Відмінність цієї антени від аналогічних багатодіапазонних GP, які налаштовують на робочу частоту узгоджувальних блоком, розташованим у підстави вертикального випромінювача, - відсутність в цьому блоці елементів комутації або елементів зі змінними параметрами (конденсаторів, котушок індуктивності). Таке рішення знижує ймовірність виходу з ладу узгоджувального блоку з-за впливу несприятливих погодних умов, підвищує надійність антени в цілому.
У даній статті розглядається антена, яку можна розмістити на даху шахти ліфта багатоповерхового будинку. Вона призначена для використання на аматорських радіостанціях, які мають окремий або вбудований в трансивер узгоджувальний блок, що дозволяє працювати без зниження потужності на навантаження з КСХ не більше 3. Ця антена має неперестраиваемое згода пристрій, що забезпечує зазначений рівень узгодження в більшій частині шести аматорських діапазонів (7-21 і 28 МГц). Згода пристрій встановлюють біля основи антени.
Власне антена (рис. 1) являє собою вертикальний випромінювач - штир висотою 6,25 м. До 1/З його висоти він виконаний з сталевої труби з зовнішнім діаметром 114 мм, а верхні 2/3 штирі з метою зменшення його ваги і парусності антени зроблені з чотирьох паралельних сталевих труб діаметром 40 мм (з еквівалентним радіусом таким же, як і біля нижньої труби). Випромінювач встановлений на опорному ізоляторі. У практичній конструкції був використаний стеатитовий ізолятор моделі РБ-007С.
Відмінність цієї антени від аналогічних багатодіапазонних GP, які налаштовують на робочу частоту узгоджувальних блоком, розташованим у підстави вертикального випромінювача, - відсутність в цьому блоці елементів комутації або елементів зі змінними параметрами (конденсаторів, котушок індуктивності). Таке рішення знижує ймовірність виходу з ладу узгоджувального блоку з-за впливу несприятливих погодних умов, підвищує надійність антени в цілому.
У даній статті розглядається антена, яку можна розмістити на даху шахти ліфта багатоповерхового будинку. Вона призначена для використання на аматорських радіостанціях, які мають окремий або вбудований в трансивер узгоджувальний блок, що дозволяє працювати без зниження потужності на навантаження з КСХ не більше 3. Ця антена має неперестраиваемое згода пристрій, що забезпечує зазначений рівень узгодження в більшій частині шести аматорських діапазонів (7-21 і 28 МГц). Згода пристрій встановлюють біля основи антени.
Власне антена (рис. 1) являє собою вертикальний випромінювач - штир висотою 6,25 м. До 1/З його висоти він виконаний з сталевої труби з зовнішнім діаметром 114 мм, а верхні 2/3 штирі з метою зменшення його ваги і парусності антени зроблені з чотирьох паралельних сталевих труб діаметром 40 мм (з еквівалентним радіусом таким же, як і біля нижньої труби). Випромінювач встановлений на опорному ізоляторі. У практичній конструкції був використаний стеатитовий ізолятор моделі РБ-007С.
Рис.1
Антена має діелектричні відтяжки, нижні кінці яких закріплені на краях даху шахти ліфта, а верхні - біля верхнього кінця труби (приблизно на рівні 1/3 висоти антени). Противагу виконаний з восьми сталевих смуг шириною 180 мм, вписаних в розмір даху шахти ліфта 2,5x2,5 м (рис. 2).
Рис.2
Маса антени - 58 кг. В табл. 1 наведено виміряні вхідні опору та КСХ такого штиря на різних аматорських діапазонах (для хвильового опору фідера 50 Ом).
На діапазонах 1,8 і 3,5 МГц антена майже не випромінює, а на більшості інших діапазонів власний КСВ занадто високий для її ефективної роботи. Завдання узгодження антени з фідером вирішує неперестраиваемое згода пристрій, схема ЯКОГО наведена на рис. 3.
Рис.3
Розрахункові величини елементів схеми наведено в табл. 2 (L - мкГн, З в пф).
В елементах схеми узгоджувального пристрою розвиваються значні струми і напруги, тому тут бажано використовувати керамічні конденсатори К15У-1 і одношарові циліндричні котушки індуктивності з мідної трубки або проводу великого діаметру. В котушках повинна бути передбачена можливість підстроювання величини індуктивності в межах ±20% (наприклад, з допомогою рухомого хомутика). Розміри і потужність елементів вибираються в залежності від потужності передавача, з яким буде працювати антена.
