Radioul amator pentru RA3LE a fost și rămâne componenta principală a acelei părți a vieții care este alocată unui bărbat din familie pentru hobby-urile sau activitățile sale preferate. Și a început în 1956, cu primul receptor complex. A început o dată pentru totdeauna. Deja în 1958 a fost construit primul post de radio pentru gama 38-40 MHz, un an mai târziu a fost primit indicativul RAZLAG, iar în curând prima diplomă pentru locul 4 la concursurile republicane.
După ce am absolvit Politehnica din Harkov în 1965, cu o diplomă în inginerie radio, am ratat schimbarea intervalului la 28-30 MHz, fără ezitare, am trecut la VHF. Cu noul indicativ UA3LBO, pentru competițiile All-Union din 1966, a produs echipamente bune folosind lămpi 6S17KV, GS4V/GS6V și antene de design propriu. Rezultatul a fost locul 3 la 144 MHz în competiția individuală, iar în 1968 - locul 2 în competiția pe echipe, ceea ce i-a permis să primească titlul de Maestru al Sportului. Apoi a fost o pauză în timp ce slujea ca ofițer în Lyakhovichi.
Anii șaptezeci ai secolului trecut au fost un moment minunat pentru construcția de echipamente și antene de înaltă calitate, începutul muncii active prin „Tropo” și „Meteori” (MS), primele victorii în „Zilele câmpului” și alte competiții în Comunicații radio VHF. La fiecare trei ani am construit un nou sistem transceiver și antenă. Până în 1981, „în vârf” erau 8x13 elemente la 144 MHz și 16x25 elemente la 432 MHz cu un BFT66 LNA; „de jos” - amplificatoare de putere pe GI7B și, respectiv, GS31B. La 1296 MHz - 4 × 37 elemente, LNA și amplificator de putere pe GI41B. Toate aceste modele au fost de design propriu, dar, desigur, experiența radioamatorilor străini a fost luată în considerare la proiectare.
În toți acești ani, principalii și constanti mei însoțitori „la emisie” au fost Georgy, UC2AAB (acum EU1AB) și Victor, RA3YCR. Pe VHF la acea vreme, locuitorii Tula erau activi în „est”, iar locuitorii din Dnepropetrovsk erau activi în „sud”. Onorează și laudă lor. Moscoviții, ca și acum, erau rar auziți. Până în acest moment, am deținut recorduri radio VHF în Europa și URSS, pentru o lungă perioadă de timp - primele locuri în „tabelul de ranguri” pe toate benzile din URSS și pe 432 MHz în topul european. Am fost primul din Rusia care a început să lucrez pe 432 MHz cu semnale reflectate de pe Lună (EME), iar QSO-urile prin Aurora în acest interval mi-au devenit la fel de familiare ca pe 144 MHz.
Din 1985, am început să simplific sistemele de antene, reducând numărul de antene, dar îmbunătățind calitatea acestora, deoarece... Experiența în crearea unor astfel de sisteme s-a acumulat treptat. În acest timp, șapte sisteme de antene au fost înlocuite. Când calculez și proiectez antene, respect regula - să proiectez antene extrem de eficiente, care au câștig maxim la cel mai bun raport câștig/lățime de bandă (G/T). Rezerva de lățime de bandă trebuie să compenseze influența condițiilor meteorologice de la locul de reședință. Antenele mele nu m-au dezamăgit niciodată. Poate unul dintre puținele, lucrez la transceiver-uri cu design propriu, făcute de mine.
În anumite perioade s-au înregistrat scăderi ale activității din partea mea, cauzate de împrejurări, oarecare „sățietate” și un număr mic de corespondenți noi în pătrate noi. În plus, din 1983 am încetat să mai lucrez la „sked-urile” MS și EME - pur și simplu am devenit neinteresat. Mulți, dimpotrivă, au început să lucreze exclusiv pe „sked-uri”. Cui îi place ce. La urma urmei, multor radioamatori le place să lucreze cu echipamente slabe în zonă sau chiar EME (pe cheltuiala altcuiva). Dependența completă de munca de difuzare pe internet și telefon nu este, de asemenea, pentru mine.
Din 2004, am început din nou să lucrez activ în competițiile rusești. Experiența, echipamentele și antenele de înaltă calitate mi-au permis să câștig sau să iau premii de mai multe ori. Cele două cupe ale Rusiei sunt foarte valoroase pentru mine. Cele mai interesante legături pentru mine au fost și rămân legături prin Tropo și Aurora. Este păcat că în ultimii ani Aurora a devenit o raritate la latitudinile mijlocii.
Fiecare merge pe drumul său, în funcție de cunoștințe, oportunități și condiții. Dar totuși, satisfacția reală de a face lucrul nostru preferat poate fi obținută doar având echipamente și antene bune, pentru care trebuie să ne străduim constant.
Vă aducem în atenție antene pentru benzile 144, 432 și 1296 MHz- sunt simple, au parametri mari si repetabilitate buna. Cu toate acestea, nu are sens să descriem designul antenelor în detaliu, deoarece doar unul din zece radioamatori va avea exact aceleași materiale și unelte pentru fabricarea lor. Este suficient să descrieți cerințele pentru fabricarea antenelor, iar radioamatorul însuși va selecta tot ceea ce este necesar pentru a îndeplini aceste cerințe, altfel vor începe întrebări nesfârșite: „Și dacă...?”
Principalii parametri ai antenelor descrise sunt prezentați în Tabelul 1, iar toate dimensiunile fizice necesare ale antenelor pentru intervalele de 144, 432 și, respectiv, 1296 MHz sunt date în Tabel. 2-4.
Programul MM AN A este un instrument convenabil pentru proiectantul de antene, dar este necesară pregătirea teoretică. La calcularea modelelor, acestea trebuie verificate și ajustate - pentru a obține cea mai bună valoare G/T - în alte programe, de exemplu, în YA354. Numeroase experimente și măsurători pe echipamente profesionale ne permit să concluzionam că, cu diametrele elementelor selectate, frecvențele calculate în MMANA corespund următoarelor frecvențe reale: 144,6 MHz - 144,3 MHz, 435,0 MHz - 432,0 MHz, 1307,0 - 1296,0 MHz.
Toate elementele antenei de 144 MHz sunt realizate din tuburi cu diametrul de 6 mm. Vibrator activ - buclă. Lungimea sa este de 940 mm, lățimea este de 73 mm, iar perimetrul total este de 2026 mm.
Antenele din benzile de 432 MHz și 1296 MHz folosesc vibratoare active simple „split” cu un diametru de 6, respectiv 2,5 mm. Elementele rămase ale antenei de 432 MHz sunt realizate din tuburi (tije) cu diametrul de 5 mm, iar elementele de antenă pentru 1296 MHz sunt de 2,5 mm. Abaterea diametrelor și lungimii elementelor pentru antene în domeniul 144 MHz nu trebuie să depășească ±0,5 mm, 432 MHz - ±0,2 mm, 1296 MHz - ±0,1 mm.
Antena de 1296 MHz folosește un reflector, dintre care două elemente sunt distanțate vertical în sus și în jos cu 29,5 mm față de planul vibratorului activ și al directorilor.
Elementele sunt atașate de traversa metalică la o distanță de cel puțin 0,6 de diametrul traversei. „Clipurile” pentru instalații sanitare de casă sau achiziționate sunt potrivite pentru fixare.
Părțile metalice pentru fixarea elementelor pe ele (cleme, console, „șuruburi”) nu trebuie să fie masive, adică crescând semnificativ diametrul elementelor în sine. Pe „clipuri” marcați centrul și faceți o canelură pentru plasarea elementului. Când se utilizează traverse dielectrice (din lemn), este acceptabilă orice metodă de fixare a elementelor (inclusiv prin traversă). După asamblarea antenei, traversele din lemn trebuie vopsite cu vopsea albă PF115.
Diametrul (secțiunea) recomandat al traversei pentru antene în domeniul 144 MHz este 25-30 mm, 432 MHz - 18-20*mm, 1296 MHz - 10-15 mm. Cel mai bun material este D16Tit.p. Când utilizați traverse din lemn de această dimensiune, trebuie să existe un loc pentru fixarea elementelor.
La antenele la 432 MHz și 1296 MHz vibratoarele active trebuie să fie amplasate exact în planul celorlalte elemente, altfel va apărea un unghi de radiație vertical. Într-o antenă de 144 MHz, vibratorul activ trebuie să fie simetric față de planul vibratoarelor. Este recomandabil să faceți vibratoare din cupru - acest lucru va permite lipirea acestora cablu coaxial pe calea cea mai scurtă, fără lame suplimentare, șuruburi, piulițe etc. Dacă un radioamator știe să lipize aluminiul, atunci în antenele benzilor de 144 și 432 MHz vibratoarele active pot fi fabricate din aluminiu. Zona de lipit trebuie vopsită cu vopsea PF115. Dimensiunile vibratoarelor active indicate în tabele sunt dimensiunile lor finite!
În antenele din benzile de 144 și 432 MHz, cupru, D16, AD, aluminiu, bimetal poate fi folosit pentru a face directori, iar în antene la 1296 MHz - fir PEV sau fir de aluminiu (moale!) din cablajele electrice de uz casnic. Evitați elementele de zgâriere încrucișată.
În antenele din benzile de 144 MHz și 432 MHz, metoda de montare a vibratoarelor active nu diferă de cea a directorilor. Între jumătățile vibratoarelor active ale antenelor de 144 MHz și 432 MHz, distanța este de aproximativ 10 mm atunci când conectați un cablu cu un diametru de cel mult 11 mm de-a lungul izolației exterioare. Pentru a îmbunătăți rigiditatea vibratorului activ, la locul tăierii acestuia poate fi instalată o lansetă din caprolon sau dintr-o undiță de pescuit. În antena de 1296 MHz, distanța dintre jumătățile vibratorului activ nu trebuie să fie mai mare de 6 mm.
În versiunea autorului, vibratorul activ al antenei de 1296 MHz este montat astfel: jumătățile sunt introduse din lateral într-un dreptunghi de spumă de polietilenă. Lungimea tranziției miez central cablul este de 1 mm, a doua jumătate a vibratorului este lipită cap la cap la împletitura cablului, tăiată la un unghi de 45°.
Recomand să folosiți cabluri adaptoare în orice antene VHF. Acestea vă vor permite să măsurați/ajustați cu precizie rezistența de intrare și sunt în același timp un balun de tip sticlă (ciorap). Lungimea cablului adaptor de la capătul împletiturii vibratorului activ până la corpul conectorului etanșat la celălalt capăt al cablului este de 1/2 val. Aproape de la capătul împletiturii vibratorului activ, pe izolația exterioară din polietilenă a cablului se așează un ecran din același cablu, lungime de un sfert de undă, ținând cont de scurtarea cablului, adică. Lungimea împletiturii suplimentare întinse pentru gama de 144 MHz este de 344 mm, 432 MHz - 114 mm, 1296 MHz - 38 mm. Capătul împletiturii vibratorului activ este izolat de tot, iar celălalt capăt al acestuia trebuie conectat (lipit) la împletitura principală a cablului adaptor. Structura rezultată trebuie plasată într-un tub termocontractabil sau învelită cu grijă cu bandă electrică.
Antenele cu două polarizări pot fi plasate pe o traversă prin deplasarea elementelor fiecărei antene la 50-70 mm una de cealaltă. Comutarea antenelor se face cu ajutorul unui releu instalat direct pe antenă.
Dacă antenele sunt pentru benzile 144, 432 și 1296 MHz. va fi instalat pe un catarg, iar înălțimea catargului nu este mai mare de 6-8 m de suprafața conductivă, apoi partea de sus ar trebui să fie o antenă de 144 MHz, cu 1,5 m mai jos - o antenă de 432 MHz, cu 1 m mai jos - 1296 MHz.
La verificarea și reglarea impedanței de intrare, este suficient să instalați antena vertical pe o masă la o înălțime de 1-1,5 m de sol.
În concluzie, recomand să studiați și alte surse pe această temă înainte de a face antene. Acestea conțin sfaturi și recomandări adecvate pe care le puteți folosi dacă nu contrazic informațiile furnizate în acest articol.
