Svetalasna antena "jadnog" radio-amatera. HF amaterske antene Predajne širokopojasne HF antene

Dipole. Najjednostavnija antena

U posljednje vrijeme sve češće čujem od svojih kolega početnika o poteškoćama koje nastaju u izgradnji jedne ili druge antene. Oni ciljaju na antene koje je teško napraviti za početni nivo znanja.

I sam sam bio u njihovim "cipelama" i razmišljao i postupao otprilike isto, ali se ipak vratio na najlakši način proizvodnje i konfiguracije polutalasne dipolne antene. U ovom članku ću opisati najlakši i najjeftiniji način za izgradnju polutalasne dipolne antene. talasna dipolna antena i njena podešavanja. I tako, kako ne bismo ulazili u formule, koristit ćemo online izračun. Ispod su dimenzije za raspon od 40m.

I tako uzmemo bakreni antenski kabel ili električnu žicu (na primjer, s poprečnim presjekom od 2 kvadrata) i izrežemo ramena za 10 m. Ovdje neću ulaziti u sporove o tome koji je materijal najbolji za izradu antene. Vjerovatno najbolji materijal je onaj koji je pri ruci ili dobijen besplatno (šalim se). Treba napomenuti da se električna dužina antene donekle razlikuje od izračunate fizičke dužine.

Ispod je primjer kako lako možete napraviti dipol.

Nakon što su elementi izrezani, izrađuju se centralni izolator i izolator za krajeve listova. Možete objesiti dipol u svemir. Preporučena visina ovjesa nije manja od 1/4 dugog vala za odabrani raspon. Bolje, naravno, što je više moguće, ali ako je visina ovjesa ispod 1/4, također nije strašno, samo antena neće raditi tako efikasno. Zato što će se uvesti reaktivna komponenta. Ali više o tome kasnije.

Dipol je napravljen, suspendovan, spojen na primopredajnik. Da li svi mogu da rade?
Valjda da. Ali ne znamo vrijednost SWR-a i da li je rezonanca antene u traženom frekvencijskom opsegu. Stoga će rad na takvoj anteni biti neučinkovit.
Zato moramo podesiti antenu. Da biste to učinili, možete koristiti SWR mjerač ili antenski analizator. SWR metar nam pokazuje stepen konzistentnosti između antene i primopredajnika. Vrijednost dobro podešene antene trebala bi težiti 1, ali sasvim je prihvatljivo provoditi komunikaciju na antenama sa SWR-om do 3. Analizator antene nam pokazuje nešto veće parametre - to su SWR, aktivna i reaktanca antene. Svi ovi pokazatelji su od velike važnosti, ali u početnoj fazi nisu toliko važni.

Ovako izgleda SWR mjerač (pa, barem jedna od milion opcija)

Pa, analizator antene

Nažalost, ne može svaki radio-amater priuštiti kupnju antenskog analizatora, ali SWR mjerač je prilično pristupačan.

Počnimo sa podešavanjem antene. Povežite SWR mjerač između primopredajnika i antene. I mi ćemo mjeriti SWR vrijednost na početku, sredini i kraju dijela potrebnog raspona. U idealnom slučaju, trebali biste dobiti vrijednost od 1 za cijelo područje, ali ovo je idealno. Ali u stvarnosti, dipol ima talasnu impedanciju od 75 oma, tako da dobijamo vrednost od najmanje 1,5. Ali ovo ne bi trebalo da vas plaši. Da vas podsjetim da možete raditi sa SWR do 3. Nadalje, dobar SWR nivo će najvjerovatnije biti niži u frekvenciji, jer. zapamtite da sam rekao da su fizičke i električne dužine antene različite. Stoga je potrebno ili skratiti ili produžiti antenu. Glavna stvar da zapamtite nekoliko pravila prilikom postavljanja antene:

• Skraćivanje ne treba vršiti odsijecanjem dodatnog komada, već savijanjem do glavne mreže ramena (važi za žičane antene)
• Ako je jaz često sa dobrim SWR-om manji u frekvenciji, onda se antena mora skratiti, ako je veća, onda produžiti
• I ono najvažnije. Najbolji neprijatelj dobrog. Iako ne postoji granica savršenstvu.

