ФРСК Форум радиолюбителей Ставропольского края ФРСК - FRSK Forum Radio amateurs of the Stavropol Territory (RUSSIA)

ФРСК Форум радиолюбителей Ставропольского края ФРСК

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.



УКВ АНТЕННЫ

Сообщений 1 страница 14 из 14

1

Пяти элементный бим на 145МГц.                                                                                                                                                   На двухметровом диапазоне при работе ЧМ и через репитеры используются антенны с вертикальной поляризацией. В связи с этим возникают проблемы с креплением много элементных антенн типа “волновой канал”.

Чтобы не искажать диаграмму направленности, такие антенны приходится крепить к мачте за рефлектором на расстоянии 0,2...0,3 длины волны, что значительно увеличивает парусность, или посередине траверсы, но при этом конец мачты, длиной около одного метра, должен быть из диэлектрика, что тоже не всегда осуществимо.

Принципиальная схема антенны приведена на рис.1.

В этой конструкции стало возможным непосредственно соединить нижние концы элементов с несущей траверсой. Антенну крепят к мачте в середине траверсы. Конденсатор гамма-сомасующего устройства защищают от влаги, поместив его в пластмассовый футляр от 35-мм фотопленки.

Один его вывод соединяют с вертикальным проводником гамма-согласователя на расстоянии 50 мм от траверсы, а второй - с центральным выводом коаксиального разъёма, корпус которого электрически соединяют с траверсой в непосредственной близости с местом крепления вибратора. Сам проводник гамма-согласователя длиной 250 мм расположен на расстоянии 50 мм от вибратора.

увеличить

+1

2

ДВУХДИАПАЗОННАЯ УКВ АНТЕННА                                                                                                                                              Интерес к работе на диапазонах 144 и 430 МГц в местных сетях вызвал соответствующий интерес к многодиапазонным УКВ антеннам. Установленные на одной мачте и запитываемые одним коаксиальным кабелем они позволяют существенным образом сократить расходы на их изготовление.

На рис.1 приведена структура несложной двухдиапазонной УКВ антенны, предложенной DJ2AZ. Она состоит из четвертьволнового излучателя (GP) на диапазон 144 МГц, на нижнюю часть которого установлен четвертьволновый "стакан" на диапазон 430 МГц ("дном" вниз, электрически внизу соединен с излучателем).

На диапазоне 144 МГц этот "стакан" эквивалентен небольшой индуктивности, включенной в четвертьволновый излучатель на уровне верхнего среза "стакана". Влияние его невелико и в процессе настройки компенсируется изменением длины излучателя. На диапазоне 430 МГц длина верхней (над "стаканом") части излучателя будет 5/8L. "Стакан" работает на этом диапазоне как согласующий трансформатор, обеспечивая нормальное питание верхней части излучателя.

Возможный вариант конструктивного исполнения такой антенны приведен на рис. 2. Он рассчитан на непосредственное подключение к радиостанции через разъем PL-259 (стандартный для многих радиостанций зарубежного производства). Для других вариантов установки ее нижняя часть (относящаяся к разъему) соответствующим образом модифицируется.
Основной излучатель составной. Нижняя его часть выполнена из алюминиевого (лучше латунного или медного) прутка диаметром 4 мм. На его верхнюю часть надвинута трубка с внешним диаметром 6 мм и толщиной стенок 1 мм, перемещением которой и настраивают антенну. "Стакан" выполнен из трубки диаметром 8 мм и толщиной стенок 0,5 мм. В нижней его части имеется металлическая вставка, через которую положение "стакана" на излучателе фиксируется с помощью стопорного винта. В верхней части "стакана" имеется вставка из тефлона или любого другого высокочастотного диэлектрика, которая фиксирует его положение по отношению к основному излучателю и исключает попадание атмосферных осадков в "стакан".
Диаметр излучателя 4 мм в данном варианте практического исполнения антенны выбран из чисто конструктивных соображений - соответствует диаметру центрального контакта разъема PL-259 (нижний конец излучателя выполняет функции этого контакта). При других вариантах исполнения антенны диаметр излучателя , естественно, может быть и другим, но тогда надо пропорционально изменить и диаметр трубки, образующей "стакан", а также верхней регулирующей насадки на излучателе.