Puteți descărca fișierul antenelor descrise pentru programul MMANA
Sunt descrise modele de antene, precum și diagrame schematice ale amplificatoarelor de antenă pentru o stație radio VHF de casă (diagramă și descriere) pentru intervalele de frecvență 144 MHz, 430 MHz și 1296 MHz.
Despre caracteristicile antenelor VHF
Eficiența unei antene este în mod clar legată de dimensiunile sale geometrice; din acest motiv, antena este singurul dispozitiv inclus în stația radio care nu a fost afectat de procesul de miniaturizare a echipamentelor radio.
Fabricarea și instalarea unei antene este o sarcină destul de complexă și care necesită multă muncă, mai ales că implică abordarea problemelor de rezistență și rigiditate a structurilor mecanice. Cu toate acestea, creșterea eficienței antenei este singura modalitate nelimitată de a crește potential energetic statii radio.
Orice antenă poate fi reprezentată ca o platformă echivalentă care stă în calea undelor radio. Cu cât suprafața sa este mai mare, cu atât câștigul antenei este mai mare, formula:
unde G este câștigul antenei raportat la radiatorul izotrop; S - suprafata echivalenta, m2; lambda - lungime de undă, m.
Din punct de vedere energetic, nu contează ce formă va avea situl echivalent: dacă va fi rotund, pătrat sau în formă de dreptunghi alungit. În orice caz, cu o suprafață egală va exista un câștig egal. Un alt lucru este modelul de radiație; forma platformei echivalente are cea mai directă influență asupra acesteia. Astfel, lățimea lobului principal al diagramei de radiație poate fi legată de dimensiunile liniare ale locului prin următoarea expresie (formulă) aproximativă:
A0(delta_0) - lățimea lobului principal la nivel de -3 dB; grindină; lambda - lungime de undă, m; l - dimensiune liniară aria echivalentă în planul de măsurare a diagramei de radiație, m.
Această formulă, rescrisă într-o formă diferită, ne permite să estimăm dimensiunea ariei echivalente din diagrama de radiație cunoscută: l = 50 * lambda / delta_0.
Să fie, de exemplu, testele unei antene de 432 MHz să arate că lățimea modelului de radiație este de 25° în plan orizontal și 20° în plan vertical. Este ușor de determinat că aria echivalentă ar fi de 1,4 m pe orizontală și 1,75 m pe verticală.
Astfel de estimări sunt foarte convenabile dacă se dorește creșterea câștigului prin conectarea mai multor antene într-o matrice de antene. Deci, pentru exemplul luat în considerare, distanța dintre etajele adiacente ale matricei ar trebui să fie de 1,75 m, iar între rândurile adiacente - 1,4 m. La distanțe mai mici, zonele echivalente se vor suprapune, iar câștigul total va fi mai mic decât suma câștigurile tuturor antenelor.
La distanțe mari, vor apărea goluri între zonele individuale. Ca urmare, câștigul total nu va crește, dar dimensiunile antenei vor crește nejustificat. În același timp, în lobul principal al modelului de radiație apar înclinații, rupându-l în mai multe componente.
Și, deși prezența unor astfel de scăderi poate fi uneori benefică (de exemplu, dacă este necesar să se elimine interferența, al cărei azimut diferă puțin de azimutul corespondentului), în cele mai multe cazuri, un astfel de model de radiație face dificilă funcționarea. in aer.
Revenind încă o dată la problema câștigului antenei, trebuie remarcat că, în cazul general, câștigul este produsul dintre coeficientul de direcție și eficiența antenei (formula):
unde K este k.n.d. antene; n - eficienta antene. Aceasta înseamnă că nu este suficient să faci o antenă suprafata mare, trebuie să fim și capabili să surprindem toată energia incidentă pe o zonă dată, cu pierderi minime livrează consumatorului această energie, adică la intrarea receptorului. (De aici și de acum înainte vom folosi „principiul reciprocității” care este valabil pentru antene, care indică echivalența parametrilor antenei în modurile de recepție și transmisie. De exemplu, diagrama de radiație sau eficiența nu depinde de utilizarea antenei. pentru recepție sau transmisie. Acest lucru vă permite să alegeți cel mai convenabil mod de funcționare al antenei de fiecare dată.)
Emisia de energie electromagnetică este asociată cu fluxul de curent de înaltă frecvență, astfel încât pierderile în antena însăși sunt determinate de pierderile ohmice în elementele metalice. Pierderile în liniile de cablu au o mare influență asupra eficienței traseului antenă-alimentator, care trebuie luată în considerare la evaluarea potențialului energetic al unei stații radio. Este util să ne amintim că calea antenă-alimentator este utilizată atât pentru recepție, cât și pentru transmisie și, prin urmare, pierderile din alimentator vor fi incluse de două ori în rezultatul final.
Tabelul oferă informații scurte despre unele cabluri de înaltă frecvență care sunt utilizate în practica radioamatorilor. Tabelul arată că, odată cu creșterea frecvenței, pierderile în alimentator cresc rapid.
De exemplu, o secțiune de 20 de metri de cablu tip RK-75-4-11 (denumire veche RK-1) atenuează semnalul care trece prin acesta la o frecvență de 144 MHz de 2,1 ori (3,2 dB), la o frecvență de 432 MHz - de 3,4 ori (5,4 dB) și la o frecvență de 1296 MHz - de 13 ori (11,2 dB). Este clar că pe intervale de înaltă frecvență pierderile cresc la valori inacceptabile.
În plus, aici sunt prezentate date pentru cazul în care nu există reflexii la capetele liniei, adică pentru cazul funcționării la o sarcină potrivită. Dacă rezistența de sarcină diferă de impedanța caracteristică a cablului, atunci o parte din energie este reflectată de la capătul cablului și se mișcă în direcția opusă.
Această porțiune reflectată a energiei poate reveni la sarcină numai după ce a parcurs o cale dublă de la sarcină la generator și înapoi de la generator la sarcină. Dacă pierderile în alimentator sunt mici, atunci astfel de reflexii multiple sunt destul de acceptabile.
Acest mod de „alimentare reglat”, în special, este utilizat în unele tipuri de antene HF cu mai multe benzi. Pe VHF, unde pierderile în alimentator cresc brusc, putem presupune că o parte din energia reflectată de sarcină se pierde aproape complet. Situația, însă, nu este atât de rea pe cât ar părea la prima vedere. Pentru a estima pierderile nepotrivite, notăm r.s.v. în funcție de coeficientul de reflexie (formula):
aici G este coeficientul de reflexie;
de aici este ușor de obținut o expresie pentru calcularea valorii pierderilor (formula):
Orez. 31. Parametrii tehnici și ondulatori ai cablurilor coaxiale.
Această expresie în forma grafica prezentată în fig. 32. Se poate observa că chiar și cu r.s.v.= 3, pierderile ajung doar la 25%. Dacă pierderile din alimentatorul în sine nu sunt foarte mari, atunci din cauza revenirii parțiale a energiei reflectate, pierderile de reflexie vor fi și mai mici.
Deci, pentru cazul pierderilor în alimentator de 2 dB, pierderi de reflexie la V.S.V. = 3 scade de la 25 la 20%. Este clar că nu are rost să lupți pentru r.s.v. = 1.1 sau chiar 1.01, limita aceasta este dată în descrierea unor antene radio amatori. Deci, cu r.s.v. = 1,5, pierderile de reflexie, chiar și în cel mai rău caz, vor fi de doar 4%. De asemenea, rezultă că, fără pierderi semnificative, puteți alimenta o antenă cu o impedanță de intrare de 50 Ohmi folosind un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 75 Ohmi, întrucât în acest caz d.r.s. va fi egal cu 1,5.
Orez. 32. Dependenţa pierderilor de reflexie de c.s. V.
Să luăm acum în considerare caracteristicile inerente sistemului de alimentare cu antenă în modul de recepție. În acest mod, proprietățile de zgomot ale antenei încep să joace un rol semnificativ. Din acest motiv, conceptul de temperatură a zgomotului este adesea introdus pentru o antenă de recepție. Dacă, de exemplu, temperatura de zgomot a antenei este de 200 K. atunci aceasta înseamnă că antena generează același zgomot pe care l-a generat
ar fi o rezistență activă încălzită la o temperatură de 200K. Zgomotul antenei este format din zgomot extern și interior. Zgomotul extern este o sursă de interferență care limitează în mod fundamental capacitatea de a primi semnale slabe.
Cu o antenă îndreptată spre orizont, acestea sunt în primul rând zgomot termic de la suprafața pământului, diferite tipuri de interferențe industriale, precum și zgomot de origine cosmică. Zgomotul intern este determinat de prezența pierderilor în antenă și alimentator. Ca orice rezistență activă, rezistența la pierdere generează zgomot termic.
Din acest motiv, sensibilitatea receptorului se deteriorează nu numai datorită faptului că semnalul util primit este atenuat în alimentator, ci și datorită faptului că alimentatorul generează zgomot suplimentar. Ambii acești factori sunt luați în considerare într-o formulă simplă pentru un atenuator încălzit la temperatura ambiantă. Cifra de zgomot a receptorului, ținând cont de pierderile din alimentator, este egală cu (formula):
unde Ftotal este factorul de zgomot rezultat; L - atenuare în alimentator sau în orice alt cvadrupol pasiv; Fpr este cifra de zgomot proprie a receptorului.
Astfel, cunoscând cifra de zgomot a receptorului și calculând atenuarea din alimentator cu ajutorul tabelului, puteți determina cu ușurință cifra de zgomot rezultată a receptorului de la terminalele antenei. De asemenea, puteți rezolva problema inversă, adică prin măsurarea cifrei de zgomot cu și fără alimentator, determinați pierderile în cablu. Acesta este un mod mai fiabil, deoarece din diverse motive pierderile reale din cablu pot diferi semnificativ de cele tabulate.
Se poate observa că pierderile în alimentator au un impact semnificativ asupra capacităților potențiale ale stației de radio. Ca rezultat, efortul depus pentru fabricarea unei antene mari și complexe poate fi anulat. Și dacă în modul de transmisie este încă posibil să se compenseze cumva pierderile din alimentator prin creșterea puterii, atunci în modul de recepție pierderile sunt ireversibile. Preamplificatoarele de antenă situate în imediata apropiere a antenei ajută la rezolvarea acestei probleme.
Problema necesității utilizării unui astfel de amplificator trebuie decisă în fiecare caz specific, comparând zgomotul extern al antenei și zgomotul intern al receptorului. Pentru a asigura funcționarea normală circuit de intrare receptor, în loc de antenă, trebuie să conectați un rezistor a cărui rezistență este egală cu impedanța caracteristică a alimentatorului.
Dacă, chiar și în cele mai favorabile ore de noapte, zgomotul antenei este vizibil (de 2 ori sau mai mult) mai mare decât zgomotul rezistenței, nu trebuie folosit un amplificator de antenă. Mai mult, o treaptă suplimentară de câștig va face receptorul mai vulnerabil la interferența de la posturile de radio din apropiere.
Pentru a conecta un preamplificator în modul de recepție, trebuie să aveți două relee de înaltă frecvență sau un releu și un alimentator separat care conectează ieșirea preamplificatorului la intrarea receptorului.
Circuite de preamplificare a antenei VHF
Circuitele preamplificatoare de antenă pot fi împrumutate de la circuitele transverter din gamele corespunzătoare. Pentru un exemplu din fig. 33, a prezintă circuitul amplificatorului de antenă pentru gama de 144 MHz, iar în Fig. 33,6 - pentru gama de 432 MHz.
Metoda de instalare a preamplificatoarelor nu diferă de metoda de instalare a treptelor corespunzătoare ale transvertoarelor.
Dacă releele antenei nu asigură o izolare suficientă, apare problema de a proteja preamplificatorul de semnalul emițătorului. Ca una dintre măsurile de protecție, diodele D1 sunt incluse în circuitul de bază al tranzistoarelor. La configurare, asigurați-vă că verificați dacă conectarea unei diode de protecție nu degradează cifra de zgomot a preamplificatorului.
Orez. 33. Circuite amplificatoare antene.
Problemele de protecție dispar complet dacă utilizați un tranzistor puternic multi-emițător KT610 sau KT911 ca preamplificator. Circuitul unui astfel de preamplificator, proiectat pentru gama de 144 MHz, este prezentat în Fig. 34. Bobina L1 conține două spire de sârmă placată cu argint cu diametrul de 1,0 mm.
