3 мгц Радиохулиган

Информация о пользователе

Привет, Гость! Войдите или зарегистрируйтесь.


Вы здесь » 3 мгц Радиохулиган » Тестовый форум » Антены.


Антены.

Сообщений 1 страница 20 из 969

1

Немного об антенах , в том числе близких по диапазону к 3 мгц .

Наибольшие трудности вызывает у радиолюбителей создание антенных систем на низкочастотные КВ диапазоны и особенно на диапазон 160 м. Ведь для эффективной работы антенны длина ее излучающей части должна быть сравнима с длиной волны. Для диапазона 160 м это означает, что излучатель должен иметь длину по крайней мере 30...40 м. Да и удалять ее от "земли", в частности - от металлической крыши здания, следует примерно на такое же расстояние.

Выполнить полностью эти требования обычно не представляется возможным, поэтому радиолюбители вынуждены искать компромиссные решения, идти, например, на заведомое снижение эффективности антенной системы, лишь бы ее установка была реальной в конкретных условиях дома, где проживает коротковолновик.

Для диапазона 160 м лучше всего подходят симметричные антенны типа полуволнового диполя или различных модификаций рамок, имеющих периметр длиной в длину волны ("Квадрат", "Delta Loop"). Практически такие антенны можно устанавливать только между домами, причем в этом случае средняя высота их подвеса должна составлять не менее 20...30 м. При меньших высотах из-за влияния "земли" антенна будет излучать радиоволны к горизонту и, следовательно, будет недостаточно эффективна при проведении дальних связей.

Длину l (в мм) излучающей части полуволнового диполя (рис.1) рассчитывают по формуле:

l = 142,5/f.

f - резонансная (рабочая) частота антенны в МГц. Если предполагается работать как телефоном, так и телеграфом, то резонансную частоту антенны следует выбрать близкой к середине диапазона (например, 1,9 МГц). Если же работа будет вестись в основном только одним видом излучения, то ее целесообразно выбрать близкой к середине соответствующего участка любительского диапазона.
http://sf.uploads.ru/t/ij3lR.gif

http://sf.uploads.ru/t/gktfo.gif
http://sf.uploads.ru/t/wNMYI.gif

0

2

Рис.1. Симметричная антенна полуволновой диполь

Следует отметить, что на практике длина излучателя может заметно отличаться от расчетной из-за влияния окружающих предметов. Вот почему при изготовлении антенны первоначальную длину излучателя надо взять с некоторым запасом, а затем, в процессе настройки, уточнить ее.

Входное сопротивление диполя около 75 Ом, поэтому для его питания следует использовать коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Однако здесь вполне допустимо применение 50-омного кабеля. Во-первых, весьма вероятно, что входное сопротивление диполя при реальных высотах подвеса будет ниже 75 Ом, а во-вторых, такое незначительное рассогласование антенны с фидером (КСВ до 2) практически не влияет на ее эффективность.

Собственно излучатель выполнен из медного канатика диаметром 2...3 мм. Для того чтобы исключить обрыв коаксиального кабеля в месте его подключения к излучателю необходимо кабель 5 жестко прикрепить (например, U-образными хомутами) к Т-образному изолятору 4, который изготавливают из текстолита толщиной не менее 3 мм. Часть изолятора, которая работает на растяжение, усиливают текстолитовым бруском 6 размерами 15х25х100 мм. Оплетку и центральную жилу коаксиального кабеля припаивают к плечам 2 и 3 излучателя.

Настраивают антенну по измерениям КСВ в полосе частот. Из этих измерений находят резонансную частоту антенны, т.е. частоту, на которой КСВ минимален. Если она меньше (больше) заданной, то диполь укорачивают (удлияют). Величину, на которую надо укоротить или удлинить каждое из плеч диполя, определяют по формуле:

http://sf.uploads.ru/t/iOCrX.gif

Здесь f2 - частота, на которую должна быть настроена антенна, а l` и f1 - соответственно первоначальная длина диполя и его резонансная частота.
В реальных условиях плечи диполя можно устанавливать под некоторым углом, несколько меньшим 180 градусов, и даже изгибать каждое из плеч (рис.2).

http://sf.uploads.ru/t/NGVZo.gif

Рис.2. Антенна полуволновой диполь с изгибом плеч

Входное сопротивление антенны при этом несколько понижается, поэтому такие антенны целесообразно соединять 50 Ом коаксиальным кабелем. Изменится также и диаграмма направленности, которая для классического диполя имеет вид "восьмерки". Настройка этой антенны немного сложнее, поскольку влияние окружающих ее предметов сказывается обычно сильнее. Для того чтобы не "проскочить" резонансную частоту, укорачивать плечи диполя здесь следует постепенно, шаг за шагом. Этот вариант установки диполя, естественно, компромиссный, но он позволяет при незначительном снижении эффективности антенны "привязать" ее к конкретным местным условиям.

Длину излучающей части диполя можно уменьшить почти вдвое, если ввести в каждое ее плечо по "удлиняющей" катушке (рис.3).

http://sf.uploads.ru/t/sISKf.gif

Рис.3. Антенна полуволновой диполь с удлинняющими катушками

Чтобы не снижать существенно коэффициент полезного действия антенны, "удлиняющие" катушки должны иметь малые собственные потери, т.е. высокую (примерно 150) добротность. Кроме того они должны быть надежно защищены от воздействия атмосферной влаги.