"Земля" у этой антенны обычная: противовесы на каждый диапазон (не менее трех), металлическая поверхность (крыша автомобиля) и т.п. Кстати, эта антенна может быть выполнена и как обычный диполь, состоящий из двух таких излучателей.

Настройка антенны осуществляется по минимуму КСВ на обоих диапазонах подбором длины излучателя и, в небольших пределах, положения "стакана" на излучателе. Начинать надо с самого нижнего положения "стакана". Сначала подбором длины излучателя антенну настраивают на диапазоне 144 МГц. Затем, изменяя положение "стакана", добиваются минимума КСВ на диапазоне 430 МГц. После этого при необходимости подстраивают антенну на диапазоне 144 МГц

   рис. 1
   
   рис. 2

увеличить

увеличить

0

3

Aнтенна F9FT - 17 элементов

Aнтенна F9FT - 17 элементов является развитием и модификацией антенны F9FT -16 элементов. В данной антенне уделено внимание подавлению заднего лепестка, что в конечном итоге позволило получить выйгрыш в усилении антенны по сравнению с ее предшественницей.
На рис 1 общий вид антенны и расположение элементов.

Расстояние между элементами: R3 - W = 330 мм, W - D1 = 209 мм, D1 - D2 = 317 мм, с D2 - D3 по D11 - D12 = 520 мм, D12 - D13 = 407 мм. Размеры элементов: R1, R2, R3 = 1055 мм, W = 975 мм, D1 = 980 мм, D2 = 940 мм, D3, D4 = 930 мм, D5, D6 = 910 мм, D7, D8 = 890 мм, D9, D10 = 870 мм, D11, D12 = 850 мм, D13 = 830 мм.
Для подавления заднего лепестка антенны применен дополнительный рефлектор R3, который установлен на место активного вибратора антенны F9FT -16 элементов.
Форма рефлектора, может выполнена в двух вариантах, либо он имеет известный "ласточкин хвост" или т-образную конструкцию. Все размеры приведены на рис2.

Данная антенна также изготавливается как и 16 элементная из того же материала. Элементы все вставляются в центр бума и закреплены на буме винтом М3. Диаметр бума антенны равен - 30 мм для таких целей хорошо себя зарекомендовали планки для прыжков в высоту, общая длина которых составляет приблизительно 4 метра.
Размеры активного вибратора приведены на рис 3.

Oн выполнен по стандартной схеме, как и F9FT -16 элементов и особых затруднений изготовление не вызывает.

увеличить

увеличить

0

4

Антенны F9FT
     
    Ряд интересных конструкций УКВ антенн с удлиненной траверсой разработал известный французский ультракоротковолновик Ф. Тонна (F9FT). Антенны F9FT имеют достаточно высокий КПД, сравнительно небольшие размеры и массу, в них нет согласующих элементов. Но пожалуй, их главное достоинство — легкая повторяемость, получение идентичных параметров каждой отдельной антенны (при строгом соблюдении всех размеров элементов). Последнее позволяет путем компоновки нескольких однотипных антенн создавать сложную антенную систему с большим коэффициентом усиления.
Основные параметры антенны F9FT приведены в таблице. Приведенные значения усиления антенн даны относительно полуволнового диполя.

На рис. 1, а приведен чертеж 16-элементной антенны для 2-метрового диапазона. Ее траверсу выполняют из проката квадратного профиля со стороной 20 мм, толщина стенки — 1,5...2 мм, или трубы диаметром 20 мм. Часть траверсы, где укрепляют рефлекторы и активный вибратор, имеет вид «ласточкиного хвоста» (рис. 1, б).
Пассивные элементы изготавливают из алюминиевой проволоки диаметром 4 мм. Применение других материалов (меди, латуни, сплавов алюминия, биметалла) не вызывает заметного ухудшения параметров антенны, за исключением ее массы. Один из возможных вариантов крепления рефлекторов и директоров показан на рис. 1, в. 
 