I tako nakon nekoliko mjerenja dolazimo do zaključka da je fizička dužina antene nešto veća, jer frekvencijski opseg sa dobrim SWR-om je u opsegu od 6900-7000 MHz. Naravno, možete odmah skratiti antenske mreže, ali za to morate znati faktor skraćivanja žice (materijala od kojeg su izrađene antenske mreže). Stoga je potrebno krakove dipola skratiti nekoliko puta (najmanje 2) za istu malu udaljenost da bi se odredilo za koliko je kHz frekvencija pomjerena. I tek onda, uzimajući u obzir ovu ovisnost, skratite krakove dipola na željenu dužinu.

To je sve. Najlakši način da napravite i podesite antenu je polutalasni dipol. Naravno, nisam uzeo u obzir reaktivnu komponentu prilikom postavljanja antene, ali sam smatrao najlakši način. Možete početi raditi u zraku.

Sretno svima i tradicionalnih 73.

Danas, kada je većina starog stambenog fonda privatizovana, a novi je svakako privatno vlasništvo, radio-amateru je sve teže postaviti antene u punoj veličini na krov svoje kuće. Krov stambene zgrade je u vlasništvu svakog stanara kuće u kojoj živi i nikada vam više neće dozvoliti da hodate po njemu, a još manje da postavite neku antenu i pokvarite fasadu zgrade. Ipak, danas ima takvih slučajeva da radio-amater sklopi ugovor sa stambenim odjelom da iznajmi dio krova sa svojom antenom, ali to iziskuje dodatna finansijska sredstva i to je sasvim druga tema. Stoga mnogi početnici radio-amateri mogu priuštiti samo one antene koje se mogu postaviti na balkon ili lođu, uz rizik da ih upravitelj kuće ukori zbog oštećenja fasade zgrade apsurdnom izbočenom strukturom.

Molite Boga da neki "svezna aktivista" ne nagovijesti štetno zračenje antene, kao od mobilnih antena. Nažalost, mora se priznati da je za radio-amatere nastupila nova era tajnosti svog hobija i njihovih HF antena, uprkos paradoksu njihove legalnosti u pravnom smislu ovog pitanja. Odnosno, država dozvoljava emitovanje na osnovu „Zakona o komunikacijama Ruske Federacije“, a nivoi dozvoljene snage su u skladu sa standardima za HF zračenje SanPiN 2.2.4 / 2.1.8.055-96, ali moraju biti nevidljivi kako bi izbjegli besmislene dokaze o zakonitosti njihovog djelovanja.

Predloženi materijal pomoći će radio-amateru da razumije antene s velikim skraćivanjem koje se mogu postaviti na prostor balkona, lođe, na zid stambene zgrade ili na ograničeno antensko polje. Materijal “HF balkonske antene za početnike” daje pregled opcija antena različitih autora, ranije objavljenih u papirnom i elektronskom obliku, te odabranih prema uvjetima njihove instalacije u ograničenom prostoru.

Komentari s objašnjenjima pomoći će početniku da shvati kako antena radi. Predstavljeni materijali namijenjeni su radioamaterima početnicima da steknu vještine u izgradnji i odabiru mini antena.

1. Hertz dipol.
2. Skraćeni Hertz dipol.
3. Spiralne antene.
4. magnetne antene.
5. kapacitivnih antena.

1. Hertz dipol

Najklasičniji tip antene je nesumnjivo Hertzian dipol. Ovo je duga žica, najčešće s veličinom mreže poluvalne antene. Žica antene ima vlastiti kapacitet i induktivnost, koji su raspoređeni po cijeloj mreži antene, nazivaju se parametrima distribuirane antene. Kapacitivnost antene stvara električnu komponentu polja (E), a induktivnu komponentu antene, magnetsko polje (H).

