Поделиться ссылкой
Список тегов
Популярное
Наши друзья
RadioStorage.net - электронные схемы, статьи и программы радиолюбителю, самоделки своими руками

УКВ антенна - полуволновый петлевой

К простым антеннам также относится хорошо известный радиолюбителям-ультракоротковолновикам петлевой шлейф-вибратор Пистолькорса. Схематическое изображение шлейфа-вибратора показано на рис. 80, а конструктивное оформление антенны—на рис. 81. В отношении передающих и приемных качеств этот вибратор ничем не отличается от описанного выше разрезного полуволнового вибратора; отличие его состоит лишь в величине входного сопротивления. Входное сопротивление шлейфового вибратора, выполненного из трубок одинакового диаметра, равно примерно 300 ом.

УКВ антенна - полуволновый петлевой вибратор

Рис. 80. Шлейф-вибратор Пистолькорса.

Точно такое же сопротивление имеет кабель титіа КАТВ, поэтому антенна, выполненная из петлевого вибратора и кабеля КАТВ, не требует никакого дополнительного специального согласования, обычно доставляющего радиолюбителю много хлопот. Кроме того, фидер, изготовленный из кабеля типа КАТВ, стоит значительно дешевле коаксиального.

Неравномерное излучение такой антенны в горизонтальной плоскости легко устраняется вертикальной установкой вибратора. При установке надо только следить за тем, чтобы фидер был расположен перпендикулярно вибратору на длине не меньше

 

УКВ антенна - полуволновый петлевой вибратор

Рис. 81. Конструкция антенны со шлейфом-вибратором (антенна типа петлевого вибратора). 1 — пластинка из изолятора; 2 — скобки из изолятора; 3 — металлическая мачта; 4—фидер из кабеля КАТВ; 5 — место приваривания вибратора к мачте.

Диаграмма направленности излучения в горизонтальной плоскости примерно такая же, как и разрезного вибратора. Несколько большая полоса пропускания не имеет существенного значения для любительской связи. Петлевой вибратор благодаря большому входному сопротивлению получил широкое применение в сложных антеннах. Как известно, пассивные вибраторы сложной антенны сильно снижают входное сопротивление активного вибратора. Если в качестве активного вибратора применен разрезной полуволновый вибратор, имеющий входное сопротивление 70—72 ом, то при добавлении к нему хотя бы двух пассивных вибраторов его сопротивление падает до 10—20 ом, и согласование с фидером практически становится затруднительным. Если же для этой цели применить петлевой вибратор, то входное сопротивление антенны, хотя и падает, но остается достаточно высоким для хорошего согласования с фидером. Второе преимущество шлейфа — удобный способ его крепления. В точке О напряжение по высокой частоте равно нулю, и, следовательно, в этой точке вибратор можно приварить к мачте— необходимость в изоляторах отпадает.

Питать шлейф-вибратор можно как при помощи симметричного кабеля, так и при помощи коаксиального кабеля. На рис. 81 дано схематическое изображение устройства шлейфа-антенны с использованием симметричного кабеля типа КАТВ, имеющего волновое сопротивление 300 ом, т. е. такое же, какое имеет вибратор.

Благодаря равенству сопротивлений надобность в согласующем устройстве отпадает. Приближенно общую длину трубки можно взять равной длине волны "лямбда"; расстояние между центрами двух половин трубок должно составлять 15— 20 мм.

Однако от антенны можно получить лучшие результаты, если произвести более точный ее расчет. Как показывает теория, входное сопротивление шлейфа-вибратора зависит от толщины трубок и расстояния между ними. При равенстве диаметров (d1 = d2) входное сопротивление петлевого вибратора равно 292 ом и практически не зависит от расстояния между трубками при изменении последнего в пределах от 100 до 150 мм. Обычно сопротивление шлейфа-вибратора R1 сравнивают с сопротивлением разрезного вибратора Я0, которое равно в среднем 72 ом. Из теории следует, что

формула

Удобнее входное сопротивление не вычислять, а определять по номограмме (рис. 82).

Номограмма дает возможность быстро определить необходимые размеры шлейфа-вибратора в зависимости от заданного волнового сопротивления и диаметров имеющихся в распоряжении трубок. Пусть требуется изготовить антенну с более высоким волновым сопротивлением, например 430 ом (это бывает нужно для многовибраторных антенн). В этом случае вибратор должен быть выполнен из трубок различных диаметров.

Номограмма для расчета шлейфа-вибратора

Рис. 82. Номограмма для расчета шлейфа-вибратора.

Задаемся диаметром нижней трубки вибратора, равным 10 мм, и отношением d1/d2 =3. Проводим на номограмме прямую через отметки 6 и 3 на шкалах К и d1/d2. На шкалах D/d2, D/d1  и в точках пересечения этих шкал с проведенной прямой читаем ответ:

Для определения D надо воспользоваться вторым равенством

Для определения D надо воспользоваться вторым равенством

Из первого равенства определяем диаметр верхней трубки вибратора:

Соединение частей вибратора между собой можно выполнить пластинками из меди или латуни шириной, равной приблизительно среднему диаметру трубки,-—20 мм. В заключение определяем резонансную длину вибратора. Для этого из графика рис. 74 находим для трубки диаметром 20 мм коэффициент укорочения k=0,483. Длина вибратора l=0,483 * 7692 мм =3715 мм.

В диапазоне 144—146 Мгц, как правило, применяются сложные, многовибраторные антенны, в которых в целях облегчения согласования с фидером в качестве активного вибратора всегда применяют шлейф-вибратор. Расчет волнового сопротивления шлейфа-вибратора для этого диапазона производится по тем же формулам, графикам и номограммам. Длина вибратора определяется тем же способом и равна:

формула

Иногда в сложных антеннах имеет смысл применять двойной петлевой вибратор, имеющий сопротивление 600 ом.

Схематическое изображение такого вибратора дано на рис. 83. Это позволяет в сложных антеннах повысить входное сопротивление до величины, практически пригодной для согласования с существующими фабричными кабелями.

Двойной петлевой вибратор

Рис. 83. Двойной петлевой вибратор. Для fcp - 39 Мгц I = 371 см для fcp~ 145 Мгц,  I = 100 см.


 голосов: 0  просмотров: 624   → Антенны  

Добавить комментарий
Ваше имя:

Ваш E-Mail:



Введите код с картинки