Diametrul dornului este de 10 mm. Configurarea amplificatorului trebuie să înceapă prin setarea modului tranzistorului la DC. Prin selectarea rezistenței R1, este necesar să se asigure că curentul de colector al tranzistorului este de 15-25 mA.
Smochin. 31. Amplificator de antenă Gama de 144 MHz, realizată pe un tranzistor multi-emițător.
Preamplificatorul are următoarele caracteristici: câștig aproximativ 20 dB, cifra de zgomot 1,5-1,8. Pentru a preveni defecțiunea etapelor ulterioare de amplificare, este recomandabil să eliminați tensiunea de alimentare de la tranzistorul T1 în modul de transmisie și chiar mai bine să conectați firul de alimentare al preamplificatorului la masă.
Design de antene VHF
Să luăm acum în considerare câteva modele practice de antene. De mulți ani, cele mai populare printre amatorii de radio au fost antenele de tip „canal de undă”, care sunt cunoscute și ca; „antene director” și „antene Uda-Yaga”. Aceste antene, aparținând clasei de antene cu radiație axială, au cel mai bun raport câștig/greutate și sunt, de asemenea, foarte simple ca design.
Principalul dezavantaj care a limitat utilizarea unor astfel de antene în comunicațiile industriale este banda lor îngustă. Cu toate acestea, pentru radioamatorii acest dezavantaj nu joacă un rol important, deoarece lățimea intervalelor alocate pentru comunicațiile radio amatori este, de asemenea, mică.
Recent, au fost făcute numeroase încercări de îmbunătățire a antenei cu undă de canal pentru a crește câștigul acesteia. Ca element activ a fost folosită o secțiune a unei antene log-periodice (o antenă „Lebădă”) sau au fost utilizate elemente pasive mai complexe, constând, de exemplu, din patru vibratoare semi-undă (numeroase tipuri de antene produse de țările occidentale). pentru recepţionarea televiziunii pe unde decimetrice).
Cu toate acestea, toate aceste trucuri nu oferă un câștig semnificativ, deoarece în cele din urmă câștigul oricărei antene cu radiație axială este determinat de lungimea acesteia. Utilizarea vibratoarelor mai complexe este echivalentă cu utilizarea mai multor antene convenționale „canal de undă” situate la o distanță foarte mică unele de altele. După cum sa indicat deja, aceasta este echivalentă cu o suprapunere reciprocă aproape completă a zonelor echivalente și, prin urmare, câștigul rezultat este, de asemenea, mic.
Orez. 35. Antenă Quagi cu opt elemente pentru banda de 144 MHz, dimensiunile pentru banda de 432 MHz sunt date între paranteze.
Dintre antenele cu canale de undă îmbunătățite, poate cele mai interesante sunt antenele Quagi. Numele este alcătuit din două cuvinte englezești „Quad” și „Yagi” și indică faptul că antena este un hibrid între o antenă de tip „quad” și „Yagi”.
De fapt, doar elementul activ și cadrul reflectorului sunt luate din „pătrat”, iar toți directorii sunt la fel ca în antena „canal de undă”. Antena este alimentată de un cablu cu o impedanță caracteristică de 50 Ohmi. Cablul este conectat direct la golul din cadrul activ fără niciun dispozitiv potrivit.
Cadrul reflectorizant are un perimetru de 2200 mm (711 mm), iar cadrul activ are un perimetru de 2083 mm (676 mm). Aici și mai jos, dimensiunile pentru gama de 432 MHz sunt indicate în paranteze.
Ambele rame sunt realizate din sârmă de cupru cu diametrul de 2,5-3 mm și fixate de brațul transversal de susținere cu benzi de sticlă organică. Traversa de susținere are o lungime de 420 cm (140 cm) și este realizată dintr-un bloc de lemn, de preferință pin, cu secțiunea transversală de 2,5X8 cm (1,2x5 cm). Pentru a facilita designul, înălțimea barei poate fi redusă spre capetele antenei. Directoarele sunt realizate din sarma de aluminiu sau cupru cu diametrul de 3 mm.
Impedanța de ieșire a antenei este de 50 Ohmi, dar fără pierderi mari poate fi alimentată de un cablu cu o impedanță caracteristică de 75 Ohmi. Când utilizați mai multe antene, distanța dintre etajele și rândurile adiacente ar trebui să fie de 3,35 m (1,09 m).
Antena Quagi mai eficientă, proiectată pentru banda de 432 MHz, are un design similar. Traversa de sustinere este realizata dintr-un bloc de lemn cu o lungime de 370 cm si o sectiune transversala de 2,5x5 cm.Inaltimea blocului scade lin spre capete la 1,5 cm.
Lungimea cadrului reflectorizant este de 711 mm, iar cadrul activ este de 676 mm. Ambele rame sunt realizate din sârmă de cupru cu un diametru
2,5 mm. Directoarele sunt realizate din sarma cu diametrul de 3 mm. Alte dimensiuni sunt prezentate în fig. 36.
Antena este alimentată de un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 50 Ohmi fără balun. În principiu, această antenă poate fi utilizată pentru gama de 1296 MHz, în timp ce diametrul firului și toate celelalte dimensiuni ar trebui reduse de 3 ori.
Orez. 36. Antenă Quagi cu cincisprezece elemente pentru banda de 432 MHz.
Dintre antenele special concepute pentru gama de 1296 MHz, este de interes antena propusă de engleza ultrascurt wave G3JVL. Antena este un „canal de undă” cu vibrato inel
ramie, un fel de antenă buclă cu mai multe elemente. Antena conține 28 de elemente, inclusiv un reflector suplimentar din plasă de aluminiu și 27 de vibratoare inelare. Reflectorul principal și toți directorii sunt realizate din benzi de aluminiu de 4,8 mm lățime și 0,7 mm grosime.
La capetele benzilor sunt găurite pentru un șurub M3. Distanța dintre centrele găurii este de 246 mm pentru reflector, 210 mm pentru primii 11 directori și 203 mm pentru directorii rămași. Apoi benzile se rulează într-un inel și se înșurubează pe un tub de duraluminiu de susținere cu un diametru de 12-15 mm. Distanțele dintre elemente sunt prezentate în fig.
37. Dimensiunile reflectorului suplimentar sunt prezentate în Fig. 38, a.
Orez. 37. Antenă cu douăzeci și opt de elemente pentru gama de 1296 MHz, distanțele până la elemente sunt măsurate de la reflectorul suplimentar.
Orez. 38. Antenă pentru gama de 1296 MHz.
Designul elementului activ este prezentat în Fig. 38.6. Spre deosebire de alte elemente, cadrul activ este realizat dintr-o bandă de cupru. Perimetrul cadrului 235 mm.
Cadrul este atașat la tubul de susținere folosind un șurub filetat MB. Un cablu subțire cu izolație fluoroplastică este trecut printr-un orificiu găurit de-a lungul axei șurubului. Un orificiu pentru cablu este de asemenea găurit în mijlocul benzii din care este realizat cadrul activ. Cadrul este atașat de capul șurubului prin lipire. Impletitura cablului este, de asemenea, lipită de capul șurubului.
Un cablu subțire cu atenuare crescută ar trebui să fie cât mai scurt posibil. Se termină cu un conector de înaltă frecvență la care este conectat alimentatorul principal. Este posibilă o opțiune în care un cablu mai gros este trecut prin șurubul de montare și printr-un orificiu găurit în tubul de sprijin din spatele cadrului activ.
În acest caz, este de asemenea necesar să se asigure contactul împletiturii cablului cu baza cadrului.
Descrierile antenei date nu includ în mod intenționat date de câștig. Faptul este că măsurarea precisă a câștigului antenei este destul de dificilă și necesită condiții speciale. Drept urmare, în literatura de radio amatori apar adesea diverse date.
Astfel, cifra dată de autorul antenei descrise mai sus pentru gama de 1296 MHz - 20 dB - pare oarecum umflată. Datele date pentru antena Quagi par mai realiste - 12 dB pentru o antenă cu 8 elemente și 15 dB pentru o antenă cu 15 elemente.
Zhutyaev S.G. Stație de radio amatori VHF, 1981.
Banda de transmisie FM atrage radioamatorii. Frecvențele libere ocupă regiunea 145 - 433 MHz, aici ne vom arăta abilitățile de proiectare a echipamentelor. Locuitorii din satele îndepărtate care nu sunt siguri că primesc semnalul încep să facă antene VHF cu propriile mâini. Există multe motive pentru a da dovadă de independență, este important să evitați zonele interzise de transmitere - nu veți ajunge cu probleme.
Inginerul a decis să transmită prietenilor, ceea ce nu este interzis de lege atunci când se face fără a încălca reglementările guvernamentale. Asamblarea transmițătorului și configurarea procesului este o problemă separată; fiecare abonat va avea nevoie de o antenă pentru VHF.
Prețurile din gama de amatori sunt mari. Produsele non-standard nu sunt foarte populare și nu sunt rentabile de produs, motiv pentru care costul este ridicat.
Banda de amatori 145 MHz
Antenele VHF staționare sunt relativ simple de fabricat. Baza este circuitul unui vibrator cu un sfert de undă. Gama de produse sunt echipate cu o lățime de bandă relativ largă; nu este necesară reglarea precisă la frecvență. Să ne uităm la exemple de design:
- Pentru maxim calea usoara pentru a face o antenă de recepție - în aer liber, acasă, oriunde - veți avea nevoie de un T-tee. Ramura perpendiculară este alimentată cu un coaxial, celelalte două - cu o turlă răsucită a stației de radio, contragreutăți (analog cu pământul VHF).
- Un colț drept cu laturile pătrate de 4 cm este atașat de peretele exterior, contragreutăți de 5 cm lungime sunt fixate pe marginile platformei orizontale, iar în mijloc este echipat un conector pentru antenă. Deoarece priza cablului coaxial care duce la structură este principala cauză a pierderii semnalului, lungimea segmentului trebuie să fie minimă. Va fi dificil să faci singur conectori din aur; curățarea celor existente din oțel și ștergerea lor cu alcool, creșterea sensibilității, este o necesitate. Deoarece o antenă standard de radio amator introdusă în priza pad are o rezistență de aproximativ 40 ohmi, conexiunea se face cu un cablu coaxial de 50 ohmi. În cele din urmă, impedanța antenei de la distanță este reglată prin rotirea contragreutăților. Pentru a înlocui antena din fabrică, puteți folosi o bucată de sârmă de cupru cu un diametru de 1-2 mm și o lungime de 48 cm.
- Dacă antena originală pentru receptorul VHF este spartă, înlocuiți-o cu o bucată de 48 cm lungime de cablu coaxial de 50 Ohm cu ecranul îndepărtat. Evitați expunerea venei. Puteți înlocui bucata de sârmă cu produsul în metoda anterioară.
- Obținem o versiune mai complexă prin înfășurarea unei jumătate de metru de sârmă de cupru în jurul dielectricului intern al coaxialului. Dificultatea constă în potrivirea rezistenței designului de casă rezultat cu impedanța caracteristică a postului de radio. După depanare, asigurați spirele cu bandă izolatoare.
Frecvența antenei semiundă 145 MHz
Antenele VHF cu un sfert de undă de casă discutate mai sus nu sunt singura cale de ieșire din situație. Avantajul este impedanța joasă a undei; opțiunile cu jumătate de undă au dreptul să existe. O bucată de sârmă cu diametrul de 1 mm și lungimea de 103 cm are o rezistență de 1 kOhm, de 20 de ori mai mare decât un coaxial standard (50 Ohm).
Pentru a reconcilia diferența de valori, se folosește un contur în formă de U. Viitoarea antenă cu fir ar trebui tăiată cu câțiva centimetri mai scurtă/mai lungă de 103 cm.Va crește ușor pierderile din cauza creșterii componentei reactive a impedanței, reducând semnificativ partea reală a impedanței, iar dispozitivul de potrivire va fi mai ușor de utilizat. configurați.
Inductanța filtrului este conectată în serie cu antena și este formată din 5 spire de sârmă cu diametrul de 1 mm, înfășurate în trepte de 2 mm pe un dorn cu diametrul de 6 mm. Condensatoarele de tuns KPVM-1 (5-14 pF) sunt conectate cu o placă la pământ pe ambele părți ale bobinei.