Klasični Hertzian dipol po svojoj prirodi ima impresivne dimenzije i pola je dugog vala. Procijenite sami, na frekvenciji od 7 MHz, talasna dužina je 300/7 = 42,86 metara, a pola talasa će biti 21,43 metara! Važni parametri svake antene su njene karakteristike sa strane prostora, a to su njen otvor blende, otpornost na zračenje, efektivna visina antene, dijagram zračenja itd. Polutalasni dipol je linearni radijator koji se široko koristi u praksi antenske tehnologije. Međutim, svaka antena ima svoje prednosti i nedostatke.

Odmah napominjemo da su za dobar rad bilo koje antene potrebna najmanje dva uvjeta, a to je prisutnost optimalne struje prednapona i efektivno formiranje elektromagnetnog vala. HF antene mogu biti vertikalne ili horizontalne. Postavljanjem polutalasnog dipola vertikalno, a smanjenjem njegove visine pretvaranjem četvrtog dijela u protuteže, dobijamo takozvanu četvrtvalnu vertikalu. Vertikalne četvrttalasne antene za svoj efikasan rad zahtevaju dobro "elektronsko uzemljenje", jer. tlo planete "Zemlja" ima slabu provodljivost. Radio uzemljenje je zamijenjeno spojnim protutegovima. Praksa pokazuje da bi minimalni potreban broj protutega trebao biti oko 12, ali je bolje ako njihov broj prelazi 20 ... 30, a idealno je potrebno imati 100-120 protutega.

Nikada ne treba zaboraviti da idealna vertikalna antena sa sto protivutega ima efikasnost od 47%, a antena sa tri protivutega ima efikasnost manju od 5%, što je jasno prikazano na grafikonu. Snaga koja se dovodi do antene sa malim brojem protivtega apsorbuje se od površine zemlje i okolnih objekata, zagrijavajući ih. Potpuno ista niska efikasnost očekuje nisko ležeći horizontalni vibrator. Jednostavno rečeno, zemlja se slabo reflektuje i dobro apsorbuje emitovani radio talas, posebno kada se talas još nije formirao u bliskoj zoni od antene, kao zamagljeno ogledalo. Bolje odražava površinu morske vode i uopće ne odražava pješčanu pustinju. Prema teoriji reciprociteta, parametri i karakteristike antene su isti i za prijem i za prenos. To znači da u režimu prijema u blizini vertikale sa malim brojem protivtega dolazi do velikih gubitaka korisnog signala i, kao rezultat, povećanja komponente šuma primljenog signala.

Protivutezi klasične vertikale moraju biti najmanje dužine glavnog klina, tj. struje pomaka koje teku između osovinice i protivutega zauzimaju određenu količinu prostora, što je uključeno ne samo u formiranje dijagrama usmjerenosti, već iu formiranje jačine polja. Sa velikom aproksimacijom, možemo reći da svaka tačka na iglici odgovara sopstvenoj tački ogledala na protivteži, između koje teku struje prednapona. Činjenica je da struje pomaka, kao i sve konvencionalne struje, teku duž puta najmanjeg otpora, koji je u ovom slučaju koncentriran u volumenu ograničenom radijusom igle. Rezultirajući uzorak zračenja će biti superpozicija (superpozicija) ovih struja. Da se vratimo na gore rečeno, to znači da efikasnost klasične antene zavisi od broja protivtega, tj. što je više protivtega, veća je struja prednapona, efikasnija je antena, OVO JE PRVI USLOVI za dobre performanse antene.

Idealnim slučajem smatra se polutalasni vibrator koji se nalazi na otvorenom prostoru u nedostatku upijajućeg tla, ili vertikala koja se nalazi na potpuno metalnoj površini radijusa 2-3 valne dužine. Ovo je neophodno kako tlo zemlje ili objekti koji okružuju antenu ne ometaju efektivno formiranje elektromagnetnog talasa. Činjenica je da se formiranje vala i podudarnost u fazi magnetne (H) i električne (E) komponente elektromagnetskog polja ne dešava u bliskoj zoni Hercovog dipola, već u srednjoj i daljoj zoni na udaljenost od 2-3 talasne dužine, OVAJ DRUGI USLOVI za dobar rad antena. Ovo je glavni nedostatak klasičnog Hertzovog dipola.

