Простой вертикальный излучатель для диапазонов 2 м и 70 см

Простой вертикальный излучатель для диапазонов 2 м и 70 см
Легко повторяемая, простая вертикальная УКВ антенна с круговой диаграммой направленности, работающая в популярных диапазонах,
требуется многим радиолюбителям. Особенно такая антенна актуальна в условиях, когда штатная спиральная антенна "хэндика" не позволяет
устанавливать радиосвязи с требуемыми корреспондентами.
В описываемой антенне отсутствуют сложные механические узлы, поэтому изготовить ее могут даже начинающие
радиолюбители.
Рассмотрение принципа работы двухдиапазонной антенны лучше всего начать с вертикального полуволнового
диполя. В этой антенне концы открыты, в них протекает минимальный антенный ток, а максимальный ток течет в
центре излучателя (рис.1). Когда дипольная антенна находится в резонансе, ее полное входное сопротивление
является чисто активным (омическим) и составляет приблизительно Z = (75 + jO) Ом. Диаграмма направленности
диполя 2-метрового диапазона, размещенного на высоте 10 м над землей, показана на рис.2.
Для дальнейших рассуждений имеют значение два фактора. Во-первых, размеры излучателя можно изменять
различными способами. Укорочение диполя уменьшает его активное сопротивление и создает дополнительно
емкостную компоненту (реактивное сопротивление) полного входного сопротивления антенны. Так, при
укорочении диполя на 10% компьютерная модель антенны, рассчитанная для 2-метрового диапазона, показывает
полное входное сопротивление Z = (50 - j90) Ом. Компенсируем емкостную компоненту последовательным
включением индуктивности 98 нГн в цепь питания диполя, и этот укороченный излучатель будет довольно хорошо
согласован с 50-омным коаксиальным кабелем.
Второй способ изменения полного сопротивления диполя состоит в перемещении точки питания от центра к
одному из концов излучателя. При этом омическое сопротивление увеличивается, а излучатель по-прежнему
остается в резонансе. Если точку питания переместить таким образом, чтобы полное сопротивление получилось Z
=(100 - j0) Ом, то антенна может быть подключена к 50-омному кабелю посредством Х/4 коаксиального резонатора,
выполненного из 75-омного коаксиального кабеля. В табл.1 обобщены рассмотренные выше случаи для диполя
диапазона 2 м, выполненного из трубки 010 мм и
размещенного на высоте 10 м над землей.
Однако чтобы сконструировать
70 см, необходимо рассмотреть и
излучатель длиной 5AY8 имеет
Кроме того, активная (омическая)
антенны близка к 50 Ом. Пожалуй,
большой популярности антенны
излучатель, пригодный для работы в диапазонах 2 м и
другие варианты антенн. Так, вертикальный
максимум излучения под низкими углами к горизонту.
составляющая полного входного сопротивления этой
все это, а также простота конструкции способствовало
5Х/8 среди радиолюбителей.
Естественно, такой вертикальный излучатель
используется с некоторым числом
горизонтальных противовесов. Компьютерное
моделирование показывает, что эти
противовесы можно заменить отдельным,
вертикально установленным
элементом длиной 5X18. В итоге, для такой антенны,
работающей в диапазоне 70 см,
компьютерное моделирование показывает, что при
длине излучателя 2x397 мм,
выполненного из трубки 010 мм, полное входное
сопротивление составляет Z= (50 j217) Ом при коэффициенте усиления 2,6 дБ
относительно полуволнового диполя. На рис.3 показано распределение тока в таком излучателе, а на рис.4 — его диаграмма направленности.
Компенсация емкостной составляющей входного сопротивления легко достигается последовательным
включением индуктивности в цепь питания антенны. В итоге, обеспечивается хорошее согласование с
50-омным коаксиальным кабелем.
Интересно отметить, что длина такого излучателя — 2x397 мм — не слишком далека от размеров
описанного выше укороченного излучателя 2-метрового диапазона (2x440 мм), имеющего полное
сопротивление Z = (50 - j90) Ом. Таким образом, имеется возможность сконструировать одну антенну,
которая будет работать в диапазонах 2 м и 70 см.
При выборе ее размеров был найден компромисс между следующими требованиями:
- размеры элемента для диапазона 70 см должны быть как можно ближе к оптимальной длине —
2*5a/8;
- активная (омическая) составляющая полного входного сопротивления антенны для обоих диапазонов
должна быть около 50 Ом;
- реактивная емкостная составляющая полного входного сопротивления антенны в диапазонах 2 м и 70
см должна находиться в соотношении 1:3 для ее компенсации с помощью только одной катушки
индуктивности.
На рис.5 показана разработанная двухдиапазонная антенна, удовлетворяющая указанным выше требованиям, а в табл.2 приведены данные,
характеризующие параметры антенны при различном конструктивном исполнении.
Катушка с начальной индуктивностью 172 нГн имеет 4 витка 2-миллиметровой медной или серебряной
проволоки, намотанной с шагом на оправке 010 мм.
Как известно, индуктивность бескаркасной катушки, намотанной виток к витку, рассчитывается по
формуле (формула верна при условии, что L > 0,33D):
При настройке антенны добиваются минимального КСВ в кабеле путем растягивания или сжатия витков катушки. Здесь необходимо отыскать
компромисс между оптимальным КСВ для диапазонов 70 см и 2 м.
Улучшить согласование антенны с 50-омным коаксиальным кабелем позволяет изменение формы излучателя — небольшое отклонение верхнего и
нижнего элементов излучателя примерно на 25° от вертикали (т.е. придание излучателю V-образной формы). Более того, в этом случае диаграмма
направленности антенны имеет явно выраженный максимум излучения, что в некоторых случаях может быть весьма полезно. Такую антенну можно
закрепить нё стене дома или на балконе.
По материалам статьи "EinfacherDuoband-Vertikalstrahler fur 2 т und 70 cm", опубликованной в журнале "Funkamateur, 2007, №1.
Возврат к списку
?????
Последнее на форуме

Roman > Обсуждение нашего сайта > УКВ
Сохраните в закладки
Последние статьи
Волновой канал с разрезным вибратором
Большинство описаний антенн «волновой канал» (Яги) предусматривают согласующее устройство Гамма или Омега, поскольку
предполагается, что антенна имеет волновое сопротивление МЕНЬШЕ волнового сопротивления питающей линии, в качестве которой
обычно используется коаксиальный кабель 50 или 75 Ом.
80m рамочная антенна SM0VPO
Я снова и снова обращаюсь к моему маленькому балкончику и к тем ограничениям, которые он налагает на мои КВ антенны. Этот
проект был разработан в результате экспериментов с целью выхода в эфир на диапазоне 80 метров, снова и снова, используя балкон.
На сегодняшний день: я уже переделал уйму таких антенн с, каждый раз, неизменным одинаковым успехом. Рамочная антенна,
конструкцию которой я предлагаю, может быть не самая эффективная, зато даёт возможность выхода в эфир на диапазоне 80 метров
и идеально подходит для установки в лодках и для выездов на природу
Широкополосный слопер диапазона 80 м
Ниже описана антенна, работающая в диапазоне 3500...4000 кГц с сохранением хорошего КСВ. Применяемые мною ранее антенны
типа Inverted V и полуволновые наклонные диполи не давали желаемых результатов в широком диапазоне частот. Антенна
представляет собой наклонный излучатель с двумя (и более) противовесами, расположенными в плоскости под углом 120°
Реклама