Antena pentru radio VHF este reglată prin măsurarea SWR și a intensității câmpului. Minimul primului parametru coincide cu maximul celui de-al doilea. În caz contrar, lungimea antenei este scurtată și măsurătorile sunt reluate. Se recomandă să selectați inițial o lungime a firului de 102 cm, să o tăiați treptat de la capătul superior, selectând valoarea optimă.
Antenă de bandă largă
Pentru a realiza o antenă VHF staționară de peste un metru și jumătate înălțime, acordată pe două frecvențe de amatori, 145 MHz, 433 MHz, veți avea nevoie de tije dielectrice cu diametrul de 7 - 17,5 mm. Turnurile plăgii sunt asigurate cu un adeziv sau compus. Ele trebuie să fie înfășurate cu precizie; aceasta nu va fi o sarcină ușoară.
Lucrarea se executa cu sarma plina de 2 mm diametru. Distanța dreaptă de la vârf este de 38,7 cm, apoi o tijă dielectrică cu diametrul de 7,5 mm este înfășurată cu strict 12,5 spire în trepte, astfel încât înălțimea totală a inductanței să fie de 63 mm. După ce s-a retras 42,2 cm din secțiunea dreaptă, vântul 64 se întoarce pe o tijă de 7 mm, astfel încât înălțimea totală a inductanței să fie de 28 cm. Apoi - o secțiune dreaptă de 36,7 mm, din nou există 7 ture (înălțime 32 mm) pe o tija de 10 mm. În final, ultimul segment de sârmă, lung de 56,4 cm, se termină într-o inductanță formată din 4 spire (înălțime de 20 mm) deasupra unei tije cu diametrul de 17,5 mm.
O rotire și jumătate de sus în ultima inductanță există o atingere la miezul principal al cablului coaxial cu o rezistență de 50 ohmi. Un condensator trimmer de 1-10 pF este conectat în serie la circuit. Masa antenei VHF este conectată la scut. În paralel cu ultima inductanță, se pornește o capacitate de 1 pF pentru a funcționa corect la o lungime de undă de 70 cm.
Partea inferioară a antenei este echipată cu opt contragreutăți:
- patru benzi 145 MHz;
- patru frecvențe 433 MHz.
După asamblare, produsul este reglat folosind coeficientul de undă staționară și contorul de rezistență. Selectați valori acceptabile în ambele intervale. O astfel de antenă, asamblată cu propriile mâini, va dura mult timp dacă este plasată într-o carcasă de protecție durabilă din material dielectric și protejată împotriva umezelii cu un compus.
Onoarea dezvoltării variantei de antenă VHF îi aparține lui Alexander RV9CX. Autorul recomandă realizarea unei capacități de 1 pF folosind o bucată de cablu SAT-50 (2 cm). O înfășurare va servi drept ecran, a doua - un miez. Firul central poate fi scos și introdus înapoi, schimbând capacitatea condensatorului.
Banda FM
Este obișnuit ca radioamatorii să se adâncească în baza elementului, asamblarea dispozitivelor complexe. Dar o antenă de casă pentru un receptor VHF va fi utilă iubitorului obișnuit de Mayak.
Mai întâi veți avea nevoie de o placă pătrată de 20 cm sau o bucată echivalentă de perspex. Un pătrat cu latura de 15,5 cm este tăiat din folie, o gaură pătrată cu latura de 11,9 cm este tăiată în interior în centru.
Într-o parte a figurii concentrice (pătrat) este făcută o decupaj de câțiva centimetri lățime, iar folia este lipită de tablă în centru cu fanta în jos. La intersecția continuării inferioare a părții interioare drepte a pătratului, linia de mijloc a peretelui inferior al figurii concentrice, firul miezului central al cablului coaxial este lipit. La patru centimetri la stânga firul care se conectează la ecran este lipit.
Designul rezultat primește în mod fiabil posturile de transmisie FM.
Aplicabilitatea antenelor de casă
Antene de casă HF-VHF sunt destul de populare. Spre deosebire de echipamentele complexe de transmisie și recepție, unde conducerea de necontestat se îndreaptă către produsele din fabrică, structura firului, atunci când este configurată corespunzător, oferă rezultate excelente.
Instrumentele necesare pentru evaluarea parametrilor sunt rareori disponibile. Pentru funcționarea corectă a antenei VHF de casă, sunt necesare un contor SWR și un contor de câmp. În cele din urmă, problema nu constă în dimensiunile geometrice ale pieselor sau în poziția relativă a acestora, ci în potrivirea impedanțelor cablului coaxial subacvatic și a antenei în sine.
Este posibil să folosiți orice metodă pentru a elimina problema; s-a arătat mai sus cum se face ceea ce s-a spus, cu ajutorul circuitelor rezonante. Mici ajustări se fac prin schimbarea poziției contragreutăților; este dificil să se selecteze experimental parametrii necesari. Rezonatorii vor fi rar cea mai bună soluție din cauza dificultăţilor de utilizare asociate.
În repetate rânduri, operatorii cu unde ultrascurte își întreabă colegii seniori: „Ce antenă ar trebui să aleg?” Este imposibil să răspundem cu exactitate la această întrebare, deoarece totul depinde de scopul pentru care este construită antena. Dacă sunt așteptate comunicații în toate direcțiile, de exemplu în interiorul unui oraș, atunci antenele cu diagramă circulară sunt foarte convenabile, care permit adesea funcționarea la distanțe între stații de 50-100 km. Pentru comunicațiile la distanță lungă, antenele direcționale sunt mai potrivite. În zonele „dens populate” cu lungimi de undă ultrascurte sau în cazurile în care există interferențe din anumite direcții, este, fără îndoială, mai bine să folosiți antene foarte direcționale.
Aceste câteva exemple sunt suficiente pentru a înțelege că nu există o antenă care să fie la fel de potrivită pentru toate cazurile. Radioamatorul trebuie să aleagă o antenă care să corespundă cerințelor sale de bază. Mai bine, construiește două sau trei antene și folosește-le după cum este necesar.
Nu este înțelept ca un operator începător cu ultrascurte să aleagă ca primă antenă orice structură voluminoasă și complexă, în timpul construcției căreia poate face multe greșeli din cauza lipsei de experiență. Ar trebui să începeți cu construcția de antene simple și, pe măsură ce experiența și cunoștințele cresc, treceți la sisteme mai complexe.
Atunci când alegeți tipul de antenă, trebuie să țineți cont de ce materiale de bază sunt disponibile designerului. Dacă nu puteți cumpăra țevi sau tije pentru elementele antenei, atunci puteți alege, de exemplu, un „pătrat dublu”, a cărui construcție necesită doar sârmă, șipci de lemn și o cantitate mică de material izolator. De asemenea, este important cum va fi realizată linia de alimentare - din cablu coaxial sau panglică sau pur și simplu sub forma unei linii cu două fire.
Nu trebuie să pierdem din vedere dacă sunt necesare măsurători atunci când construim antena. Pentru un începător, care nu are nici un echipament de măsurare, este mai bine să alegeți o antenă care probabil va funcționa bine fără reglare.
Să ne uităm la o serie de tipuri de antene. Printre acestea se numără modele simple care pot fi repetate de fiecare începător, și unele complexe, inclusiv sisteme de antene, care pot fi de interes pentru vânătorii DX mai experimentați. Deoarece majoritatea radiourilor noastre cu unde ultrascurte funcționează în intervalul de 144 MHz, dimensiunile antenei sunt date special pentru această gamă.
Cititorul va observa că nu sunt furnizate detalii tehnice de proiectare pentru nicio antenă. Dar acest lucru nu ar trebui să interfereze cu construcția, deoarece tehnicile de operare și multe detalii sunt descrise în orice manual de radio amator.
ANTENE DE RADIAȚIE CIRCULARE
Dipol în formă de cruce. Antena este formată din două vibratoare cu jumătate de undă 1, situate la un unghi de 90° unul față de celălalt (Fig. 1). Modelul de radiație al acestei antene este departe de a fi un cerc perfect, dar în practică produce o radiație circulară destul de bună. Deoarece impedanța caracteristică a unui dipol este de aproximativ 70 ohmi, atunci când doi dipoli sunt conectați în paralel, impedanța caracteristică este de aproximativ 35 ohmi. Nu avem la dispoziție un astfel de cablu coaxial, așa că cel mai bine este să alimentați antena printr-un transformator cu un sfert de undă 3 realizat dintr-un cablu de 50 ohmi. De la transformator la echipament merge un cablu de 75 ohmi 4. Cotul de echilibrare 2 este realizat din același cablu.
Antenă verticală (plan de sol). Emițătorul 1 (Fig. 2) și conductorii radiali 2 oferă o diagramă circulară într-un plan orizontal. Unghiul dintre conductorii radiali și emițător determină impedanța caracteristică a antenei.
orez. 2
La un unghi de 90°, impedanța undei este de aproximativ 30 ohmi, la un unghi de 180° - 70 ohmi. De obicei, se alege un unghi de 145°, ceea ce permite ca antena să fie alimentată cu un cablu de 50 ohmi. Cablul este conectat la conectorul 3, montat pe o placă metalică la care conductoarele radiale sunt conectate electric. Emițătorul, la care este conectat conductorul central al cablului, este instalat pe izolatorul 4.
ANTENE DIRECȚIONALE
„Pătrat dublu” Această antenă HF direcțională populară este folosită și pe VHF (Fig. 3, a). Câștigul său (comparativ cu un vibrator cu jumătate de undă) ajunge la 5,7 dB, raportul de radiație înainte/înapoi este de 25 dB.
orez. 3
Distanța dintre vibratorul activ 1 și reflectorul 2 este aleasă să fie de 0,15 lambda, ceea ce permite ca antena să fie alimentată cu un cablu coaxial 3 de 75 ohmi. Experiența a demonstrat că antena alimentată în acest fel funcționează destul de satisfăcător. Puteți regla antena folosind un cablu scurtcircuitat conectat la golul din cadrul reflectorului.
Pentru a echilibra antena, puteți utiliza o sticlă cu un sfert de undă (Fig. 3, b), conectându-l la capetele vibratorului activ 1. Sticla este formată dintr-un cilindru metalic 4 cu două capace - metal 5 și dielectric 6. Cablul 3 trece în interiorul sticlei, împletitura cablului este conectată la capacul 5. Diametrul sticlei trebuie să fie de 3-4 ori mai mare decât diametrul cablului.
Pentru a realiza elemente de antenă, puteți folosi tuburi de cupru sau aluminiu, bandă sau sârmă de diferite diametre. „Pătratul dublu” ocupă foarte puțin spațiu și este simplu din punct de vedere structural. Această antenă are relativ caracteristici bune. Este de remarcată posibilitatea de a plasa antene de diferite game pe aceleași șine în formă de cruce.