Питание на эту антенну подают 50 Ом коаксиальным кабелем. При указанных на рис.3 размерах излучающей части катушки L1 и L2 должны иметь индуктивность около 70 мкГ. Их можно выполнить на каркасах диаметром 40 мм и длиной 80 мм, на которые наматывают по 65 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,2 мм (намотка рядовая, виток к витку). Если в распоряжении радиолюбителя имеются другие каркасы, то требуемое число витков можно оценить по формуле:
http://sf.uploads.ru/t/p68Bk.gif

Здесь L - индуктивность катушки в мкГ; D и l - диаметр и длина катушки в см; n - количество витков. Поскольку намотка рядовая, то l = nd, где d - диаметр провода катушки в см. Необходимую резонансную частоту антенны устанавливают подбором длины внешних (14-метровых) отрезков каждого плеча.

Укороченный диполь вполне можно установить на крыше одного здания, модифицировав его в антенну типа "Inverted V" (она показана на рис.3). Для установки такой антенны требуется только одна мачта высотой около 15 м. Плечи диполя выполняют одновременно и функции двух (из требуемых четырех) оттяжек для крепления мачты. Как уже отмечалось, при такой высоте подвеса диполь излучает в основном под большими углами к горизонту. Однако даже с учетом этого недостатка описанная укороченная антенна IV может оказаться эффективнее несимметричных антенн, о которых речь пойдет ниже.

Недостатком всех несимметричных антенн (к ним относятся разнообразные "проволочные" антенны типа "Long Wire", а также вертикальные излучатели типа "Ground Plane") является необходимость иметь хорошую "землю", т.е. заземление (в радиотехническом смысле этого слова). Реализовать хорошее заземление в городах практически невозможно, поэтому радиолюбитель, если он решает (или его заставляют обстоятельства) установить антенну с несимметричным питанием, должен позаботиться о хороших противовесах.

Входное сопротивление большинства несимметричных антенн лежит в пределах 10...30 Ом, а для укороченных антенн может составлять единицы Ом и даже доли Ома. Между тем сопротивление потерь для распостраненной системы из трех противовесов под углом 120 градусов друг к другу составляет примерно 30 Ом. Таким образом, при использовании противовесов более половины мощности, отдаваемой передатчиком, бесполезно теряется. Для эффективной работы несимметричной антенны количество противовесов должно быть 10...12, причем совсем не обязательно, чтобы все они имели длину четверть длины волны (рис.4а).

0

3

http://sf.uploads.ru/t/W7OG0.gif

Дело в том, что наибольшее значение плотности токов ВЧ - непосредственно у основания антенны, именно здесь надо иметь наибольшее суммарное сечение проводников противовесов. Если противовесы нельзя установить по кругу (обычно дело обстоит именно так), то их следует разместитРис.4а. Размещение противовесов по кругу
ь, как показано на рис.4б.

http://sf.uploads.ru/t/VaMce.gif

Рис.4б. Размещение противовесов неравномено

На рис.5 приведены два варианта Г-образной антенны для диапазона 160 м. Питание на обе антенны подают коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Соотношение между длинами отрезков А и Б может быть выбрано произвольным, важно лишь, чтобы их суммарная длина составляла 38 м для варианта а и 43 м для варианта б.

http://sf.uploads.ru/t/SxrZy.gif

Рис.5а. Г-образная антенна с входным сопротивление 10 Ом

Антенна на рис.5а при длине отрезка А=10 м имеет входное сопротивление около 10 Ом. Катушка L1 имеет индуктивность 13 мкГ. Она выполнена на каркасе диаметром 50 мм и содержит 20 витков медного голого провода диаметром 0,8...1,0 мм. Длина намотки 50 мм. При мощности передатчика до 10 Вт в качестве конденсатора С можно использовать блок конденсаторов от лампового радиовещательного приемника. Настраивают антенну сначала конденсатором С, добиваясь последовательного резонанса на рабочей частоте (устанавливают по максимальной нагрузке антенной передатчика). После этого подбирают положение отвода на катушке L1 по минимуму КСВ.
Антенна, показанная на рис.5б, имеет активную составляющую входного сопротивления около 50 Ом, если длина отрезка А=10 м.

http://sf.uploads.ru/t/JDasv.gif

Рис.5б. Г-образная антенна с входным сопротивление 50 Ом

При настройке этой антенны сначала компенсируют конденсатором С реактивную составляющую входного сопротивления (она имеет индуктивный характер), а затем подбирают длину антенны по минимуму КСВ, каждый раз подстраивая конденсатор С. Из-за большого входного сопротивления эта антенна работает эффективнее, чем изображенная на рис.5а, но последняя проще в настройке, так как не требует тщательного подбора общей длины антенны.

В частном случае любая из этих двух антенн может начинаться непосредственно у передатчика и проходить через оконную раму на ближайший дом или какое-нибудь дерево. В этих условиях создать разветвленную систему противовесов практически невозможно, поэтому корпус передатчика надо присоединить короткими проводниками к трубам водоснабжения, отопления и к арматуре балкона (если дом железобетонный). Кроме того, такую систему "заземления" следует дополнить хотя бы одним противовесом максимально возможной длины (но не менее 5 м). Этот противовес может быть растянут на внешней стороне балкона или вдоль стены дома. К корпусу передатчика его подключают через катушку (рис.6), индуктивность которой следует установить экспериментальным путем по минимальной величине ВЧ напряжения на корпусе передатчика (исходное значение индуктивности 200 мкГ).

http://sf.uploads.ru/t/1Qczf.gif

Рис.6. Подключение противовеса

Это напряжение можно регистрировать простейшим ВЧ вольтметром (рис.7), который подключают к корпусу только одним выводом.

http://sf.uploads.ru/t/y5owA.gif

0

4

Рис.7. Измерение высокочастотного напряжения на корпусе передатчика

Если радиолюбитель имеет возможность сделать хорошую систему противовесов, то для проведения дальних связей все же лучше установить пусть укороченную, но вертикальную антенну типа GP. Вполне приличные результаты можно получить с антеннами, имеющими высоту до 15 м.