Na generisani elektromagnetski talas u dalekoj zoni manje utiče zemljina površina, savija se oko nje, reflektuje se i širi u medijumu. Svi gore navedeni vrlo kratki koncepti potrebni su kako bi se razumjela dalja suština izgradnje amaterskih balkonskih antena, kako bi se tražio takav dizajn antene u kojem se val formira unutar same antene.

Sada je jasno da je postavljanje antena pune veličine, četvrttalasnog igla sa protivutegom ili polutalasnog dipola Hertzian HF opsega gotovo nemoguće postaviti unutar balkona ili lođe. A ako je radio-amater uspio pronaći pristupačnu tačku za pričvršćivanje antene na zgradi nasuprot balkona ili prozora, onda se to danas smatra velikom srećom.

2. Skraćeni Hertz dipol.

Sa ograničenim prostorom koji im je na raspolaganju, radio-amateri moraju napraviti kompromis i smanjiti veličinu antena. Antene se smatraju električnim malim ako njihove dimenzije ne prelaze 10 ... 20% valne dužine λ. U takvim slučajevima često se koristi skraćeni dipol. Kada se antena skrati, njen distribuirani kapacitet i induktivnost se smanjuju, rezonancija se mijenja prema višim frekvencijama. Da bi se nadoknadio ovaj nedostatak, dodatni induktori L i kapacitivna opterećenja C se uvode u antenu kao grudni elementi (slika 1).

Maksimalna efikasnost antene se postiže postavljanjem produžnih zavojnica na krajeve dipola, jer struja na krajevima dipola je maksimalna i ravnomernije raspoređena, što obezbeđuje maksimalnu efektivnu visinu antene hd = h. Uključivanje induktora bliže centru dipola će smanjiti sopstvenu induktivnost, u ovom slučaju opada struja do krajeva dipola, efektivna visina se smanjuje, a nakon toga i efikasnost antene.

Zašto nam je potrebno kapacitivno opterećenje u skraćenom dipolu? Činjenica je da se s velikim skraćivanjem faktor kvalitete antene uvelike povećava, a propusni opseg antene postaje uži od amaterskog radio raspona. Uvođenjem kapacitivnih opterećenja povećava se kapacitet antene, smanjuje se faktor kvalitete formiranog LC kola i proširuje njegov propusni opseg na prihvatljivu. Skraćeni dipol se podešava na radnu frekvenciju u rezonanciji ili pomoću induktora ili dužine provodnika i kapacitivnih opterećenja. Time se obezbjeđuje kompenzacija njihovih reaktancija na rezonantnoj frekvenciji, što je neophodno prema uslovima koordinacije sa napajanjem.

Bilješka: Tako kompenziramo potrebne karakteristike skraćene antene da bi se uskladila sa fiderom i prostorom, ali smanjenje njenih geometrijskih dimenzija UVIJEK dovodi do smanjenja njene efikasnosti (COP).

Jedan od primjera proračuna produžnog induktora opisan je u časopisu Radio Journal of Radio, broj 5, 1999. godine, gdje se proračun vrši iz postojećeg emitera. Induktori L1 i L2 su postavljeni ovde na tačku napajanja četvrttalasnog dipola A i protivutega D (slika 2.). Ovo je jednopojasna antena.

Također možete izračunati induktivnost skraćenog dipola na radio-amaterskoj web stranici RN6LLV - ona daje vezu za preuzimanje kalkulatora koji može pomoći u izračunavanju produžne induktivnosti.

Postoje i vlasničke skraćene antene (Diamond HFV5), koje imaju verziju sa više opsega, vidi sl. 3, na istom mestu njen električni dijagram.

Rad antene se zasniva na paralelnom povezivanju rezonantnih elemenata podešenih na različite frekvencije. Prilikom prelaska iz jednog raspona u drugi, oni praktično ne utječu jedni na druge. Induktori L1-L5 su produžni namotaji, svaki dizajniran za svoj frekventni opseg, baš kao i kapacitivna opterećenja (antenski produžetak). Potonji imaju teleskopski dizajn, a promjenom dužine mogu podesiti antenu u malom frekvencijskom rasponu. Antena je veoma uskopojasna.