Antenă triunghiulară (buclă Delta) aparține aceleiași familii cu „pătratul”, deoarece perimetrul vibratorului activ este aproximativ egal cu lungimea de undă. O caracteristică specială a acestei antene este că toate elementele designului ei sunt metalice. Autorul antenei a sfătuit să o alimenteze cu un cablu coaxial de 50 de ohmi, dar se folosește cu succes și un cablu de 75 de ohmi în acest scop. Cea mai simplă antenă triunghiulară este prezentată în Fig. 4. Vibratorul activ 1 este reglat folosind un dispozitiv de potrivire gamma la care este conectat cablul 3. În funcție de disponibilitatea instrumentelor de măsură, reglarea se efectuează în funcție de SWR minim sau de puterea maximă a semnalului. Pentru a simplifica lucrurile, reflectorul 2 poate fi făcut nereglabil.
orez. 4
UA1WW a experimentat mult cu antena triunghiulară. El sfătuiește utilizarea opțiunilor cu 5 și 9 elemente. Acesta din urmă, datorită unghiului său orizontal mic de radiație, este potrivit în special pentru comunicațiile la distanță lungă. Un desen al unei antene cu 5 elemente este prezentat în Fig. 5. Aici 1 este un vibrator activ, 2 este un reflector, 3-5 sunt directori. Deoarece aceasta este o antenă complet nouă pentru lungimile noastre de undă ultrascurte, prezentăm câteva date de design.
orez. 5
O țeavă de duraluminiu cu 4 fețe cu o latură pătrată de 18-20 mm este cea mai potrivită pentru o traversă portantă; este mult mai convenabil să montați elemente pe ea decât pe o țeavă rotundă (vezi Fig. 6).
orez. 6
Elementele antenei sunt realizate dintr-un tub sau tijă de cupru sau aluminiu cu diametrul de 6 mm, partea orizontală este din sârmă cu diametrul de 3 mm. Dimensiunile elementelor (în conformitate cu Fig. 6) sunt următoarele:
Antenă triunghiulară- un obiect de interes pentru lungimi de undă ultrascurte din întreaga lume. Ținând cont de experiența pozitivă cu acesta, putem presupune că va deveni în curând una dintre cele mai populare antene. Prin urmare, atragem atenția celor care doresc să experimenteze asupra unui tip special al acestuia - o antenă dublă triunghiulară (Fig. 7). Dimensiunile triunghiulare ale acestei antene sunt puțin mai mari decât cele ale unei singure antene; perimetrul reflectorului este de 2266, vibratorul activ - 2116 și directorul - 1993 mm. Distanța dintre reflector și vibrator este de 0,2 lambda, între vibrator și director este de 0,15 lambda.
orez. 7
Conform unor date, pentru o antenă dublă s-au obținut următoarele câștiguri (comparativ cu un vibrator cu jumătate de undă): un element (vibrator activ) - 3-4 dB: două elemente (vibrator și reflector) - 8-9 dB: trei elemente (reflector, vibrator în director), - 10-11 dB. Acesta pare un tip de antenă promițător și care merită urmărit.
Antenă cu 10 elemente (Yagi). Fără îndoială, aceasta este cea mai populară antenă VHF (Fig. 8). Oferă un câștig de 13 dB. Autorul a efectuat comunicații cu meteoriți cu Anglia și Belgia folosind o astfel de antenă și multe comunicații la distanță lungă datorită trecerii troposferice și a „aurorei”.
orez. 8
Elementele pasive ale antenei sunt realizate din fir bimetalic cu diametrul de 4 mm, iar vibratorul de buclă activă este realizat dintr-un tub de cupru de 15 mm și același fir. Impedanța caracteristică la punctul de alimentare este de 300 ohmi, astfel încât cablul de 75 ohmi este conectat printr-un cot în U, a cărui lungime este de 68 cm.
Lungimea grinzii de susținere este puțin mai mare de 3,5 m, diametrul este de 20 mm. Lungimea reflectorului este de 7-1060, vibratorul este de 2-990, directorii sunt de 3-10 - 933, 930, 927, 924, 921, 918, 915 și, respectiv, 912 mm.
Antenă multi-bandă. Există circumstanțe când nu este posibil să instalați mai mult de o antenă. Dar, pe lângă o antenă, un post de radio are adesea nevoie și de o antenă de televiziune! Apoi, calea de ieșire este o antenă UKB cu mai multe benzi. O variantă a unei astfel de antene este prezentată în Fig. 9, a (vedere de sus) și 9, b (proiecție axonometrică). Poate fi folosit cu succes în intervalele de la 50 la 220 MHz. Câștigul antenei la o frecvență de 50 MHz este de 7 dB, 144 MHz este de 12 dB, iar la 220 MHz este chiar de 13,5 dB. Această antenă este una cu două etaje. La o frecvență de 50 MHz, pe fiecare etaj funcționează două vibratoare de colț 1, situate la o distanță de lambda/4. La o frecvență de 144 MHz lungimea lor este de aproximativ 3/4 lambda și, prin urmare, rezultatul este o antenă în formă de V. La 220 MHz vibratoarele au o lungime de 5/4 lambda.
orez. 9
Vibratoarele sunt conectate între ele prin 2 linii cu două fire, iar ambele etaje prin 3 linii, a căror lungime, în funcție de interval, este de la 1/4 la 5/4 lambda. Distanța dintre etaje, dacă se dorește, poate fi modificată în limitele permise de lungimea liniilor 3. Impedanța de intrare a antenei la punctul de alimentare 4 la frecvențe de 50 și 144 MHz este de aproximativ 300 Ohmi, la o frecvență de 220 MHz. scade la aproximativ 200 de ohmi.
Elementele de antenă pot fi realizate dintr-un tub sau tijă: vibratoare - cu diametrul de 10 mm; linia 2 - cu un diametru de 12 mm (10 mm este posibil, atunci distanța dintre centrele firelor de linie trebuie aleasă egală cu 64 mm): linia 3 - cu un diametru de 6 mm.
RADIO Nr. 8, 1973 p.20-23.
Cu puțin timp în urmă, majoritatea echipamentelor de casă au fost folosite pentru a funcționa în intervalul 144-145 MHz. Transvertoarele VHF erau populare printre amatorii de radio, dintre care multe erau comparabile ca dimensiuni cu transceiver-ul folosit cu el. Radioamatorii au convertit posturile de radio VHF industriale dezafectate de tip Palma în banda de amatori VHF 145 MHz, obținând un post de radio care funcționează pe mai multe canale. Apoi „Viols”, iar mai târziu „Mayaks”, care operează pe patruzeci de canale, au devenit disponibile radioamatorilor. Aceste posturi de radio arătau atunci pur și simplu fantastic în capacitățile lor!
În prezent, puteți achiziționa relativ ieftin transceiver VHF portabile multicanal de la companii de renume mondial - „YAESU”, „KENWOOD”, „ALINCO”, care în ceea ce privește parametrii și ușurința de operare sunt semnificativ superioare ambelor echipamente de casă. în gama de 145 MHz și echipamente industriale convertite - „Palms” „, „Beacons”, „Violas”.
Dar pentru a lucra printr-un repetor de acasă, la birou, în timp ce conduceți sau lucrați dintr-o mașină, aveți nevoie de o antenă care este mai eficientă decât cea utilizată împreună cu o stație de radio portabilă „bandă de cauciuc”. Când utilizați o stație VHF staționară „de marcă”, este adesea recomandabil să utilizați o antenă VHF de casă, deoarece o antenă decentă „de marcă” de exterior de 145 MHz nu este ieftină.
Acest material este dedicat producției de antene simple de casă, potrivite pentru utilizarea cu stații radio VHF staționare și portabile.
Caracteristici ale antenelor de 145 MHz
Datorită faptului că, pentru fabricarea antenelor în intervalul de 145 MHz, se folosește de obicei sârmă groasă - cu un diametru de la 1 la 10 mm (uneori se folosesc vibratoare mai groase, în special în antenele comerciale), antenele din gama de 145 MHz sunt bandă largă. Acest lucru permite adesea, atunci când se realizează o antenă exact conform dimensiunilor specificate, să se facă fără reglajul suplimentar la intervalul de 145 MHz.
Pentru a regla antenele în intervalul de 145 MHz, trebuie să aveți un contor SWR. Ar putea fi ca dispozitiv de casă, și producția industrială. Pe banda de 145 MHz, radioamatorii practic nu folosesc contoare de rezistență a antenei punte, din cauza complexității aparente a fabricării lor corecte. Deși, cu o producție atentă a contorului de punte și, prin urmare, cu funcționarea corectă a acestuia pe acest interval, este posibil să se determine cu exactitate impedanța de intrare a antenelor VHF. Dar chiar și folosind doar un contor SWR de trecere, este foarte posibil să reglați antene VHF de casă. Puterea de 0,5 W, care este furnizată de stațiile de radio portabile importate în modul „LOW” și de stațiile radio VHF portabile interne, cum ar fi „Dnepr”, „Viola”, „VEBR”, este suficientă pentru a opera multe tipuri de contoare SWR. . Modul „LOW” vă permite să reglați antenele fără teama de defecțiune a etapei de ieșire a stației de radio la orice impedanță de intrare a antenei.
Înainte de a începe reglarea antenei VHF, este recomandabil să vă asigurați că citirile sunt corecte. Contor SWR. Este o idee bună să aveți două contoare SWR proiectate să funcționeze pe căi de transmisie de 50 și 75 ohmi. Când instalați antene VHF, este recomandabil să aveți o antenă de control, care poate fi fie o „bandă de cauciuc” de la o stație de radio portabilă, fie un pin de un sfert de undă de casă. Când reglați o antenă, nivelul de intensitate a câmpului creat de antena reglată este măsurat în raport cu cel de control. Acest lucru face posibilă evaluarea eficienței comparative a antenei reglate. Desigur, dacă utilizați un contor de câmp calibrat standard pentru măsurători, puteți obține o estimare precisă a performanței antenei. Când utilizați un contor de câmp calibrat, este ușor să măsurați modelul de radiație al antenei. Dar chiar și când se măsoară contoare de casă intensitatea câmpului și după ce a primit doar o imagine calitativă a distribuției intensității câmpului electromagnetic, se poate trage pe deplin o concluzie despre eficiența antenei reglate și se poate estima aproximativ modelul de radiație al acesteia. Să luăm în considerare modelele practice ale antenelor VHF.
Antene simple
Cea mai simplă antenă VHF exterioară (Fig. 1) poate fi realizată folosind o antenă care funcționează împreună cu un post de radio portabil. Pe tocul ferestrei, din exterior (Fig. 2) sau din interior, un colț metalic este atașat unui bloc din lemn de extensie, în centrul căruia se află o priză pentru conectarea acestei antene. Este necesar să faceți eforturi pentru a vă asigura că cablul coaxial care duce la antenă are lungimea minimă necesară. Pe marginile coltului se ataseaza cate 4 contragreutati de 50 cm lungime.Este necesar sa se asigure un bun contact electric intre contragreutati si conectorul antenei cu coltul metalic. Antena răsucită scurtată a radioului are o impedanță de intrare de 30-40 ohmi, astfel încât pentru alimentarea acestuia se poate folosi un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 50 ohmi. Folosind unghiul de înclinare al contragreutăților, puteți modifica impedanța de intrare a antenei în anumite limite și, prin urmare, puteți potrivi antena cu cablul coaxial. În locul „bandei elastice” de marcă, puteți folosi temporar o antenă din fir de cupru cu un diametru de 1-2 mm și o lungime de 48 cm, care este introdusă în mufa antenei cu capătul ascuțit.
Figura 1. Antenă VHF exterioară simplă
Figura 2. Proiectarea unei simple antene VHF exterioare
O antenă VHF realizată din cablu coaxial cu împletitura exterioară îndepărtată funcționează fiabil. Cablul este încorporat într-un conector RF similar cu conectorul unei antene „proprietate” (Fig. 3). Lungimea cablului coaxial utilizat pentru realizarea antenei este de 48 cm.Această antenă poate fi utilizată împreună cu o stație radio portabilă pentru a înlocui o antenă standard ruptă sau pierdută.
Figura 3. Antenă VHF simplă de casă
Pentru a fabrica rapid o antenă VHF externă, puteți utiliza un cablu coaxial de conectare lung de 2-3 metri, care se încheie cu conectori corespunzători mufei de antenă a stației radio și a antenei. Antena poate fi conectată la o astfel de bucată de cablu folosind un tee de înaltă frecvență (Fig. 4). În acest caz, o antenă elastică este conectată de la un capăt al teului, iar contragreutăți de 50 cm lungime sunt înșurubate de la celălalt capăt al teului, sau un alt tip de masă radio pentru antena VHF este conectat prin conector.
Figura 4. Antenă VHF simplă la distanță
Antene radio portabile de casă
Dacă antena standard a unui post de radio portabil este pierdută sau ruptă, puteți face o antenă VHF răsucită de casă. Pentru a face acest lucru, utilizați o bază - izolație din polietilenă a unui cablu coaxial cu un diametru de 7-12 mm și o lungime de 10-15 cm, pe care inițial sunt înfășurate 50 cm de sârmă de cupru cu un diametru de 1-1,5 mm. Pentru a regla o antenă răsucită, este foarte convenabil să utilizați un contor de răspuns în frecvență, dar puteți utiliza și un contor SWR obișnuit. Inițial, frecvența de rezonanță a antenei asamblate este determinată, apoi, prin mușcarea unei părți a spirelor, deplasarea, împingerea spirelor antenei, antena răsucită este reglată la rezonanță la 145 MHz.