Вузол узгодження виконаний наступним чином. У кожній з шести ланцюжків здійснюється узгодження вхідного опору антени з хвильовим опором фідера на середній частоті відповідного діапазону (перша ланцюжок - на частоті 7,05 МГц і т. д.). Узгодження виконується як би Г-подібним ланкою (прямим або зворотним - в залежності від величини активної частини вхідної провідності антени на даній частоті), що містить індуктивність в послідовній гілки і ємність в паралельної. Насправді зазначені індуктивність і ємність виходять збільшенням L1 п або L2n і СЗп контурів L1nC1n, L2nC2n, L3nC3n, спочатку налаштованих в резонанс на середній частоті відповідного діапазону (має значення від 1 до 6 залежно від діапазону) Призначення цих контурів - послабити взаємний вплив ланцюжків один на одного з тим, щоб виявилося можливим процес почергового узгодження антени на різних діапазонах.
Згода пристрій працює так. Припустимо, від передавача надходить сигнал з частотою, рівною середній частоті першого діапазону. Припустимо спочатку, що характеристичні опору ланцюжків 2-6 дуже великі (тобто індуктивності в них великі, а ємності малі). У цьому випадку вхідні опору ланцюжків 2-6 будуть також досить великі й істотного впливу на налаштування першої ланцюжка не нададуть. Активний опір антени в першому діапазоні менше хвильового опору фідера (50 Ом), тому здійснити узгодження антени з фідером можна за допомогою Г-подібної ланцюжка, що має послідовну індуктивність з боку антени і паралельну ємність з боку передавача. Контур L21C21 настроєний у резонанс, його опір дорівнює нулю, так що його ніби й немає. У першій ланцюжку величина індуктивності L11 більше величини індуктивності L21 на величину, необхідну для узгодження вхідного опору антени з фідером В паралельної гілки величина ємності С21 також більше необхідної для налаштування контуру L31C31 в резонанс на величину, що забезпечує узгодження антени з фідером. При незначному відхиленні частоти від резонансної опір контуру L21C21 буде невелика, а опору контурів L11C11 і L31C31 стануть лише незначно відрізнятися від значень, необхідних для узгодження антени на цій частоті.
Насправді величина характеристичного опору контурів ланцюжків 2-6 не може бути зроблена дуже великий як за конструктивним міркувань, так і з-за необхідності забезпечення достатніх смуг пропускання для 2-6 діапазонів. Тому ланцюжка 2-6 впливають на рівень узгодження. Це вплив компенсується відповідною зміною величин L11 і С31.
Робота узгоджувального пристрою на інших діапазонах аналогічна, за винятком тих з них, на яких активна частина вхідного опору антени більше хвильового опору фідера. На середній частоті відповідного діапазону дорівнює нулю опір контуру L1nC1n, а узгодження здійснюється зміною величин L2n і СЗп.
Налаштування узгоджувального пристрою проводиться так. Спочатку виставляють величини елементів, близькі до розрахункових, і налаштовують контури L1nC1n, L2nC2n, L3nC3n на середні частоти відповідних діапазонів При цьому досягають мінімального значення повного опору контурів L1nC1n і L2nC2n і максимального - для L3nC3n. Зміною величин 1_1n або 1_2n і СЗп здійснюють власне налаштування на середній частоті діапазону, причому рекомендується починати налаштування з самого низькочастотного діапазону. Оскільки наявність контурів не усуває повністю взаємного впливу параметрів на різних діапазонах, процес налаштування доводиться повторювати.
Для розширення смуги налаштування (зниження КСВ на краях якого-небудь діапазону) слід збільшувати індуктивність L3n у відповідній ланцюжку. Щоб зменшити взаємний вплив, навпаки, треба зменшувати індуктивність L3n, зберігши резонансні частоти відповідних контурів. При малих значеннях індуктивності котушки L3n її виконують у вигляді шлейфу. Бажано, щоб фізичні розміри елементів були невеликими.
Налаштування рекомендується проводити у місці встановлення антени. Технічно це не складно, оскільки узгоджувальний блок знаходиться біля основи антени. Після налаштування положення регулювальних елементів фіксують (наприклад, пайкою) і надалі в процесі експлуатації не змінюють. КСВ на резонансній частоті" антени для різних діапазонів лежить в межах 1,2-1,7 і тільки на діапазоні 18 МГц він вище - 2,2.
Література
Радіо 11/2000, с. 63-64
Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru