использовать любую алюнннис-вую трубу диаметром 50 мм и толииион стенок не меньше 3 мм Шесты распорок также изготовляются из алюминиевых трубок, которые телескопически вдвигаются друг в друга (секции й и С) и крепятся к буму с помощью U-образных щпилек. Общая длина шеста равна 6,15 м, включая длины изоляторов D.
Параллельные колебательные контуры крепятся непосредственно Б верхнем и нижнем углах элементов антенны. Для этого проводник элемента антенны разрывается электрически в этом месте с помощью пол и стироловых вставок с размерами 75, 13 и 6 мм, как показано на рис. 7-39. Колебательные контуры, каждый из которых состоит из катушки индуктивности в виде шпильки L и емкости в виде незамкнутого отрезка коаксиального кабеля С, крепятся на вставках из изоляционного материала и соединяются с проводниками элемента антенны.
Катушки индуктивности, изготовленные из толстого Медного провода (диa[eтpoм более 2 мм), в в!1де шпилек крепятся к шестам мспорок с помощыо пластинок HS изоляционного материала. Отрезки коаксиального кабеля, используемые в качестве емкостей контуров, крепятся непосредственно на шестах. Оплетка к"бе.1Ч должна быть Электрически связана с проводником элемента антенны в \,э-лах напряжения, кот:)рэ;е всегда находятся вблизи точек подключения фидера окою шестов распорок. Для того чтобы не нарушить изоляцию-между внутренним проводником кабеля и оплеткой, последнюю уваляют на .олнне 2 см от конца отрезка кабеля и после за1:ершсния ластройки антенны эти места заливают подходящим изатяинснкЫ*! клеем. Механические размеры параллельных,колебательных контуров приведены а табл. 7-4,
Рис. 7-39, Механическая конструкция параллельных резонансных контуров и схема подключения питания.
/ - держатели материала.
Из изоляционного
Таблица 7-4 Механические размеры параллельных колебательных контуров
Длмиц проводника катушки индуктивности, и | Длина шпильки, ы | Необходимая емкость, пФ | Длина кабеля при емкости S5 пФ-м |
Ii = l,75 | 0,84 | Ci = 56 | о.ьь |
£,= 1,32 | 0,62 | Q = 26 | 0,31 |
is =1,45 | 0,66 | Сз-53 | U.63 |
/.J =1,07 | 0,50 | С, = 23 | 0,27 |
Расстояние между проводниками катушки ИЕвдуктивности в виде шпильки равняется 60 мм. Длины соединительных проводников в np;i-ведепных выше данных не учитываются.
Для обеспечения симметрии в точке питания включается сиымсг-рирующес устройство в виде ВЧ трансформатора с ферритовым сердечником. При этом становится воз.чожным питание вибратора с помощью коаксиального кабеля произвольной длины с во:1новьш сопротивлением от 50 до 75 Ом. Катушка трансформатора наматывается бифилярно на ферритовый стержень диаметром 13 мм и длиной 75 мм. Первичная и вторичная обмотки содержат по 9 впткос медного провода диаметрог>( 1,6 мм. Трансформатор помещается в корпус, изготовленный из изоляционного материала.
Элементы конструкции антенны, изображенной на рис, 7-38 и 7-39:
А - отрезок алюминиевой трубы 50 X 3 мм длиной 2,60 м;
В - 4 отрезка алюминиевой трубки 22 X 2 мм длиной 3,66 м каждый;
С - 8 отрезков трубы 18 X 1,5 мм длиной 1,22 м каждый;
D - 8 отрезков полихлорвиниловон трубки диаметром от 16 до 18 мм и длиной 0,25 м каждый;
а - 8 полистироловых вставок 75 X 13 мм;
Ь - 4 текстолитовые вставки 100 х 13 мм; - с-8 катушек индуктивности (см. табл. 7-4);
d - 8 отрезков коаксиального кабеля (см. табл. 7-4);
е - 1 симметрирующий ВЧ трансформатор в пластиковом корпусе.
Кроме того, требуется приблизительно 20 м медного канатика для изготов.тения элементов антенны.
Настройка антенны. В случае изготовления знтенны в точности в соответствии с описанием требуется лишь незначительная ее настройка.
Элемент антенны в собранном виде подвешивается горизонтально гю отношению к Земле на высоте 1,5 м так. чтобы настроечные элементы были легко доступны. Далее производится калибровке гетеродинного измерителя резонанса по приемнику станции и на его шкале отмечаются рабочие частоты, указанные в табл. 7-5.