Această procedură nu este foarte complicată, iar prin configurarea a 2-3 antene răsucite, un radioamator poate configura noi antene răsucite în literalmente 5-10 minute, desigur, dacă dispozitivele menționate mai sus sunt disponibile. După montarea antenei, este necesar să se fixeze spirele fie cu bandă electrică, fie cu un cambric înmuiat în acetonă, fie cu un tub termocontractabil. După fixarea spirelor, este necesar să verificați din nou frecvența antenei și, dacă este necesar, să o reglați folosind spirele superioare.
Trebuie remarcat faptul că în antenele răsucite scurtate „de marcă”, se folosesc tuburi termocontractabile pentru a fixa conductorul antenei.
Antenă de câmp cu jumătate de undă
Pentru munca eficienta Pentru antenele cu un sfert de undă, trebuie utilizate mai multe contragreutăți cu un sfert de undă. Acest lucru complică proiectarea unei antene de câmp cu un sfert de undă, care trebuie să fie amplasată în spațiu în raport cu transceiver-ul VHF. În acest caz, puteți utiliza o antenă VHF cu o lungime electrică de L/2, care nu necesită contragreutăți pentru funcționarea sa și oferă un model de directivitate presat la sol și ușurință de instalare. Pentru o antenă cu o lungime electrică de L/2, problema este să potriviți impedanța mare de intrare cu impedanța caracteristică scăzută a cablului coaxial. O antenă cu lungimea de L/2 și diametrul de 1 mm va avea o impedanță de intrare pe banda de 145 MHz de aproximativ 1000 Ohmi. Potrivirea folosind un rezonator cu sfert de undă, care este optimă în acest caz, nu este întotdeauna convenabilă în practică, deoarece necesită selectarea punctelor de conectare ale cablului coaxial la rezonator pentru funcționarea sa eficientă și reglarea fină a pinului antenei la rezonanță. Dimensiunile rezonatorului pentru gama de 145 MHz sunt, de asemenea, relativ mari. Factorii de destabilizare a antenei atunci când aceasta este potrivită folosind un rezonator vor fi deosebit de pronunțați.
Cu toate acestea, cu puteri scăzute furnizate antenei, se poate obține o potrivire destul de satisfăcătoare folosind un circuit P, similar cu ceea ce este descris în literatură. Diagrama unei antene cu jumătate de undă și dispozitivul său de potrivire este prezentată în Fig. 5. Lungimea pinului antenei este selectată puțin mai scurtă sau mai lungă decât lungimea L/2. Acest lucru este necesar deoarece chiar și cu o ușoară diferență în lungimea electrică a antenei față de L/2, rezistența activă a impedanței antenei scade considerabil, iar partea sa reactivă în stadiul inițial crește ușor. Ca rezultat, este posibil să se potrivească o astfel de antenă scurtată folosind circuitul P cu o eficiență mai mare decât potrivirea unei antene cu o lungime de exact L/2. Este de preferat să folosiți o antenă cu o lungime puțin mai mare decât L/2.
Figura 5. Potrivirea antenei VHF folosind un circuit P
Dispozitivul de potrivire a folosit condensatori de reglare a aerului de tip KPVM-1. Bobina L1 conține 5 spire de sârmă placată cu argint cu diametrul de 1 mm, înfășurată pe un dorn cu diametrul de 6 mm și pasul de 2 mm.
Configurarea antenei nu este dificilă. Prin includerea unui contor SWR în traseul cablului antenei și, în același timp, măsurând nivelul intensității câmpului creat de antenă prin modificarea capacității condensatoarelor variabile C1 și C2, comprimarea și întinderea spirelor bobinei L1, obținem citirile minime. ale contorului SWR și, în consecință, citirile maxime ale contorului de intensitate a câmpului. Dacă aceste două maxime nu coincid, trebuie să modificați ușor lungimea antenei și să repetați din nou reglarea acesteia.
Dispozitivul de potrivire a fost plasat într-o carcasă lipită din folie de fibră de sticlă cu dimensiunile de 50*30*20 mm. Când lucrați de la o stație de lucru staționară a unui radioamator, antena poate fi plasată în deschiderea ferestrei. Când se lucrează pe câmp, antena poate fi suspendată de capătul superior de un copac folosind o fir de pescuit, așa cum se arată în Fig. 6. Pentru alimentarea antenei se poate folosi un cablu coaxial de 50 ohmi. Utilizarea unui cablu coaxial de 75 ohmi va crește ușor eficiența dispozitivului de potrivire a antenei, dar în același timp va necesita configurarea etajului de ieșire radio pentru a funcționa la o sarcină de 75 ohmi.
Figura 6. Instalarea antenei pentru utilizare pe teren
Antene pentru ferestre pe bază de folie
Pe baza foliei adezive utilizate în sistemele de alarmă de securitate, pot fi construite modele foarte simple de antene VHF pentru ferestre. Această folie poate fi achiziționată cu o bază adezivă. Apoi, după ce a eliberat o parte a foliei de stratul de protecție, pur și simplu o apăsați pe sticlă și folia se lipește instantaneu în siguranță. Folia fără bază adezivă poate fi lipită de sticlă folosind lac sau adeziv tip Moment. Dar pentru asta trebuie să ai ceva pricepere. Folia poate fi fixată chiar și pe geam folosind bandă adezivă.
Cu o pregătire adecvată, este foarte posibil să se realizeze o conexiune lipită de înaltă calitate între miezul central și împletitura unui cablu coaxial cu folie de aluminiu. Bazat experienta personala, fiecare tip de astfel de folie necesită propriul flux pentru lipire. Unele tipuri de folie pot fi lipite bine chiar și folosind doar colofoniu, unele pot fi lipite cu ulei de lipit, alte tipuri de folie necesită utilizarea fluxurilor active. Fluxul trebuie testat pe tipul specific de folie folosit pentru a face antena înainte de instalare.
Rezultate bune se obțin prin utilizarea unui substrat folie din fibră de sticlă pentru lipirea și atașarea foliei, așa cum se arată în Fig. 7. O bucată de folie laminată din fibră de sticlă este lipită de sticlă cu lipici Moment, folia de antenă este lipită de marginile foliei, miezurile cablului coaxial sunt lipite de folia de cupru a laminatului din fibră de sticlă la o distanță mică de folia. După lipire, conexiunea trebuie protejată cu lac sau adeziv rezistent la umiditate. În caz contrar, poate apărea coroziunea acestei conexiuni.
Figura 7. Conectarea foliei antenei la cablul coaxial
Să analizăm modelele practice ale antenelor pentru ferestre construite pe bază de folie.
Antenă dipol cu fereastră verticală
Diagrama unei antene VHF cu fereastră dipol verticală bazată pe folie este prezentată în Fig. 8.
Figura 8. Antenă VHF cu dipol vertical cu fereastră
Polul sfert de undă și contragreutatea sunt poziționate la un unghi de 135 de grade pentru a menține impedanța de intrare a sistemului de antenă aproape de 50 ohmi. Acest lucru face posibilă utilizarea unui cablu coaxial cu o impedanță de undă de 50 ohmi pentru a alimenta antena și utilizarea antenei împreună cu stații radio portabile, a căror etapă de ieșire are o astfel de impedanță de intrare. Cablul coaxial trebuie să fie perpendicular pe antenă de-a lungul geamului cât mai mult timp posibil.
Antenă buclă pentru fereastră pe bază de folie
Antena VHF cu fereastra cadru prezentată în fig. va funcționa mai eficient decât o antenă verticală dipol. 9. Când se alimentează antena dintr-un unghi lateral, polarizarea maximă radiată este situată în plan vertical, când se alimentează antena în unghiul inferior, polarizarea maximă radiată este în plan orizontal. Dar în orice poziție a punctelor de alimentare, antena emite o undă radio cu polarizare combinată, atât verticală, cât și orizontală. Această împrejurare este foarte favorabilă pentru comunicarea cu stațiile radio portabile și mobile, a căror poziție a antenelor se va schimba în timpul mișcării.
Figura 9. Antena VHF cu fereastra cadru
Impedanța de intrare a antenei bucle pentru fereastră este de 110 ohmi. Pentru a potrivi această rezistență cu un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 50 ohmi, se folosește o secțiune de un sfert de undă de cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 75 ohmi. Cablul trebuie să fie perpendicular pe axa antenei cât mai mult timp posibil. Antena buclă are un câștig cu aproximativ 2 dB mai mare decât antena cu fereastră dipol.
Când sunt fabricate din antene cu ferestre din folie cu o lățime de 6-20 mm, acestea nu necesită reglare și funcționează într-un interval de frecvență mult mai larg decât banda de amatori de 145 MHz. Dacă frecvența de rezonanță rezultată a antenelor se dovedește a fi mai mică decât cea necesară, atunci dipolul poate fi ajustat prin tăierea simetrică a foliei de la capete. Antena buclă poate fi configurată folosind un jumper realizat din aceeași folie care a fost folosită la fabricarea antenei. Folia închide foaia de antenă în colț, opus punctelor de alimentare. Odată configurat, contactul dintre jumper și antenă poate fi realizat fie prin lipire, fie folosind bandă adezivă. O astfel de bandă adezivă ar trebui să apese jumperul suficient de ferm pe suprafața antenei pentru a asigura un contact electric sigur cu acesta.
Niveluri semnificative de putere pot fi furnizate antenelor din folie - până la 100 wați sau mai mult.
Antenă verticală de exterior
Când amplasați o antenă în afara unei încăperi, se pune întotdeauna întrebarea de a proteja deschiderea cablului coaxial de influențele atmosferice, folosind un izolator de susținere a antenei de înaltă calitate, un fir rezistent la umiditate pentru antene etc. Aceste probleme pot fi rezolvate prin realizarea unei antene VHF de exterior protejate. Designul unei astfel de antene este prezentat în Fig. 10.
Figura 10. Antenă VHF exterioară protejată
Se face o gaură în centrul unei conducte de apă din plastic lungă de 1 metru în care se poate fixa strâns un cablu coaxial. Apoi cablul este filetat acolo, ieșit din țeavă, expus la o distanță de 48 cm, ecranul cablului este răsucit și lipit la o lungime de 48 cm. Cablul cu antena este introdus înapoi în țeavă. Dopurile standard sunt plasate în partea de sus și de jos a țevii. Izolarea la umiditate a orificiului în care intră cablul coaxial nu este dificilă. Acest lucru se poate face folosind etanșant siliconic pentru automobile sau epoxidic auto cu întărire rapidă. Rezultatul este o antenă frumoasă, rezistentă la umiditate, protejată, care poate funcționa sub influența condițiilor meteorologice mulți ani.
Pentru a fixa vibratorul și contragreutatea antenei în interior, puteți folosi 1-2 șaibe din carton sau plastic, așezate strâns pe vibratoarele antenei. Conducta cu antena poate fi instalată pe un cadru de fereastră, pe un catarg nemetalic sau plasată într-un alt loc convenabil.
Antenă coaxială coliniară simplă
O antenă VHF coaxială coliniară simplă poate fi realizată din cablu coaxial. Pentru a proteja această antenă de influențele atmosferice, se poate folosi o bucată de conductă de apă, așa cum este descris în paragraful anterior. Proiectarea unei antene VHF coaxiale coliniare este prezentată în Fig. unsprezece.
Figura 11. Antenă VHF coliniară simplă
Antena oferă un câștig teoretic de cel puțin 3 dB mai mare decât o verticală cu un sfert de undă. Nu necesită contragreutăți pentru funcționarea sa (deși prezența acestora îmbunătățește performanța antenei) și oferă un model de directivitate aproape de orizont. O descriere a unei astfel de antene a apărut în mod repetat pe paginile literaturii de radio amatori interne și străine, dar cea mai de succes descriere a fost prezentată în literatură.
Dimensiunile antenei din fig. 11 sunt indicate în centimetri pentru un cablu coaxial cu un factor de scurtare de 0,66. Majoritatea cablurilor coaxiale cu izolație din polietilenă au acest factor de scurtare. Dimensiunile buclei de potrivire sunt prezentate în Fig. 12. Fără utilizarea acestei bucle, SWR-ul sistemului de antenă poate depăși 1,7. Dacă antena este reglată sub intervalul de 145 MHz, este necesar să scurtați puțin secțiunea superioară, dacă este mai mare, apoi să o prelungiți. Desigur, reglarea optimă este posibilă prin scurtarea și prelungirea proporțională a tuturor părților antenei, dar acest lucru este dificil de realizat în condiții de radio amator.