Активный вибратор с волновым сопротивлением 75 Ом (рис. 2, а) выполняют из алюминиевой проволоки диаметром 5 мм, а с волновым сопротивлением 50 Ом (рис. 2, б) — из двух алюминиевых трубок диаметром 12 мм, соединенных алюминиевой дужкой-согласователем из проволоки диаметром 5 мм.
 

Активный вибратор должен быть надежно изолирован от траверсы. В качестве изоляционного материала можно использовать стеклотекстолит, тефлон, органическое стекло и т. п.

На рис. 3, а и 3, б схематически изображены 9- и 13-элементная антенны для 2-метрового диапазона. Конструкция активных вибраторов с различным волновым сопротивлением для этих антенн показана на рис. 3, в (75 Ом) и 3, г (50 Ом). Некоторое различие в размерах данных активных вибраторов от тех, которые применяются в 16-элементной антенне, обусловлено стремлением лучше согласовать эти антенны с фидером. Сечение несущей траверсы для этих антенн такое же, как и для 16-элементной (20х20 мм).
Конструктивно 9- и 13-элементную антенну выполняют так же, как и 16-элементную.
 

На первый взгляд может показаться, что непосредственное питание симметричного вибратора несимметричным коаксиальным кабелем не может дать хороших результатов, так как в этом случае отношение напряжений на его концах равно примерно 2:3. А это неизбежно приведет к формированию излучения с вертикальной поляризацией, тем самым ухудшается коэффициент усиления антенны и ее диаграмма направленности. Однако эксперименты показывают, что питать антенну так можно, но входное сопротивление активного вибратора должно быть согласовано с волновым сопротивлением питающего фидера, а активный элемент надежно изолирован от траверcы. При этом практически вся подводимая ВЧ энергия излучается активным вибратором в окружающее пространство, а большое число пассивных элементов достаточно хорошо формирует главный лепесток диаграммы излучения антенны строго по ее оси. 
Чтобы получить большее усиление, однотипные антенны объединяют в систему. При удвоении числа однотипных антенн коэффициент усиления системы может возрасти на 2,5 дБ.
Максимальное значение достигается только при условии оптимального расстояния между антеннами и строгой фазировки последних. Оптимальное расстояние для 16-элементных антенн 2-метрового диапазона  составляет 2. На рис. 7 приведены варианты компоновки антенных систем.
Если, например, требуется согласовать с питающим фидером, имеющим волновое сопротивление 75 Ом, антенную систему из двух антенн с активным элементом, у которого волновое сопротивление 75 Ом, необходимо сделать следующее. Вибраторы обеих антенн соединяют через тройник отрезками коаксиального кабеля (их волновое сопротивление 75 Ом) длиной, кратной /2, с четвертьволновым трансформатором. Последний изготавливают из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом длиной с/4.

    Для правильной фазировки антенной системы центральные проводники отрезков коаксиального кабеля подключают к точке А (см. рис. 7).
    Очень просто согласовать четыре однотипные антенны (см, рис. 7, в). В этом случае используются отрезки кабелей с одинаковым волновым сопротивлением (50 или 75 Ом) длиной L1 = L2 = L3 = L4 = cп/2, L5 = L6 = c/4.
    На рис. 7, г показан вариант объединения двух антенн, при котором получается диаграмма направленности с круговой поляризацией. Такие системы целесообразно использовать при работе через радиолюбительские спутники Земли, а также при приеме сигналов, отраженных от лунной поверхности. Обе антенны монтируют взаимно перпендикулярно на одной траверсе, одноименные вибраторы укрепляют как можно ближе друг к другу.
    Для согласования используют отрезки коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом
(L1 = cп1/4,
L2=cп2/2,
где п1 = 1, 3, 5,...;
n2 = l, 2, 3,...;
L2—L1 = /4)
и 50 Ом (L3 = с/4).
    Данная антенная система с круговой поляризацией имеет коэффициент усиления такой же, что и одиночная антенна.
    В заключение несколько, практических советов. Для удобства и быстрой сборки антенных систем рекомендуется отрезки кабелей согласования снабжать высокочастотными разъемами типов СР-75 и СР-50, а для их соединения использовать ВЧ тройники. Такие узлы нетрудно защитить от влияния атмосферных осадков. Если указанных разъемов нет, ртрезки кабелей можно аккуратно спаять, а места соединения покрыть полистиролом или эпоксидной смолой. Все крепежные винты желательно ставить с нижней стороны траверсы и закрашивать их.
    Трубки элементов с концов закрывают капроновыми колпачками или резиновыми пробками. Места подключения кабелей к вибраторам желательно помещать в капроновые стаканы. Чтобы длинные траверсы не прогибались, их можно обычным способом подпереть диагональными штангами. Последние должны быть одинаковой длины для всех антенн, скомпонованных