Так как элемент антенны, подвешенный в горизонтальном положе-[ши на высоте 1,5 м над поверхностью Земли об.1адает большой емкостью по отношению к Heii (по сравнению с емкостью, которой обладает элемент антенны, подвешенный в вертикальном положении на большей высоте), то для того, чтобы не произошло нарушения настройки элемента при подъеме его на эксплуатационную высоту, следует отступить от указанных выше частот настройки на 3-4%,
Т а ij л и u а ?-5 Резонансные частоты катушек индуктивности в виде шпилек
Элемент | Рейопигсные | частоты, МГц | |
длинной | иШЕЛЬК и | короткой шлильни | |
Вибратор | fl 1,15 18,0. 21,3 | (21,3 Л 28,6 1з1.о. | |
Рефлектор | f 13.43 15,8 [20,2 . | (20,2 • Lsl2Q,9 [27,3 |
С помощью гетеродинного измерителя резонанса, подключенного
в месте закругления индуктивных шпилек, измеряются резонансные частоты. При этом следует получить три резонанса: резонанс собственно колебательного контура, который не совпадает ни с одной из рабочих частот, и два резонанса, которые совпадают или приближенно равны рабочим частотам (см. табл. 7-5). Средний рабочий диапазон (21 МГц) должен давать резонанс как на длинных. 1ак и на коротких индуктивных шпильках. Резонанс па рабочей частоте в диапазоне 28 МГц должен получаться только на коротких шпильках, а в диапазоне 14 МГц соответственно на индуктивных шпильках. При настройке следует изменять: в диапазоне 14 МГц - длину индуктивных шпилек L3 или I.] или длину элемента антенны; в диапазоне 21 МГц - емкость, связанную с длинной индуктивной шпилькой, или длину коротких индуктивных шпилек Lt или Lz, с диапазоне 28 МГц- емкость, связанную с короткой индуктивной шпилькой.
Настройку начинают с частоты 14 МГц, затем переходят к частоте 21 МГц и заканчивают на частоте 28 МГц. Для настройки вибратора крайне полезно использовать рефлектометр, так как резонанс£!ые частоты вибратора всегда находятся на частотах, где К,СВ принимает наименьшее значение.
Настройка рефлектора производится точно так же в соответсгвии с резонансными частотами, приведенными в табл. 7-5.
В рассматриваемой антенне возможно подключение и третьего элемента в качестве директора. При этом частоты настройки директора должны на 5% превосходить соответствующие частоты вибратора.
Более тонкая настройка антенны в основном производится по отношению излучения вперед - назад за счет изменений элементов рефлектора. На рабочих частотах достигается КСВ порядка 1,5 : 1, на концах днапа:онов КСВ может повыситься до 2 : 1,
7-13. Многодиапазоньые антенны £ дельтообразными элемента.чи
Дельтообразный элемент был впервые использован в 1967 г, W6DL в качестве модификации квадрата в виде полиозолнового шлейфа, и-юбраженного на рис, 7-40. Такая конструкция имеет преимущества перед обычным квадрато-м, касающ11еся расхода материала и простоты
механической конструкции. В случае изготовления боковых сторон треугольника из легкой металлической трубки такой элемент механически может-.быть изготовлен только для диапазонов 10 м .и 15 м.
В электрнческо.м отношении дельтообразный элемент полностью эквивалентен квадрату. В зависимости от высоты подвеса его входное сопротивление колеблется от 90 до НО Ом. .Шнрокополосиость дельтообразного элемента несколько больше, че-м квадрата. Резонансная длина элемента, м, изображенного на рис. 7-40, рассчитывается по формуле, пригодной также и для квадратного элемента:
306,6
длина элемента =-j-,
где /- частота, МГц.
При этом предполагается, что элемент находится на высоте по меньшей мере л.2 над поверхностью Земли.
Антенна с дельтообразными элементами для диапазонов 10 и 15 м. На рис. 7-41 изображена трехэлементная антенна с дспьтообразными элементами. Дельтообразные
элементы располагаются вертикально на несущей трубчатой траверсе. Стороны В элементов изготовляются из легких металлических трубок, расположенных под углом 75\ Механическое крепление элеме1!Т0Б антенны к траверсе изображено на рис. 7-41, б.
Рис. 7-40 шлейф.
Рис 7-41. Антенна с дельтообразньши элементами.