Figura 12. Dimensiunile buclei de potrivire
În ciuda dimensiunii mari a țevii de plastic necesare pentru a proteja această antenă de influențele atmosferice, utilizarea unei antene coliniare de acest design este destul de recomandabilă. Antena poate fi îndepărtată de clădire folosind șipci de lemn, așa cum se arată în Fig. 13. Antena poate rezista la o putere semnificativă furnizată acesteia, de până la 100 de wați sau mai mult, și poate fi utilizată împreună cu stații radio VHF staționare și portabile. Utilizarea unei astfel de antene împreună cu stații radio portabile de putere redusă va da cel mai mare efect.
Figura 13. Instalarea antenei coliniare
Antenă coliniară simplă
Această antenă a fost asamblată de mine similar cu designul unei antene de la distanță de mașină folosită într-un radiotelefon celular. Pentru a-l converti în banda de amatori de 145 MHz, am schimbat proporțional toate dimensiunile antenei „de telefon”. Rezultatul a fost o antenă, a cărei diagramă este prezentată în Fig. 14. Antena oferă un model de radiație orizontal și un câștig teoretic de cel puțin 2 dB pe un pin simplu sfert de undă. Pentru alimentarea antenei a fost folosit un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 50 ohmi.
Figura 14. Antenă coliniară simplă
Un design practic de antenă este prezentat în Fig. 15. Antena a fost realizată dintr-o bucată întreagă de sârmă de cupru cu diametrul de 1 mm. Bobina L1 conținea 1 metru din acest fir, înfășurat pe un dorn cu diametrul de 18 mm, distanța dintre spire a fost de 3 mm. Când designul este realizat exact la dimensiunea, antena nu necesită practic nicio ajustare. Poate fi necesar să reglați ușor antena prin comprimarea și întinderea spirelor bobinei pentru a obține un SWR minim. Antena a fost plasată într-o conductă de apă din plastic. În interiorul conductei, firul antenei a fost fixat folosind bucăți de plastic spumă. La capătul inferior al conductei au fost instalate patru contragreutăți cu un sfert de undă. Au fost filetate și fixate pe o țeavă de plastic folosind piulițe. Contragreutățile pot avea 2-4 mm în diametru, în funcție de capacitatea de a le file. Pentru fabricarea lor, puteți folosi sârmă de cupru, alamă sau bronz.
Figura 15. Proiectarea unei antene coliniare simple
Antena poate fi instalată pe șipci de lemn pe balcon (așa cum se arată în Fig. 13). Această antenă poate rezista la niveluri semnificative de putere aplicată acesteia.
Această antenă poate fi considerată ca o antenă HF scurtată cu o bobină de extensie centrală. Într-adevăr, rezonanța antenei măsurată folosind un contor de rezistență în punte în domeniul HF s-a dovedit a se afla în regiunea de frecvență de 27,5 MHz. Evident, variind diametrul bobinei și lungimea acesteia, dar menținând lungimea firului de înfășurare, vă puteți asigura că antena funcționează atât în gama VHF de 145 MHz, cât și într-una dintre benzile HF - 12 sau 10 metri. Pentru a opera pe benzile HF, este necesar să conectați la antenă patru contragreutăți cu o lungime de L/4 pentru banda HF selectată. Această dublă utilizare a antenei o va face și mai versatilă.
Antenă experimentală 5/8 unde
Când se efectuează experimente cu stații radio în intervalul de 145 MHz, este adesea necesar să se conecteze antena testată la treapta de ieșire pentru a verifica funcționarea căii de recepție a stației de radio sau pentru a regla treapta de ieșire a transmițătorului. În aceste scopuri de către mine pentru o lungă perioadă de timp se folosește o antenă VHF simplă de 5/8 unde, a cărei descriere a fost dată în literatură.
Această antenă constă dintr-o secțiune de sârmă de cupru cu diametrul de 3 mm, care este conectată la un capăt la o bobină de prelungire, iar celălalt la o secțiune de acordare. Un fir este tăiat la capătul firului conectat la bobină, iar la celălalt capăt este lipită o secțiune de tuning din fir de cupru cu diametrul de 1 mm. Antena este asortată cu un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 50 sau 75 ohmi prin conectarea la diferite spire ale bobinei, iar secțiunea de acordare poate fi ușor scurtată. Diagrama antenei este prezentată în Fig. 16. Designul antenei este prezentat în Fig. 17.
Figura 16. Diagrama unei antene VHF simple de 5/8 unde
Figura 17. Proiectarea unei antene VHF simple de 5/8 unde
Bobina este realizată pe un cilindru din plexiglas cu diametrul de 19 mm și lungimea de 95 mm. La capetele cilindrului se află un filet în care se înșurubează vibratorul antenei pe o parte, iar pe cealaltă parte se înșurubează pe o bucată de folie din fibră de sticlă de 20*30 cm, care servește drept „sol” al cilindrului. antenă. Un magnet de la un difuzor vechi a fost lipit de spatele acestuia, drept urmare antena poate fi atașată la un pervaz, la un radiator de încălzire sau la alte obiecte de fier.
Bobina conține 10,5 spire de sârmă cu diametrul de 1 mm. Firul bobinei este distribuit uniform pe tot cadrul. Ieșirea la cablul coaxial este realizată din a patra tură de la capătul împământat. Vibratorul antenei este înșurubat în bobină, sub acesta este introdusă o lamelă de contact, de care este lipit capătul „fierbinte” al bobinei de extensie. Capătul inferior al bobinei este lipit de folia de împământare a antenei. Antena oferă SWR în cablu nu mai rău de 1:1.3. Reglarea antenei se realizează prin scurtarea părții sale superioare cu un clește, care este făcută inițial puțin mai lung decât este necesar.
Am efectuat experimente privind instalarea acestei antene pe geam. În acest caz, de centrul ferestrei a fost lipit inițial un vibrator lung de 125 de centimetri din folie de aluminiu. A fost folosită aceeași bobină de prelungire și a fost instalată pe tocul ferestrei. Contragreutățile erau din folie. Capetele antenei și contragreutățile au fost ușor îndoite pentru a se potrivi pe geamul ferestrei. În Fig. 18. Antena este ușor de reglat la rezonanță prin scurtarea treptată a foliei vibratorului folosind o lamă și treptat comutarea spirelor bobinei la un SWR minim. Antena ferestrei nu strică interiorul încăperii și poate fi folosită ca antenă permanentă pentru operarea pe banda de 145 MHz de acasă sau de la birou.
Figura 18. Fereastra 5/8 - antenă VHF unde
Antenă radio portabilă eficientă
În cazurile în care comunicarea folosind o bandă de cauciuc standard nu este posibilă, poate fi utilizată o antenă cu jumătate de undă. Nu necesită „sol” pentru funcționarea sa și atunci când lucrează pe distanțe lungi oferă un câștig de până la 10 dB în comparație cu o „bandă de cauciuc” standard. Acest lucru este destul numere reale, având în vedere că lungimea fizică a antenei cu semiundă este de aproape 10 ori mai mare decât banda elastică.
Antena cu jumătate de undă este alimentată de tensiune și are o impedanță de intrare mare care poate ajunge la 1000 Ohmi. Prin urmare, această antenă necesită un dispozitiv de potrivire atunci când este utilizată împreună cu o stație radio care are o ieșire de 50 ohmi. Una dintre opțiunile pentru un dispozitiv de potrivire bazat pe un circuit P a fost deja descrisă în acest capitol. Prin urmare, pentru varietate, pentru această antenă vom lua în considerare utilizarea unui alt dispozitiv de potrivire realizat pe un circuit paralel. În ceea ce privește eficiența lor de funcționare, aceste dispozitive de potrivire sunt aproximativ egale. Diagrama unei antene VHF cu jumătate de undă împreună cu un dispozitiv de potrivire pe un circuit paralel este prezentată în Fig. 19.
Figura 19. Antenă VHF semi-undă cu dispozitiv de potrivire
Bobina circuitului conține 5 spire de sârmă de cupru placată cu argint cu diametrul de 0,8 mm, înfășurată pe un dorn cu diametrul de 7 mm pe o lungime de 8 mm. Configurarea dispozitivului de potrivire constă în reglarea circuitului L1C1 în rezonanță folosind condensatorul variabil C1 și utilizarea condensatorului variabil C2 pentru a regla conexiunea circuitului cu ieșirea transmițătorului. Inițial, condensatorul este conectat la a treia tură a bobinei de la capătul său împământat. Condensatoarele variabile C1 și C2 trebuie să fie cu un dielectric de aer.
Pentru vibratorul de antenă, este indicat să folosiți o antenă telescopică. Acest lucru va face posibilă transportul antenei cu jumătate de undă într-o stare pliată compactă. Acest lucru facilitează, de asemenea, configurarea antenei împreună cu un transceiver real. La instalarea inițială a antenei, lungimea acesteia este de 100 cm. În timpul procesului de configurare, această lungime poate fi ușor ajustată pentru o performanță mai bună a antenei. Este recomandabil să faceți semne adecvate pe antenă, astfel încât să puteți instala ulterior antena direct la lungimea rezonantă din poziția sa pliată. Cutia în care se află dispozitivul de potrivire trebuie să fie din plastic pentru a reduce capacitatea bobinei la „împământare”; poate fi din folie de fibră de sticlă. Acest lucru depinde de condițiile reale de funcționare ale antenei.
Antena este reglată folosind indicatorul de intensitate a câmpului. Folosind un contor SWR, reglarea unei antene este recomandabilă numai dacă aceasta nu este operată pe corpul radioului, ci atunci când se folosește un cablu coaxial prelungitor împreună cu acesta.
Când se operează de două ori antena pe corpul radio și se folosește un cablu coaxial prelungitor, se fac două semne pe pinul antenei, unul corespunzând nivelului maxim de intensitate a câmpului la operarea antenei pe corpul radioului, iar celălalt marcaj corespunde minimului SWR atunci când utilizați un cablu coaxial prelungitor cu antena. De obicei, aceste două semne sunt ușor diferite.
Antene verticale continue cu potrivire gamma
Antenele verticale realizate dintr-un singur vibrator sunt rezistente la vânt, ușor de instalat și ocupă puțin spațiu. Pentru a le executa, puteți folosi tuburi de cupru, sârmă electrică de putere din aluminiu cu un diametru de 6-20 mm. Aceste antene pot fi asortate destul de ușor cu un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică atât de 50 cât și de 75 ohmi.
Foarte simplu de implementat și ușor de configurat este o antenă VHF continuă cu jumătate de undă, al cărei design este prezentat în Fig. 20. Potrivirea gamma este folosită pentru a-l alimenta printr-un cablu coaxial. Materialul din care sunt realizate vibratorul antenei și potrivirea gamma trebuie să fie același, de exemplu, cupru sau aluminiu. Datorită coroziunii electrochimice reciproce a multor perechi de materiale, este inacceptabil să se utilizeze diferite metale pentru a efectua potrivirea antenei și gama.
Figura 20. Antenă VHF continuă cu semi-undă
Dacă se folosește un tub de cupru gol pentru a face antena, atunci este recomandabil să reglați potrivirea gamma a antenei folosind un jumper de scurtcircuitare, așa cum se arată în Fig. 21. În acest caz, suprafața știftului și a conductorului de potrivire gamma sunt curățate cu atenție și folosind o clemă de sârmă goală, așa cum se arată în Fig. 21a obține un SWR minim în cablul de alimentare al antenei coaxiale. Apoi, în acest moment, firul de potrivire gamma este ușor aplatizat, găurit și conectat cu un șurub la suprafața antenei, așa cum se arată în Fig. 21b. De asemenea, este posibilă utilizarea lipirii.
Figura 21. Configurarea potrivirii gamma a unei antene de cupru
Dacă pentru antenă se folosește un fir de aluminiu dintr-un cablu electric de putere în izolație din plastic, atunci este indicat să lăsați această izolație pentru a preveni coroziunea firului de aluminiu de către ploaia acide, ceea ce este inevitabil în mediile urbane. În acest caz, potrivirea gamma a antenei este ajustată folosind un condensator variabil, așa cum se arată în Fig. 22. Acest condensator variabil trebuie protejat cu grijă de umezeală. Dacă nu este posibil să se obțină un SWR în cablu mai mic de 1,5, atunci lungimea de potrivire gamma trebuie redusă și ajustarea trebuie repetată.