* Mini antena za opseg od 27MHz, čiji je autor S. Zaugolny. Pogledajmo pobliže njen rad. Autorska antena se nalazi na 4. spratu panelne zgrade od 9 spratova u prozorskom otvoru i u suštini je sobna antena, iako će ova verzija antene bolje raditi van perimetra prozora (balkon, lođa). Kao što se vidi sa slike, antena se sastoji od oscilatornog kola L1C1 podešenog na rezonanciju na frekvenciji komunikacionog kanala, a komunikaciona zavojnica L2 deluje kao podudarni element sa fiderom, sl. 4.a. Glavni emiter ovdje su kapacitivna opterećenja u obliku žičanih okvira dimenzija 300 * 300 mm i skraćeni simetrični dipol koji se sastoji od dva komada žice po 750 mm. Ako uzmemo u obzir da bi vertikalno postavljen polutalasni dipol zauzeo visinu od 5,5 m, onda je antena visine samo 1,5 m vrlo zgodna opcija za postavljanje u prozorski otvor.

Ako isključimo rezonantni krug iz kola i spojimo koaksijalni kabel direktno na dipol, tada će rezonantna frekvencija biti u rasponu od 55-60 MHz. Na osnovu ove šeme, jasno je da je element za podešavanje frekvencije u ovom dizajnu oscilatorno kolo, a antena je skraćena za 3,7 puta i nije značajno smanjila njenu efikasnost. Ako se u ovom dizajnu koristi oscilatorno kolo koje je podešeno na druge niže frekvencije HF opsega, naravno da će antena raditi, ali sa mnogo manjom efikasnošću. Na primjer, ako je takva antena podešena na amaterski opseg od 7 MHz, tada će faktor skraćivanja antene od polovine talasa ovog opsega biti 14,3, a efikasnost antene će pasti još više (za kvadratni korijen od 14), tj. više od 200 puta. Ali ništa se tu ne može učiniti, morate odabrati takvu antenu koja bi bila što efikasnija. Ovaj dizajn jasno pokazuje da su zračeći elementi ovdje kapacitivna opterećenja u obliku žičanih kvadrata, te bi bolje obavljali svoje funkcije da su potpuno metalni. Slaba karika ovdje je oscilatorno kolo L1C1, koje mora imati visok faktor kvalitete-Q, a dio korisne energije u ovom dizajnu beskorisno se troši unutar ploča kondenzatora C1. Dakle, povećanje kapacitivnosti kondenzatora, iako smanjuje rezonantnu frekvenciju, ali i smanjuje ukupnu efikasnost ovog dizajna. Prilikom projektovanja ove antene za niže frekvencije HF opsega, treba obratiti pažnju na to šta bi bilo maksimalno na rezonantnoj frekvenciji L1, a minimalno C1, ne zaboravljajući da su kapacitivni radijatori deo rezonantnog sistema u celini. Maksimalno preklapanje frekvencije poželjno je projektirati ne više od 2, a emiteri su bili smješteni što dalje od zidova zgrade. Balkonska verzija ove antene sa kamuflažom od znatiželjnih očiju prikazana je na sl. 4.b. Radilo se o sličnoj anteni koja je korišćena neko vreme sredinom 20. veka na vojnim vozilima u HF opsegu sa frekvencijom podešavanja od 2-12 MHz.

* Jednopojasna varijanta "Undying Fuchs Antenna"(21MHz) prikazan je na Sl.5.a. Pin dug 6,3 metra (skoro pola vala) napaja se sa kraja paralelnim oscilatornim krugom sa istim visokim otporom. G. Fuchs je odlučio da su na ovaj način paralelni oscilatorni krug L1C1 i polutalasni dipol međusobno usklađeni, i tako je... Kao što znate, polutalasni dipol je samodovoljan i radi sam za sebe, ne treba mu protivteže kao četvrttalasni vibrator. Emiter (bakrena žica) se može postaviti u plastičnu šipku. Takav štap za pecanje može se izvući iz balkonske ograde i vratiti za vrijeme rada na zraku, ali zimi to stvara niz neugodnosti. Kao "uzemljenje" za oscilatorni krug koristi se komad žice od samo 0,8 m, što je vrlo zgodno kada se takva antena postavlja na balkon. Istovremeno, ovo je izuzetan slučaj kada se saksija može koristiti kao tlo (šala). Induktivnost rezonantne zavojnice L2 je 1,4 μH, izrađena je na okviru prečnika 48 mm i sadrži 5 zavoja žice od 2,4 mm sa korakom od 2,4 mm. Kao rezonantni kondenzator kapaciteta 40 pF, u kolu se koriste dva komada koaksijalnog kabla RG-6. Segment (C2 prema dijagramu) je nepromjenjivi dio rezonantnog kondenzatora dužine ne veće od 55-60cm, a kraći segment (C1 prema dijagramu) se koristi za fino podešavanje rezonancije (15-20cm ). Komunikacijski kalem L1 u obliku jednog zavoja preko zavojnice L2 izrađen je kablom RG-6 sa razmakom od 2-3 cm u pletenici, a podešavanje SWR-a se vrši pomicanjem ovog zavoja od sredine prema protuteži. .

Bilješka: Fuchs antena dobro radi samo u polutalasnoj verziji emitera, koja se takođe može skratiti prema vrsti spiralnih antena (pročitajte ispod).

* Opcija višepojasnih balkonskih antena prikazano na sl. 5 B. Testiran je još 50-ih godina prošlog vijeka. Ovdje induktivnost igra ulogu produžetka zavojnice u autotransformatorskom modu. Kondenzator C1 na 14 MHz podešava antenu u rezonanciju. Takav pin treba dobro uzemljenje, što je teško pronaći na balkonu, iako za ovu opciju možete koristiti široku mrežu cijevi za grijanje za svoj stan, ali se ne preporučuje napajanje više od 50 vati. Induktor L1 ima 34 zavoja bakrene cijevi promjera 6 mm, namotane na okvir promjera 70 mm. Grane od 2,3 i 4 zavoja. U opsegu od 21 MHz, prekidač P1 je zatvoren, P2 je otvoren, U opsegu od 14 MHz, P1 i P2 su zatvoreni. Na 7 MHz, položaj prekidača je isti kao na 21 MHz. U opsegu od 3,5 MHz otvoreni su P1 i P2 Prekidač P3 određuje koordinaciju sa fiderom. U oba slučaja moguće je koristiti štap oko 5m, tada će ostatak emitera visjeti do zemlje. Jasno je da bi upotreba ovakvih antenskih opcija trebala biti iznad 2. sprata zgrade.

U ovom odjeljku nisu prikazani svi primjeri skraćivanja dipolnih antena; drugi primjeri skraćivanja linearnog dipola bit će predstavljeni u nastavku.

3. Spiralne antene.

Nastavljajući raspravu o temi skraćenih balkonskih antena, ne mogu se zanemariti spiralne antene HF opsega. I naravno, potrebno je prisjetiti se njihovih svojstava, koja imaju gotovo sva svojstva Hertzovog dipola.

Svaka skraćena antena, čije dimenzije ne prelaze 10-20% talasne dužine, odnosi se na električno male antene.

Karakteristike malih antena:

1. Što je antena manja, manji omski gubici bi trebali biti u njoj. Male antene napravljene od tankih žica ne mogu efikasno raditi, jer doživljavaju povećane struje, a skin efekat zahtijeva niske površinske otpore. Ovo posebno važi za antene čija veličina radijatora je mnogo manja od četvrtine talasne dužine.
2. Budući da je jačina polja obrnuto proporcionalna veličini antene, smanjenje veličine antene dovodi do povećanja jako velike jačine polja u njenoj blizini, a sa povećanjem ulazne snage dovodi do pojave Efekat "vatre Svetog Elma".
3. Linije sile električnog polja skraćenih antena imaju neku efektivnu zapreminu u kojoj je ovo polje koncentrisano. Ima oblik blizak elipsoidu okretanja. U stvari, ovo je zapremina bliskog kvazistatičkog polja antene.
4. Mala antena dimenzija λ/10 ili manje ima faktor kvaliteta od oko 40-50 i relativni propusni opseg ne veći od 2%. Stoga je potrebno u takve antene uvesti element za podešavanje unutar jednog amaterskog opsega. Takav primjer je lako uočiti u magnetnim antenama malih dimenzija. Povećanje propusnog opsega smanjuje efikasnost antene, stoga uvijek treba težiti povećanju efikasnosti ultra malih antena na različite načine.

* Smanjenje veličine simetričnog polutalasnog dipola prvo je dovelo do pojave induktora koji se produžavaju (slika 6.a), a smanjenje njegove međunavojne kapacitivnosti i maksimalno povećanje efikasnosti doveli su do pojave induktora za dizajn spiralnih antena sa poprečnim zračenjem. Spiralna antena (slika 6.b.) je skraćeni klasični polutalasni (četvrttalasni) dipol namotan u spiralu sa raspoređenim induktivnostima i kapacitivnostima po celoj dužini. Za takav dipol faktor kvalitete se povećao, a propusni opseg je postao uži.

Za proširenje propusnog opsega, skraćeni spiralni dipol, poput skraćenog linearnog dipola, ponekad je opremljen kapacitivnim opterećenjem, sl.6.b.

Budući da se u proračunima antena sa jednim vibratorom koncept efektivne površine antene (A eff.) praktikuje prilično široko, razmotrićemo mogućnosti povećanja efikasnosti spiralnih antena korišćenjem krajnjih diskova (kapacitivno opterećenje) i preći na grafičko primjer raspodjele struja na sl. 7. Zbog činjenice da je u klasičnoj spiralnoj anteni induktor (savijeni antenski list) raspoređen po cijeloj dužini, raspodjela struje duž antene je linearna, a strujna površina se neznatno povećava. Gdje je Iap struja antičvora spiralne antene, slika 7.a. I efektivna površina antene Aeff. određuje onaj dio površine prednjeg dijela ravnog vala iz kojeg antena uklanja energiju.

Da bi se proširio propusni opseg i povećala površina efektivnog zračenja, praktikuje se ugradnja krajnjih diskova, čime se povećava efikasnost antene u cjelini, slika 7.b.

Kada su u pitanju nebalansirane (četvrttalasne) spiralne antene, uvijek treba imati na umu da je Aeff. u velikoj mjeri zavisi od kvaliteta zemljišta. Dakle, treba znati da istu efikasnost četvrttalasne vertikale pružaju četiri protivutega dužine λ/4, šest protivtega dužine λ/8 i osam protivtega dužine λ/16. Štaviše, dvadeset protivutega dužine λ /16 daju istu efikasnost kao osam protivtega dužine λ /4. Postaje jasno zašto su balkonski radio-amateri došli do poluvalnog dipola. Radi za sebe (vidi sl. 7.c.), linije sile su zatvorene za svoje elemente i "zemlju", kao u dizajnu na slici 7.a;b. ne treba mu. Osim toga, spiralne antene mogu biti opremljene i sa grupisanim produžnim-L (ili skraćivanjem-C) elementima električne dužine spiralnog radijatora, a njihova dužina heliksa može se razlikovati od heliksa pune dužine. Primjer za to je promjenjivi kondenzator (o njemu će biti riječi u nastavku), koji se može smatrati ne samo elementom za podešavanje serijskog oscilatornog kruga, već i elementom za skraćivanje. Takođe spiralna antena za prenosive stanice na opsegu 27 MHz (slika 8). Postoji produžni induktor za kratku spiralu.

* kompromisno rešenje može se vidjeti u dizajnu Valerija Prodanova (UR5WCA), - balkonska spiralna antena 40-20m sa koeficijentom skraćivanja K = 14, prilično je vrijedna pažnje radio-amatera bez krova, vidi sl.9.