увеличить

увеличить

увеличить

увеличить

увеличить

+1

5

Есть прекрасная антенна , она может излучать как вертикальную, так и горизонтальную поляризацию.

Если это еще актуально, то я напишу о ней?

+2

6

Вот ее фото. Три элемента имеют усиления 11дб, это равно 6 элементов обычных квадратов. Она на фото внутри больших КВ.Почему то фото не прекрепилось?

Отредактировано Старик (Понедельник, 18 июля, 2011г. 02:29:10 pm)

+1

7

Старик написал(а):

Почему то фото не прекрепилось?

Должна, только файл JPG  и не очень большая .

0

8

А.

увеличить

+1

9

Да, то фото было большим, но там и есть антенна на УКВ, а эта АНТ на 14МГц. два квадрата, но принцип их один и тот же. Просто там я его оставил большим, что бы хорошо было видно маленькую антенну.

В этом принципе необычно  то, что эта АНТ. излучает двумя периметрами(принцип зигзагообразной АНТ), имеет гораздо проще конструкцию, чем зигзаг. Эти два элемента имеют усиление 9-10дб по отношению к диполю. Она параметры имеет как зигзаг но только волновое сопротивление чуть больше.  Зигзаг имеет расстояние 0,1 лямбду,  а эта 0,2 лямбды между элементами и поэтому у нее сопротивление 80 Ом при расстоянии 430см , а при расстояние 400см 75 и тогда ее можно питать кабелем в 75 Ом.  Три элемента имеют 50 Ом. и также непосредственно кабелем в АНТ. и КСВ-1.

Первоисточник в журнале радио 1969 год №6 ст20. Это автор И.Н.Жученко. Но потом ее опубликовали в Английском журнале и упростили . Теперь она построена проще, а параметры те же. Это Радио 1977год №4 ст. 61. новые элементы в квадратах.

увеличить

+1

10

Потом могу дать большую информацию о ней. Я на ней работаю уже 8 лет. И мощность всегда 30вт., а слышат и в Европе и в СНГ на 59 с +.  На 144МГц три элемента сравнивал с 5 элементами ЯГИ и ЯГА проигрывала значительно.  Ее можно  включить сразу с обеими поляризациями, на УКВ это очень эффективно, а на КВ нет, потому, что вертикальная поляризация  сразу прибавляет два бала шума.

Ведь шум, который Вы слышите в своих приемниках, это только космического происхождения. И он почти всегда имеет место быть . Проводил эксперименты, будет интересно , пишите и я расскажу об этом. Часто предполагают, что у Вас шум промышленного происхождение, это не верно. Промышленного происхождения не дальнобойный  (20-50 метров) и имеет временной характер.

В общем если появятся вопросы, рад буду помочь.

увеличить

увеличить

увеличить

+2

11

Вот моя лаборатория, где я провожу эксперименты уже 40 лет. Это маленькая часть , которая попала в фокус.

+2

12

Будет интересно узнать больше о треугольниках (можно получать лучшие параметры), то расскажу как это сделать .

0

13

Хотелось бы прочитать Ваш комментарий.

0

14

Старик написал(а):

Будет интересно узнать больше о треугольниках (можно получать лучшие параметры), то расскажу как это сделать .

Здравствуйте! Старик! Эта антенна очень интересует , КВ диапазон, и не только меня, согласующие к ним, ВСЕ ! интересует, по этим антеннам.

P.S.  Vlad, что-то скромничает.

0