Figura 22. Configurarea potrivirii gamma a unei antene din aluminiu-cupru
Dacă aveți suficient spațiu și materiale, puteți instala o antenă VHF cu undă verticală continuă. Antena cu undă funcționează mai eficient decât antena cu jumătate de undă prezentată în Fig. 20. O antenă cu undă oferă un model de radiație mai aproape de orizont decât o antenă cu jumătate de undă. Antena undei poate fi adaptată utilizând metodele prezentate în Fig. 21 și 22. Proiectarea antenei unde este prezentată în Fig. 23.
Figura 23. Antenă VHF cu undă verticală continuă
La realizarea acestor antene, este de dorit ca cablul de alimentare coaxial să fie perpendicular pe antenă la cel puțin 2 metri. Utilizarea unui balun împreună cu o antenă continuă va crește eficiența acestuia. Când utilizați un balun, este necesar să utilizați potrivirea gamma simetrică. Conexiunea balunului este prezentată în Fig. 24.
Figura 24. Conectarea unui balun la o antenă continuă
Orice alt dispozitiv de echilibrare cunoscut poate fi folosit și ca balun de antenă. Când amplasați antena în apropierea unor obiecte conductoare, poate fi necesar să reduceți puțin lungimea antenei din cauza influenței acestor obiecte asupra acesteia.
Antenă rotundă VHF
Dacă plasarea în spațiu antene verticale, prezentată în Fig. 20 și fig. 23 în poziția lor verticală tradițională este dificilă, ele pot fi plasate prin plierea foii de antenă într-un cerc. Poziția antenei cu semiundă prezentată în Fig. 20 într-o versiune „rotundă” este prezentată în Fig. 25, iar antena cu undă prezentată în Fig. 23 din fig. 26. În această poziție, antena asigură o polarizare combinată verticală și orizontală, ceea ce este favorabil pentru comunicațiile cu stațiile radio mobile și portabile. Deși, teoretic, nivelul de polarizare verticală va fi mai mare odată cu alimentarea laterală a antenelor VHF rotunde, în practică această diferență nu este foarte vizibilă, iar alimentarea laterală a antenei complică instalarea acesteia. Alimentarea laterală a antenei circulare este prezentată în Fig. 27.
Figura 25. Antenă VHF continuă rotundă verticală semi-undă
Figura 26. Antenă VHF cu undă verticală rotundă continuă
Figura 27. Alimentarea laterală a antenelor VHF rotunde
O antenă VHF rotundă poate fi amplasată în interior, de exemplu, între ramele ferestrelor, sau în exterior, pe un balcon sau pe acoperiș. Când plasăm o antenă circulară în plan orizontal, obținem un model de radiație circular în plan orizontal și funcționarea antenei cu polarizare orizontală. Acest lucru poate fi necesar în unele cazuri când se efectuează comunicații radio amatori.
„Amplificator” pasiv al unei stații portabile
Când testați radiouri portabile sau lucrați cu acestea, uneori nu există suficientă putere „doar puțină” pentru o comunicare fiabilă. Am făcut un „amplificator” pasiv pentru stații portabile VHF. Un „amplificator” pasiv poate adăuga până la 2-3 dB la semnalul de emisie al unui post de radio. Acest lucru este adesea suficient pentru a deschide în mod fiabil squelch-ul stației corespondente și pentru a asigura o funcționare fiabilă. Proiectarea unui „amplificator” pasiv este prezentată în Fig. 28.
Figura 28. „Amplificator” pasiv
„Amplificatorul” pasiv este o conserve de cafea destul de mare (cu cât este mai mare, cu atât mai bine). Un conector similar cu conectorul de antenă al unui post de radio este introdus în partea de jos a cutiei, iar un conector pentru conectarea la mufa de antenă este sigilat în capacul cutiei. Pe cutie sunt lipite 4 contragreutati de 48 cm lungime.La lucrul cu un post de radio, acest „amplificator” este pornit intre antena standard si postul de radio. Datorită „solului” mai eficient, puterea semnalului emis crește la locul de recepție. Alte antene pot fi folosite împreună cu acest „amplificator”, de exemplu, un pin L/4 din fir de cupru, introdus simplu în mufa antenei.
Antenă de sondaj în bandă largă
Multe posturi de radio portabile importate oferă recepție nu numai în trupa de amatori 145 MHz, dar și în intervalele de sondaj 130-150 MHz sau 140-160 MHz. În acest caz, pentru recepția cu succes în benzile de supraveghere, unde o antenă răsucită acordată la 145 MHz nu funcționează eficient, puteți utiliza o antenă VHF de bandă largă. Diagrama antenei este prezentată în Fig. 29 iar dimensiunile pentru diferite domenii de operare sunt date în tabel. 1.
Figura 29. Vibrator VHF de bandă largă
| Interval, MHz | 130-150 | 140-160 |
| Marimea A, cm | 26 | 24 |
| Marimea B, cm | 54 | 47 |
Tabelul 1. Dimensiunile antenei VHF de bandă largă
Pentru a opera antena, puteți utiliza un cablu coaxial cu o impedanță caracteristică de 50 ohmi. Foaia de antenă poate fi făcută din folie și lipită de fereastră. Puteți realiza foaia de antenă dintr-o foaie de aluminiu, sau prin imprimarea acesteia pe o bucată de folie din fibră de sticlă de dimensiuni potrivite. Această antenă poate primi și transmite în intervalele de frecvență specificate cu eficiență ridicată.
Antenă în zig-zag
Unele posturi de radio VHF cu servicii pe distanțe lungi folosesc rețele de antene constând din antene în zig-zag. Radioamatorii pot încerca, de asemenea, să folosească elemente ale unui astfel de sistem de antenă pentru munca lor. Vederea unei antene elementare în zig-zag inclusă în proiectarea unei antene VHF complexe este prezentată în Fig. treizeci.
Figura 30. Antenă elementară în zig-zag
Antena elementară în zig-zag constă dintr-o antenă dipol cu jumătate de undă, care furnizează tensiune vibratoarelor cu jumătate de undă. În antene reale, se folosesc până la cinci astfel de vibratoare cu jumătate de undă. O astfel de antenă are un model de radiație îngust apăsat la orizont. Tipul de polarizare emis de antenă este combinat - vertical și orizontal. Pentru a opera antena, este recomandabil să folosiți un balun.
În antenele utilizate în stațiile de comunicații de serviciu, în spatele antenelor elementare în zig-zag este plasat de obicei un reflector format dintr-o plasă metalică. Reflectorul asigură directivitate unidirecțională a antenei. În funcție de numărul de vibratoare incluse în antenă și de numărul de antene în zig-zag conectate între ele, puteți obține câștigul de antenă necesar.
Radioamatorii practic nu folosesc astfel de antene, deși sunt ușor de realizat pentru benzile VHF de amatori de 145 și 430 MHz. Pentru a realiza foaia de antenă, puteți folosi sârmă de aluminiu cu un diametru de 4-12 mm dintr-un cablu electric de alimentare. În literatura de specialitate, o descriere a unei astfel de antene, pentru materialul căreia a fost folosit un cablu coaxial rigid, a fost dată în literatură.
Antenă Kharchenko în gama de 145 MHz
Antena Kharchenko este utilizată pe scară largă în Rusia pentru recepția de televiziune și în comunicațiile radio oficiale. Dar radioamatorii îl folosesc pentru a opera pe banda de 145 MHz. Această antenă este una dintre puținele care funcționează foarte eficient și nu necesită practic nicio ajustare. Diagrama antenei Kharchenko este prezentată în Fig. 31.
Figura 31. Antena Harcenko
Pentru a opera antena, puteți utiliza cablu coaxial de 50 sau 75 ohmi. Antena este în bandă largă, funcționând într-o bandă de frecvență de cel puțin 10 MHz pe banda de 145 MHz. Pentru a crea un model de radiație unidirecțională, se folosește o plasă metalică în spatele antenei, situată la o distanță de (0,17-0,22)L.
Antena Kharchenko oferă o lățime a lobului modelului de radiație în planurile verticale și orizontale de aproape 60 de grade. Pentru a restrânge și mai mult modelul de radiație, se folosesc elemente pasive sub formă de vibratoare lungi de 0,45 L, situate la o distanță de 0,2 L de diagonala pătratului cadrului. Pentru a crea un model de radiație îngust și pentru a crește câștigul sistemului de antene, sunt utilizate mai multe antene combinate.
Antene direcționale în buclă de 145 MHz
Una dintre cele mai populare antene direcționale pentru operarea în banda de 145 MHz sunt antenele buclă. Cele mai comune în banda de 145 MHz sunt antenele buclă cu două elemente. In acest caz se obtine raportul optim cost/calitate. Diagrama unei antene buclă cu două elemente, precum și dimensiunile perimetrului reflectorului și ale elementului activ sunt prezentate în Fig. 32.
Figura 32. Antenă buclă VHF
Elementele de antenă pot fi realizate nu numai sub formă de pătrat, ci și sub formă de cerc sau deltă. Pentru a crește radiația componentei verticale, antena poate fi alimentată din lateral. Impedanța de intrare a unei antene cu două elemente este aproape de 60 ohmi, iar cablul coaxial de 50 ohmi și 75 ohmi sunt potrivite pentru funcționare. Câștigul unei antene buclă VHF cu două elemente este de cel puțin 5 dB (deasupra dipolului), iar raportul de radiație în direcțiile înainte și invers poate ajunge la 20 dB. Când lucrați cu această antenă, este util să folosiți un balun.
Antenă circulară polarizată
În literatură a fost propus un design interesant de antenă buclă polarizată circular. Pentru comunicarea prin sateliți se folosesc antene cu polarizare circulară. Alimentarea dublă a antenei buclă cu o schimbare de fază de 90 de grade vă permite să sintetizați o undă radio care are polarizare circulară. Circuitul de alimentare al antenei cu buclă este prezentat în Fig. 33. La proiectarea unei antene, trebuie luat în considerare faptul că lungimea L poate fi orice rezonabilă, iar lungimea L/4 trebuie să corespundă cu lungimea de undă din cablu.
Figura 33. Antenă buclă polarizată circular
Pentru a crește câștigul, această antenă poate fi utilizată împreună cu un reflector de cadru și un director. Cadrul trebuie alimentat doar printr-un balun. Cel mai simplu dispozitiv de echilibrare este prezentat în Fig. 34.
Figura 34. Cel mai simplu dispozitiv de echilibrare
Antene industriale în gama de 145 MHz
Momentan la vânzare puteți găsi mare alegere antene proprietare pentru gama de 145 MHz. Dacă aveți bani, desigur, puteți cumpăra oricare dintre aceste antene. Vă rugăm să rețineți că este recomandabil să achiziționați antene solide deja reglate pe intervalul de 145 MHz. Antena trebuie să aibă un înveliș de protecție care să o protejeze de coroziunea ploii acide, care poate cădea într-un oraș modern. Antenele telescopice nu sunt de încredere în condiții de funcționare în oraș și se pot defecta în timp.
La asamblarea antenelor, trebuie să respectați cu strictețe toate instrucțiunile din instrucțiunile de asamblare și să nu vă zgâriați cu grăsime siliconică pentru impermeabilizarea conectorilor, conexiunile telescopice și îmbinările cu șuruburi în dispozitivele potrivite.
Literatură
- I. Grigorov (RK3ZK). Dispozitive potrivite din gama de 144 MHz//Radioamator. HF si VHF.-1997.-Nr 12.-P.29.
- Barry Bootle. (W9YCW) Hairpin Match for the Colinear – Coaxial Arrau//QST.-1984.-Octombrie.-P.39.
- Doug DeMaw (W1FB) Construiește-ți propria antenă cu 5/8 unde pentru 146 MHz//QST.-1979.-Iunie.-P.15-16.
- S. Bunin. Antena pentru comunicatii prin sateliti // Radio.- 1985.- Nr. 12.-S. 20.
- D.S.Robertson ,VK5RN The “Quadraquad” – Circular Polarization the Easy Way //QST.-April.-1984.-pages16-18.