Один из вариантов такой антенны показан на рис.8. Она состоит из вертикального излучателя (мачты) длиной 12 м, изолированного у основания от "земли". Излучатель представляет собой металлическую трубу. Он имеет так называемую верхнюю емкостную нагрузку, которая образована четырьмя проводами длиной по 15 м. Угол между этими проводами (они одновременно играют роль оттяжек) и трубой должен быть 90 градусов. Питание в антенну подают коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. При небольшой длине фидера целесообразно не устанавливать у основания антенны никаких согласующих элементов (при этом отпадает нужда в их герметизации), а работать со стоячей волной в кабеле. В этом случае обязательным является наличие на радиостанции отдельного антенного согласующего блока у передатчика, так как возможностей по согласованию у его выходного контура (обычно П-фильтра) может не хватить.

http://sf.uploads.ru/t/QOBVP.gif

Рис.8. Вертикальная антенна типа GP

Антенна, показанная на рис.9, имеет полную высоту около 13,5 м. Укорачивание в ней достигнуто за счет включения "укорачивающей" катушки L1 подобно тому, как это делалось в укороченном диполе, о котором рассказывалось раньше. Эта катушка должна обладать индуктивностью около 160 мкГ. Ее наматывают медным голым проводом диаметром 70 мм. Она имеет 90 витков. Длина намотки 220 мм, а полная длина вставки в трубу - 300 мм. Индуктивность согласующей катушки L2 около 10 мкГ (20 витков такого же провода, намотанного на каркас диаметром 40 мм, длина намотки 50 мм).

http://sf.uploads.ru/t/8pQYu.gif

Рис.9. Антенна с "укорачивающей" катушкой

Настраивают эту антенну на рабочую частоту с помощью гетеродинного индикатора резонанса (подбором длины верхней секции антенны и, если этого недостаточно, - подбором числа витков катушки L1). Затем по минимуму КСВ подбирают положение отвода на катушке L2. Как и все другие укороченные излучатели, эта антенна узкополосна, ее следует настраивать на тот участок диапазона, где чаще всего ведется работа.

При тех трудностях, с которыми связана установка антенн, о направленных передающих антеннах на НЧ диапазоны, и особенно на диапазон 160 м, можно только мечтать. Но вот для приема такие антенны реализовать относительно нетрудно. Обычно они представляют собой рамки, состоящие из одного или нескольких витков. Рамочные антенны имеют два четко выраженных минимума при приеме сигнала, направленные перпендикулярно ее плоскости. Подавление сигналов с этих направлений может достигать примерно 30 дБ (пять баллов по шкале S!). Это дает возможность "убрать" помеху: сигналы другой любительской станции, гармонику от средневолновой вещательной радиостанции и т.д.
Возможный вариант выполнения рамочной антенны показан на рис.10.

http://sf.uploads.ru/t/U9N7F.gif

Рис.10. Рамочная антенна

Она состоит из трех витков (в форме квадрата со стороной 1,5 м), образующих собственно рамку, и одного витка связи. Диаметр и марка провода некритичны, в частности, подойдет и обычный монтажный провод. Рамка помещается в электростатический экран, разомкнутый в верхней части. Экран можно выполнить из оплетки коаксиального кабеля, а в целом рамку закрепить на крестовине из дерева. Настраивают рамку на рабочую частоту конденсатором С, который должен быть надежно защищен от атмосферной влаги. К приемнику рамку подключают с помощью коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом.

http://www.radiolamp.ru/shem/anten/?no=13   Радиолюбительские антены .

0

5

АНТЕННЫЕ СОГЛАСУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
     1. Согласование антенны с фидером и фидера с передающим трактом передатчика – это притча во языцах в радиолюбительской практике. Заставить кабель работать в режиме бегущей волны большого  труда не составит. Достаточно выполнить его линейную длину, равную электрической длине половины длины волны рабочего диапазона, умноженного на коэффициент укорочения кабеля. Такой полуволновый повторитель трансформирует входное сопротивление антенны к входу передающего тракта с коэффициентом 1:1. Рабочая полоса частот такого трансформатора весьма широка и, как правило, полностью охватывает частотный план выбранного диапазона.
А что делать радиолюбителю, если на данной частоте комплексное входное сопротивление антенны  далеко от активного значения 50(75)Ом? Когда коэффициент стоячей волны в фидере принимает значение не совместимое с нормальной эксплуатацией антенны на данном диапазоне (КСВ>3). Такое явление происходит всегда, если рабочая частота сильно отлична от резонансной частоты антенны, если антенна расположена очень низко относительно земли, если антенна используется, как компромисс, на нескольких диапазонах. Крайне редко мы – радиолюбители - имеем шанс разместить наши антенны подальше от земли и/или закрыть каждый диапазон своей, монобэндной антенной. Несогласование входного сопротивления антенны с выходным сопротивлением передающего тракта опасно пробоем оконечных транзисторов в импортном трансивере. Практически всегда, при эксплуатации более надежного лампового выходного каскада, отраженная от антенны волна расстраивает режим работы лампового каскада, порождая сеточные токи, которые «рвут» полезный сигнал, приводя к внеполосным излучениям. Эти внеполосные излучения весьма адекватно воспринимаются нашими «благодарными» соседями в форме могучих TVI…. Так есть выход из создавшейся ситуации или нет???
Выход есть!
Это применение антенного согласующего устройства (АСУ), в простонародье именуемого (в переводе с английского) антенным тюнером, который согласует входное сопротивление антенны, компенсируя реактивную составляющую, с выходным сопротивлением оконечного каскада передатчика.