и - общий -вид; б- креп.тение трубок В к йесуще-й траверсе
/ директор; 2 - изйучЕЮЩКЙ элемент; 3 - рефлектор, i - траверса
шайбы. 5 - тру.ба траверсы. / - шплаиты. - мзчта
При питании двухэ.тементвой пли трехэлементной антеннь. с дельтообразными элементами с помощью коаксиалшного кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом КСВ может быть больше 1,.6 : 1. При таком спо собе питання одна из сторон В возбуждаемого элемента ра;!рывает--я и изолируется от траверсы. С мexaнйsecкaн ы электрмчсскб*! точки
-чрепия лучше согласовать коаксиальный кабель с антенной с помощью 7-обраЗ10я схемы согласования, как изображено на рис. 7-4], а. При эшм получают КСВ 1,2 : I и однозременио лобиваются симметрирования фидера. В табл. 7-6 все размеры указаны в метрах.
Таблица 7-6 Размеры антенны с дельтообразными элементами (рис. 7-41)
Дна,1а юи
Элементы антенны | 10 м | 15 м |
(28 400 кГц) | (21 ООО кГи.) | |
Иибратор | ||
Длина провода As | 4,10 | 5,50 |
Длина стороны Bs | 3,35 | 4,50 |
Рефлектор | ||
Длина проводника Ar | 4,40 | 6,10 |
Длина стороны Br | 3,59 | 5,00 |
Директор | ||
Дли-яа Провода Ad | 3.93 | 5,36 |
Длина стороны Вп | 3,24 | 4,36 |
Расстояние от вибратора до рефлектора: | ||
двухэлементной антенны | 0,19 л =-2,00 | 2,70 |
трехэлементной антенны | 0,13 л= 1,38 | 1,85 |
Расстояние от вибратора до директора | 0,095 Я =1,00 | 1,35 |
При расчете дельтообразных антенн .для других диапазонов справедливы следующие расчетные формулы, в которых длины элементов указаны в метрах, частота - в мегагерцах:
длина вибратора=-
306,3
длина рефлектора =
длина директора =-
314 /
297 f
где искомая длина выражается в метрах.
Так как антенна с дельтообразными элементами практически может быть сконструирована только для диапазонов 10 и 15 м, то естественно возникает конструктивное решение двухдиапазонной антенны, подобное описанным выше многодиапазонным «двохым квадратам». На рис. 7-42 изображена двухдиапазонная антенна с дельтообразными элементами (вибратор антенны) для диапазоиоз Юн 15 м, Рефлектор констр; ктивно оформляется также, как и вибратор (см. табл. 7-6).
Двухдиапазонная антенна с дельтообразными пространственно укороченными элементами. Ниже б\дет paccMOTpei-a tuiTepecnafl конструкция компактной антенны с дельтообразными элементами, в которой применяются многоднапазонные колебательные контуры. На
рис. 7-43 изображен вибратор двухдиапазонной антенны на диапазоны 10 и 15 м. С помощью такого вибратора удается довольно компактно разместить 14,55 м провода и таким образом добиться полуволнового резонанса в диапазоне 15 м. Благодаря включению параллельного коле-
Рис. 7-42. Двухдиапазонная антенна с дельтообразными элементами на 15/10 м.
а - оттяжки из изоляционного материала: в - изоля-торы; с - точка гшгання антенны 10 м.
I питания антенны Юм
бательного контура LC в пучность тока одновременно получаем второй резонанс в диапазоне 20 м.
Параллельный колебательный контур перед включением в проводник вибратора настраивается на частоту 15 ООО кГц. Для этого индуктивность контура равняется 1,82 мкГ и емкость 55 пФ. В собранном виде вибратор антенны должен иметь две резонансные частоты; 14 050 и 21 100 кГц.
На расстоянии от 2,5 до 3 м от вибратора устанавлнаается рефлектор, имеющий такую же конструкцию (размеры его указаны на рис. 7-43
Z,Z6(Z,40)
Z.ZSiZAO)
, Рис 7-43. Схема дву.хдиапазонной антенны на 20/13 м с дельтообраз-ными • шментами (в скобках указаны размеры для рефлектора - излу-чаюшего элемента). Все размеры даны з метрах.
в скобках) Общая .длина проводника рефлектора равняется 15,20 м, а параллельный контур настраивается до подключения на частоту 14 300 кГц (Lj 1,82 мкГ; CJ =а: 60 пФ). Настроенный рефлектор должен иметь ярко выраженные резонансы на частотах 13 350 и и 20 200 кГц.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 [ 28 ] 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52