     2. Кроме коаксиального кабеля многие радиолюбители для питания своих антенн применяют симметричную линию. Прямое подключение симметричной линии к несимметричному выходу оконечного каскада передатчика является не правильным. Такое подключение симметричной линии абсолютно неработоспособно. Даже если после элементов согласования П-контура установить симметрирующий трансформатор, или применить тюнер, работающий по Т-образной схеме согласования с симметрирующим трансформатором на выходе, такая схема работоспособна при минимальных значениях реактивных составляющих в симметричной линии.
Одним из подобных примеров является питание вибратора в пучности напряжения, когда длина симметричной линии равная или кратная нечетному количеству 1/4λ рабочего диапазона частот является согласующим трансформатором.
Исключительно под такие схемотехнические решения рассчитаны симметричные выходы в различных импортных Т-образных тюнерах.
В противном случае, в силу того, что широкополосные трансформаторы плохо работают с реактивными составляющими импеданса симметричной линии, процент потерь будет несовместим с качественной работой антенны в целом. Будут потеряны все полезные свойства симметричной линии. Для того, чтобы в полной мере использовать свойства симметричной линии, необходим симметричный тюнер, у которого элементы трансформации и компенсации реактивных составляющих работают непосредственно с импедансом симметричной линии.
Некоторыми фирмами–производителями изготавливаются симметричные тюнеры. К сожалению, все эти устройства достаточно дороги....

     3. Многим радиолюбителям, самостоятельно изготавливающим различные согласующие устройства, приходится решать вопрос о конструкции переменной индуктивности и КПЕ.
В большинстве случаев приходится применять катушку с переключаемыми отводами. Это происходит из-за дефицитности шаровых вариометров и вращаемых индуктивностей с роликовым отводом промышленного изготовления. Использование катушки с отводами не является оптимальным решением. Применив ее, невозможно добиться минимальных значений индуктивности. К тому же изменение значения индуктивности происходит не плавно, а пошагово, что также крайне неудобно. Из-за многочисленных отводов в совокупности с переключателем катушка имеет значительную паразитную емкость. Это является отрицательным параметром для некоторых схемотехнических решений антенно-согласующих устройств (АСУ). В дополнение к этому катушка и переключатель занимают значительно больше места, что приводит к увеличению размеров и массы АСУ. Примерно тоже самое происходит при использовании в АСУ КПЕ не оправданно больших габаритов.

0

6

Конденсаторы переменной емкости.
Зазор между пластинами КПЕ определяет максимальную подводимую от передатчика мощность, а общая емкость конденсатора - диапазон согласуемых сопротивлений и рабочий диапазон частот. Если воспользоваться схемой подключения емкостей (рис.3)  из статьи А.Кузьменко, то до мощности 200wt PEP от частоты 1.5Мгц до 30Мгц и возможного согласования сопротивлений 1:3, с успехом работают 2-х секционные КПЕ 12–495пф, с последовательным подключением статорных пластин, когда основной сигнал подается на статор №1, снимается с статора №2, а корпус (т.е. роторные пластины) являются связующими в передачи ВЧ энергии. При больших подводимых мощностях данные КПЕ не работают, их просто прошивает накоротко, что ведет к неправильной работе тюнера.
При мощностях передающего тракта более 200wt PEP следует подбирать многосекционные КПЕ, дабы была возможность проредить их через пластину, а вновь полученные составляющие КПЕ соединить параллельно. КПЕ, описанные выше, также можно проредить через пластину, правда при этом общая емкость полученного КПЕ (около 120пф) позволят работать тюнеру от 10Мгц и выше по частоте, исключив диапазоны 40, 80 и 160м. Приводя эти примеры, я имею в виду согласование на любом диапазоне любой антенны, независимо от ее линейной длины и входного сопротивления. Для постройки такого тюнера можно применить конденсаторы типа «бабочка» или взять 3-х…4-х секционные КПК от РПУ военного назначения советских времен и проредить их через пластину. Затем полученные секции подключаются параллельно. Расстояние между пластинами КПЕ получается около 3мм, такой КПЕ выдерживает подводимые мощности не менее 500wt, согласуя передатчик практически с любым видом антенн.

Переменная катушка индуктивности.
На мой взгляд, наиболее удобным вариантом при строительстве тюнера является применение катушки индуктивности с перемещаемым роликовым отводом. Единственным недостаткам такого схемотехнического решения является низкая оперативность в настройке тюнера на минимум КСВ при переходе на другой диапазон. Слабые стороны при применении  вариометра хорошо описаны в статье А.Кузьменко. Выбирая вариометр, старайтесь подыскать такой, который в своем составе имеет пластинчатые переключатели. Эти коммутационные контакты производят коммутацию катушек с последовательного их включения на параллельное, что несомненно удобно и позволяет избежать дополнительной коммутации в схеме тюнера. Если нет возможности приобрести выше описанные элементы, переменную катушку индуктивности можно построить самому. Общий вид такого исполнения похож на катушку индуктивности П-контура  в ламповом усилителе мощности. Его изготовление не должно вызвать особых затруднений.

Переключатели «Род работ», «Антенна», применение реле.
Ко всем коммутационным контактам предъявляются те же требования, что и к настроечным элементам. Они должны выдерживать подводимую к тюнеру мощность, иметь хорошую изоляцию и не искрить. В простейшем случае – это переключатель ПГК на 11 положений с керамическими галетами. При большой мощности несколько галет можно подключить параллельно. Однако, лучше применить переключатели со щеточным контактом. В качестве реле подойдут любые, в том числе и низкочастотные – РП-2, ТКЕ52ПД, РП21-УХЛ4 и т.д. Их контактная группа должна иметь площадь поверхности контакта не менее 2мм² и такое же расстояние между коммутируемыми контактами.
Ниже, в галерее изображений, приведены фотографии возможных в применении КПЕ, индуктивностей и переключателей.
Хочу напомнить многим радиолюбителям, что для адекватной работы тюнера с антеннами типа LW необходимо радиотехническое заземление. Проживая в многоэтажных домах, его крайне трудно реализовать на практике! Как суррогатный пример, в файле со статьей А.Кузьменко (RV4LK), я привожу схему заземления, которая в некоторой степени решает эту проблему. Следует не забывать о электробезопасности и заземлить аппаратуру даже в том случае, если ваши антенны не требуют радиотехнической земли. В моем случае я имею две точки такого заземления – это отопительная система и система подачи питьевой воды. Конечно более правильно при эксплуатации тюнера и длиннопроводных антенн, применять устройство "Искуственная земля".

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/i60d1d2b5246cc65f/1294261761/thumb/image.jpg

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/i5c878153d41ced56/1294261761/thumb/image.jpg

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/i342ca3d362386ee6/1294261761/thumb/image.jpg

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/i93a3786bac0c0039/1294261761/thumb/image.jpg

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/i6c6c94842a6cfd23/1294261761/thumb/image.jpg

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/icce62e5c9ebf121f/1294261761/thumb/image.jpg

0

7

Т-тюнер .
Поскольку в мой радиолюбительский комплекс входят самодельные устройства, свои тюнеры я всегда строю по схеме, изображенной на рис.1 в статье А.Кузьменко. Несколько большая узкополосность этой схемы меня не пугает, а вот лучшая фильтрация гармоник  - это, то чем привлекает. Схему КСВ-метра заимствовал из книги Б.Г.Степанова, Я.С.Лаповка, Г.Б.Ляпина «Любительская радиосвязь на КВ». Различные авторы много пишут негативного о подобной схеме. Неоднократные сравнения показаний такого КСВ-метра с приборами изготовленными промышленностью, утвердили меня во мнении, что «всяк кулик свое болото хвалит»! Схема работоспособна и дает погрешность не более ±0.2 от показаний промышленного КСВ-метра, да и то исключительно на частотах выше 20мгц. Такая точность измерений более чем достаточна для радиолюбительских измерений. Единственно на что следует обратить внимание – это, как и в случае со всеми элементами тюнера, на то, чтобы схема прибора была рассчитана на подводимую к тюнеру мощность от передатчика и на обязательную экранировку схемы прибора. В качестве КПЕ при мощностях до 600wt, в схеме КСВ-метра отлично работают КПЕ с слюдяным диэлектриком 1М-4/15. При использовании именно этих конденсаторов или вообще КПЕ с большим номиналом относительно авторской схемы, номиналы резисторов R2 и R3 следует увеличить минимально вдвое. В противном случае Вам не удастся добиться баланса при настройке прибора.
При монтаже настроечных элементов тюнера, следует обратить внимание на их изоляцию от корпуса и расположить на достаточном расстоянии друг от друга, избежав тем самым пробоя. В большинстве случаев расстояния 10...12мм вполне достаточно.
В моем согласующем устройстве отсутствует трансформатор 1:4, рекомендуемый некоторыми авторами для работы на симметричную 300-омную линию. Причина заключается в следующем: ферритовый трансформатор плохо работает с существенными реактивными нагрузками, при его использовании согласование будет неэффективным. Тюнер в таком случае будет «видеть» после трансформатора практически только активную составляющую сопротивления симметричной линии и, соответственно, согласовывать с ним сопротивление входного порта. Реактивная составляющая входного сопротивления не будет полностью компенсирована узлом настройки, что приведет к увеличению реактивной мощности в феррите и соответствующим последствиям – возможное насыщение, потери мощности на нагрев и т.д. Нескомпенсированные реактивные составляющие приведут к появлению мощных TVI, а как следствие этого к «благодарности» со стороны соседей…..
В галерее изображений я прилагаю принципиальную схему устройства, КСВ-метра и фотографии конструктивного исполнения.

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/i1693f0f77cd92593/1294261900/thumb/image.jpg
http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/ia3ce6891f11718b0/1294261900/thumb/image.jpg
http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/idc662a7ecac43927/1294261900/thumb/image.jpg
http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/i12870c3b6f42b945/1294261900/thumb/image.jpg

http://rm4hm.jimdo.com/радиотехника/антенные-согласующие-устройства/тюнер-для-коаксиального-кабеля/

0

8

МАГНИТНЫЕ ПРИЕМНЫЕ АНТЕННЫ

Описание и сравнение рабочих свойств ФМА и "Хулахуп"

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/i3af47d190c5aac30/1294339243/std/%D1%84%D0%B5%D1%80%D1%80%D0%B8%D1%82%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F-%D0%B8-%D1%8D%D0%BA%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D1%8B%D0%B5-%D0%B0%D0%BD%D1%82%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D1%8B.jpg

0

9

ФМА
Первой антенной, на которую я обратил внимание, стала ферритовая магнитная антенна (ФМА), схемотехника которой была предложена В.А. Фурсенко (UA6CA) и А.К. Базоян (UA6ACA). Авторская статья приведена ниже. Для тех, кто пожелает познакомиться с теорией ферритовых приемных антенн и самостоятельно рассчитать и построить ФМА, на этой странице я поместил книгу В.И.Хомича «Приемные ферритовые антенны».
Достать ферритовые стержни с магнитной проницаемостью 400НН, Ø10мм и длиной 200мм, о которых идет речь в статье, я не смог. Оказалось, что гораздо проще найти стержни той же проницаемости, Ø8мм и длиной 140мм. Их я и применил. Для того, чтобы общий объем ферроматнитного сердечника остался близким к авторскому, я использовал 24 стержня. Двухсекционный КПЕ,  емкостью каждой секции 10÷430 пф, был заимствован от приемника «Спидола – 230». Во всех экспериментах, для намотки катушек индуктивности, применялся провод ПЭВ-2, диаметром по меди 0.83мм.
Построенная по авторскому описанию антенна работала в полосе частот от 1.5 Мгц до 3.820 Мгц. Хочу отметить, что заявленный авторами завал АЧХ на частотах выше 3.66 Мгц я не обнаружил. Дальнейшие эксперименты показали, что завал АЧХ начинает сказываться гораздо выше по частоте, примерно от 5 Мгц.
При уменьшении количества витков L1 до 4, а L2 до одного витка, ФМА работоспособна в диапазоне 40м. Не смотря на некоторый завал АЧХ, добавив в механическую конструкцию антенны переключатель для шунтирования нерабочих витков, ФМА можно сделать 3-х диапазонной. Если смириться с ухудшением работы антенны в диапазоне 160м, то можно обойтись и без переключателя. В этом случае L1 должна содержать 5, а L2 два витка. Для двухдиапазонного варианта (160 и 80м) оптимум по количеству витков L1 составил 6....8 витков, для L2 - два витка.
При увеличении количества витков у катушки связи L2, она начинает проявлять заметный антенный эффект. Даже при отключении частотоопределяющего контура возможен прием, как на нерезонансную, суррогатную антенну. Уменьшение количества витков резко снижает уровень сигнала.
Разумное с теоретической точки зрения предложение авторов по симметричной работе двух контуров для поднятия уровня принимаемого сигнала себя не оправдало. При отключении  любого из них уровень сигнала не снижался. Это относится как к мощным, так и к слабым сигналам. Видимо, придя к такому же выводу, в своей следующей конструкции авторы применили один контур. Также поступил и я, проводя дальнейшие эксперименты с антенной. В связи с этим электрическую схему ФМА можно упростить, как показано на Рис. 2. Интересен тот факт, что после ликвидации лишних обмоток, рабочий диапазон частот антенны возрос вверх по частоте почти до 4.7 Мгц.
Селективные свойства антенны улучшаются, если максимально уменьшить связь между обмотками. Для этого катушки следует разместить на «статоре» на максимальном расстоянии друг от друга.
Ни один из вариантов антенны АБСОЛЮТНО не работоспособен на передачу. После проведения многочисленных экспериментов это заявление авторов ....у меня вызывает только улыбку!

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/i2edbea6749c99817/1294339450/thumb/image.jpg

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/ib1c03e5002f011ca/1294339450/thumb/image.jpg

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/ib4d02574e7a241e4/1294339450/thumb/image.jpg

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/i59ce5aa455393eb1/1294339450/thumb/image.jpg

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/i43d305f9851a8737/1294339450/thumb/image.jpg

0

10

«ХУЛАХУП»
Не успокоившись на достигнутом результате в экспериментах с ФМА, я решил произвести те же эксперименты с экранированной магнитной рамкой и повторить конструкцию В.Башкатова (US0IZ) – «Хулахуп».
Единственным моим отступлением от авторского варианта является то, что я свил кабель РК75-4-11 не в 4 витка, а в три. Получившееся кольцо имеет диаметр около 450мм, соответственно и петля связи была увеличена до этого размера. Сделано это осознано. Хотелось охватить большую площадь пространства, тем самым повысить КПД МА и снизить начальную индуктивность «Хулахуп», что должно было приподнять верхнюю граничную частоту антенны. «Хулахуп» оправдала мои ожидания. Рабочая полоса частот перекрыла практически весь диапазон 160м, от 1.81 до 1.96 мГц.
Эти свойства более подробно описаны в книге К.Ротхаммеля «Антенны», том 2, издание 11 исправленное. Параграф с описанием основных свойств МА, заимствованный мною из этой книги, приведен ниже.
Механика у «Хулахуп», в сравнении с ФМА, более практична, т.к. не требует дефицитных деталей при ее повторении. При этом, строя антенну, обратите внимание на механическое крепление КПЕ. Статор и ротор конденсатора не должны иметь контакта с заземленным корпусом несущей конструкции. Для этого крепление корпуса конденсатора должно осуществляться на изоляционный материал.
Подключение в разрыв между жилой кабеля и петлей связи постоянного конденсатора сужает полосу пропускания антенны, делая ее более селективной. При этом никакого среза рабочей полосы частот не происходит. В моем случае оптимумом явилось применение слюдяного конденсатора емкостью 33 пф.

http://u.jimdo.com/www29/o/s1740e7cee706acf9/img/ic94af7510248105f/1294339761/std/%D1%8D%D0%BA%D1%80%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D0%BC%D0%B0%D0%B3%D0%BD%D0%B8%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F-%D1%80%D0%B0%D0%BC%D0%BA%D0%B0-%D1%85%D1%83%D0%BB%D0%B0%D1%85%D1%83%D0%BF.jpg

0

11

[size=20]Результаты экспериментов
Основное и обязательное правило при использовании МА таково: нельзя устанавливать антену вблизи бытового электротехнического оборудования (СВЧ-печь, стиральная машина, холодильник и т.д.). Во время работы эти устройства порождают могучие помехи, которые напрочь забивают прием на любом диапазоне! Также МА чувствительны к работающему пылесу, электродрели и электробритве. Наилучшее место дислокации МА - подоконник.
Вторым пунктом, на который следует обратить пристальное внимание - антенный коммутатор. В том случае, когда МА - не единственная Ваша антенна, коммутатор должен иметь минимальную паразитную межконтактную екость. В противном случае тот мизирный сигнал, что "просочится" на активные контакты добавит Вам изрядный процент шумов с одновременной расстройкой МА. Например коммутатор в тюнере MFJ-941E не удовлетворяет этому требованию.
При работе с магнитными антеннами АРУ пришлось переключить в значение [AGC]–FAST (в меню Yaesu FT-897D – это «Быстрое АРУ»), в этом случае проще отслеживался прирост сигнала при настройке контура в резонанс. 
Соотношение сигнал/шум у обеих антенн приблизительно одинаково и восторга у меня не вызывает.  Скажу честно, я ожидал более тихого эфира. Увы, абсолютно все те же радипомехи, которые были слышны на диапазонную антенну, принимались и магнитными! Миф о грандиозности антишумовых свойств магнитных антенн советую забыть! Все это рекламные сказки!
Как и в случае с полноразмерными, диапазонными антеннами отключение УВЧ приемника (функция IPO в меню Yaesu FT-897D) и/или подключение аттенюатора (АТТ) во многом улучшают качество приема.
Селективные свойства, как у ФМА, так и у магнитной рамки, выражены довольно заметно. В среднем, на любом из диапазонов требуется три – четыре подстройки КПЕ.
Антенны обладают направленными качествами. При их вращении вокруг вертикальной оси не всегда, но все же удавалось отстроиться от мощных помех. В сравнении с диапазонной антенной, уровень принятого сигнала у обеих антенн в среднем на 20-25дб ниже. Запас чувствительности приемного тракта трансивера восполняет этот пробел только для мощных и средних сигналов. Слабые сигналы, с трудом читаемые на диапазонную антенну, АБСОЛЮТНО не принимались ни на одну из МА!
Варианты улучшения приемных качеств антенн
На мой взгляд, обе представленные выше, приемные антенны можно улучшить. Оптимум периметра магнитной рамочной антенны находится в пределах от 0.123 до 0.264 длины волны рабочего диапазона частот. В отношении к «Хулахуп» это условие не выполняется. Периметр антенны, равный 4м, явно занижен. Приемные свойства антенны улучшаться, если ее периметр увеличить хотя бы до 16….19м (0.123λ). Такую антенну можно выполнить в виде пяти колец коаксиального кабеля диаметром 1м. Естественно, при этом изменится значение емкости настроечного КПЕ, которое в максимальном значении будет близко к 200пф.
Ферритовую магнитную антенну тоже можно улучшить. Физический смысл добротности контура – это отношение запасенной в контуре в виде электрического и магнитного полей энергии к энергии, рассеиваемой контуром за один период колебаний. Поскольку потери контура на частотах до 30 Мгц состоят в основном из потерь в катушке, добротность контура зависит главным образом от добротности катушки.
Увеличить добротность катушки в контуре ФМА можно двумя способами. Либо применив провод гораздо большего диаметра (Ø4-5мм), либо и это лучший вариант, выполнив ее из  самодельного провода лицендрат. Для его изготовления берем 15….20 штук необходимой длины проводов ПЭЛШО (лако-шелковая изоляция) Ø0.07-0.1мм  и сильно скручиваем при помощи электродрели. С обоих концов изоляция зачищается и провода пропаиваются образуя единый, с изолированными жилами, провод. Выполненный из лицендрата контур, будет иметь добротность в несколько сотен единиц.
Модернизированные таким образом «Хулахуп» и ФМА позволят принимать более слабые сигналы. К сожалению, соотношение сигнал/шум при этом не изменится.
ВЫВОД: Я не могу высказать однозначного мнения, какая из предложенных антенн лучше. Их рабочие свойства практически паритетны. Простая механика "Хулахуп" делает ее более привлекательной. Но не стоит забывать, что ФМА работоспособна на двух диапазонах, против одного у "Хулахуп".
Опираясь исключительно на личный опыт, схемотехнику магнитных антенн, предложенных В.А. Фурсенко (UA6CA) и А.К. Базоян (UA6ACA), В.Башкатовым (US0IZ), могу рекомендовать только НАЧИНАЮЩИМ РАДИОЛЮБИТЕЛЯМ-НАБЛЮДАТЕЛЯМ (SWL).
Как антишумовые приемные антенны для серьезного DX-инга они непригодны.
[/siz

http://rm4hm.jimdo.com/радиотехника/мои-антенны/магнитные-приемные-антенны/

0

12

КВ Антенны GP с емкостной нагрузкой для 160 м

http://citradio.com/kv/antennes/an-gp160.gif

Высота штыря, м 18 21.5 25 28 32 35.5 39
E, м 16.5 15 11.5 6.5 5.9 4 1.5
А (75 Ом), м 13.6
А (50 Ом), м 9.6
Диаметр А, мм 22
Длина фидера, м 27 или 52.75

http://citradio.com/kv/antennes/160m_gp.html

0

13

Антенна для диапазона 160 м с низкой высотой подвеса

Николай Федосеев, UT2UZ, г.Киев

http://citradio.com/kv/antennes/ant-6x1.gif

Описываемая антенна может быть полезна для применения в городах с плотной застройкой. Она представляет собой проволочную рамку с периметром в две длины волны. Предлагаемое размещение антенны показано на рис.1.

Так как направления тока противоположных концов рамки находятся в противофазе, паразитное излучение вверх значительно снижено. Диаграмма направленности излучения в вертикальной плоскости показана на рис.2, а в горизонтальной плоскости - не имеет ярко выраженных максимумов и можно считать ее круговой.

http://citradio.com/kv/antennes/ant-6x2.gif

Ширина полосы пропускания антенны около 100 кГц по уровню КСВ=2. Входное сопротивление -160 Ом при высоте подвеса 30 метров (типичные 9-ти этажки) и снижается при уменьшении высоты подвеса. Расчетные данные для других высот подвеса при резонансной частоте 1,85 МГц приведены в табл. 1.

Высота, м

Периметр, м

Вх.сопр, Ом

20

322,06

75

30

320,88

160

40

321,43

230

50

323,56

280

При высоте подвеса от 20 м до 50 м максимальный угол излучения к горизонту в диаграмме направленности изменяется незначительно - от 48 до 40 градусов соответственно. Антенна моделировалась и испытывалась в диапазоне 2 м и подтвердила расчетные характеристики.

0

14

АНТЕННА НА 160 М

На рис. 1 приведена антенна, которую я использую для работы на диапазоне 160 м. Она состоит из наклонного излучателя А и трех противовесов а, b, c, натянутых параллельно земле.

http://citradio.com/kv/antennes/an-c821.gif

Питают антенну несимметричным коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 75 Ом. Центральный проводник подключен к конденсатору переменной емкости С1 (рис. 2) согласующего устройства, которое помещают во влагонепроницаемую коробку.

http://citradio.com/kv/antennes/an-c822.gif

Для настройки антенны необходим КСВ-метр. Вначале все противовесы должны быть отключены. Затем к двум из них, например a и с, подсоединяют фидер с волновым сопротивлением 75 Ом и, подключив к передатчику, определяют КСВ в середине и на краях диапазона. Если КСВ высокий, то необходимо подстроить противовесы, изменяя их геометрические размеры. Аналогичную операцию проделывают и с третьим противовесом, предварительно отключив любой из предыдущих. После настройки всех противовесов их подключают к оплетке кабеля и настраивают наклонный излучатель. Изменяя емкость конденсатора переменной емкости, добиваются минимального значения КСВ в середине диапазона.

В авторском варианте КСВ антенны в середине диапазона был равен 1.3, на краях диапазона - не более 1.6.

РАДИО 11, 1982 г., с.20.

0

15

Дельта на 80м + Inverted V на 160м

http://citradio.com/kv/antennes/u_ant5.gif

0

16

КОРОТКОВОЛНОВЫЕ ПЕРЕДАЮЩИЕ АНТЕННЫ

Двухдиапазонная (7 и 14 Мгц)антенна с 300-омным фидером. Катушка связи L содержит 3 витка провода ПЭЛ-1,5. намотка бескаркасная, диаметр намотки 50мм. Катушка L располагается рядом с катушкой контура.

http://citradio.com/kv/antennes/an-7611.gif

Вседиапазонная антенна W3DZZ. L по 20 витков провода ПЭЛ-1.5, диаметр каркаса 50 мм: С по 60 пф. LC контуры заключаются в экраны, чтобы предотвратить попадание влаги в контур.

http://citradio.com/kv/antennes/an-7612.gif

Четырехдиапазонная антенна (28: 14; 7; 3,5 Мгц), Данные L и С подбираются при налаживании. Ориентировочные данные: С по 50-60 пф. L по 5-7 витков провода ПЭЛ-1.0 на каркасе диаметром 50 мм.

http://citradio.com/kv/antennes/an-7613.gif

Вседиапазонная антенна типа VS1AA соединяется с контуром передатчика через П-контур. Антенна изготовляется из медного провода диаметром 2-2,5 мм. фидер - из медного провода диаметром 1 мм (все рассматриваемые на этой странице антенны и их фидеры - кроме тех, где применен кабель - также изготавливаются из таких же проводов).

http://citradio.com/kv/antennes/an-7614.gif

Антенна типа "V-звезда". Работает на всех любительских KB диапазонах. Угол раствора между лучами font face="Symbolа/font-72°. длина каждого луча 42,25 м. Ориентировочные данные LC фильтра те же. что и у четырехдиапазонной антенны. Переключение лучей антенны производится в зависимости от направления на корреспондента.

http://citradio.com/kv/antennes/an-7615.gif

0

17

Вседиапазонная антенна с фидером из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 60-70 ом. Провод длиной 39.60 м может быть укреплен на горизонтальной рейке, прикрепленной к мачте. Остальные провода подсоединяются к этому проводу через изоляторы.

http://citradio.com/kv/antennes/an-7616.gif

Радио N 6 1961, вкладка.

0

18

Антенны Inverted Vee на 80м.

http://rezonans-58.narod.ru/baza1/invertor-v.gif

Популярная антенна.

Длина лучей на 80м диапазон = по 17м 70см.

Путем подбора угла между лучами, добиваются минимум КСВ.

При угле 40-50 градусов, волновое сопротивление = 50 Ом. (теоретически)

При угле 50-70 градусов, волновое сопротивление = 75 Ом. (теоретически)

Желательно применить симметрирование, с помощью ферритовых колец или несколько витков кабеля.

0

19

Антенну можно настроить на 80 метровый диапазон.

http://rezonans-58.narod.ru/baza1/GP_1.gif

Настройка производится укорачиванием и удлинением емкостных лучей 15 м.

Как любой вертикальной антенне нужна хорошая земля, просто в битый в землю металлический кол не достаточно. Необходимо прикопать по радиусу от антенны несколько оголенных проводов длиной по 40 м, чем больше, тем лучше. Или если основание штыря находится на крыши, то на этой высоте, от основания растягиваются радиальные лучи (противовесы) играющую роль искусственной земли. Чем больше лучей тем лучше.

0

20

Антенны Dellta

   
http://rezonans-58.narod.ru/baza1/dellta.gif

Хорошая антенна. Помехоустойчивая. Варианты исполненения бывают - вертикальный или горизонтальный. Волновое сопротивление зависит от высоты подвеса. Периметр рассчитывается по формуле P = 306,6 / f

0


Вы здесь » 3 мгц Радиохулиган » Тестовый форум » Антены.


Рейтинг форумов | Создать форум бесплатно