Prvo, višepojasni je (7/10/14MHz), a drugo, da bi povećao njegovu efikasnost, autor je udvostručio broj spiralnih antena i spojio ih fazno. Nedostatak kapacitivnog opterećenja u ovoj anteni je zbog činjenice da je proširenje propusnog opsega i Aeff. Antena je postignuta infaznim uključivanjem u paralelu dva identična elementa zračenja. Svaka antena je namotana bakarnom žicom na PVC cijev prečnika 5 cm, dužina žice svake antene je pola talasa za opseg od 7 MHz. Za razliku od Fuchs antene, ova antena je spojena sa fiderom pomoću širokopojasnog transformatora. Izlaz transformatora 1 i 2 ima zajednički napon. Vibratori u autorskoj verziji stoje na udaljenosti od samo 1 m jedan od drugog, ovo je širina balkona. Sa proširenjem ove udaljenosti unutar balkona, pojačanje će se neznatno povećati, ali će se širina opsega antene značajno proširiti.

* Radio amater Harry Elington(WA0WHE, izvor "QST", 1972, januar. Sl. 8.) izgradio je spiralnu antenu od 80 m sa koeficijentom brzine od oko K=6,7, koja se u njegovoj bašti može maskirati kao oslonac za noćnu lampu ili jarbol za zastavu. Kako se vidi iz njegovog komentara, do relativnog spokoja brinu i strani radio-amateri, iako je antena postavljena u privatnom dvorištu. Prema autoru, spiralna antena sa kapacitivnim opterećenjem na cevi prečnika 102 mm, visine oko 6 metara i protivteže od četiri žice, lako dostiže SWR od 1,2-1,3, a sa SWR = 2 radi u propusnom opsegu do 100 kHz. Električna dužina žice u spirali je također bila pola vala. Polutalasna antena se napaja sa kraja antene preko koaksijalnog kabla sa talasnom impedancijom od 50 oma kroz KPI od -150pF, koji je antenu pretvorio u serijski oscilatorni krug (L1C1) sa induktivnošću zračenja spirale .

Naravno, po efikasnosti prenosa, vertikalna spirala je inferiornija od klasičnog dipola, ali prema autoru ova antena je mnogo bolja za prijem.

* Namotane antene

Da biste smanjili veličinu linearnog poluvalnog dipola, nije ga potrebno uvijati u spiralu.

U principu, spirala se može zamijeniti drugim oblicima poluvalnog dipolnog savijanja, na primjer, prema Minkowskom, sl. 11. Dipol sa fiksnom frekvencijom od 28,5 MHz može se postaviti na podlogu dimenzija 175mm x 175mm. Ali fraktalne antene su vrlo uskopojasne, a za radio amatere su samo od kognitivnog interesa u transformaciji njihovog dizajna.

Koristeći drugu metodu skraćivanja veličine antena, polutalasni vibrator ili vertikala može se skratiti sabijanjem u oblik meandra, sl.12. Istovremeno, parametri vertikalne ili dipolne antene se neznatno mijenjaju kada su komprimirani za najviše dva puta. Ako su horizontalni i vertikalni dijelovi meandra jednaki, pojačanje meandarske antene se smanjuje za oko 1 dB, a ulazna impedansa je blizu 50 oma, što omogućava direktno napajanje takve antene sa 50-om. kabl. Dalje smanjenje veličine (NE dužine žice) rezultira smanjenjem pojačanja i ulazne impedanse antene. Međutim, performanse pravokutne antene za kratkotalasni opseg karakteriše povećana otpornost na zračenje u odnosu na linearne antene sa istim skraćenjem žice. Eksperimentalna istraživanja su pokazala da je sa visinom meandra od 44 cm i sa 21 elementom na rezonantnoj frekvenciji od 21,1 MHz impedansa antene bila 22 oma, dok linearna vertikala iste dužine ima impedanciju 10-15 puta manju. Zbog prisustva horizontalnih i vertikalnih preseka meandra, antena prima i zrači elektromagnetne talase horizontalne i vertikalne polarizacije.

Stiskanjem ili istezanjem možete postići rezonanciju antene na željenoj frekvenciji. Korak meandra može biti 0,015λ, ali ovaj parametar nije kritičan. Umjesto meandra, možete koristiti vodič s trokutastim zavojima ili spiralom. Potrebna dužina vibratora može se odrediti eksperimentalno. Kao polazna tačka, može se pretpostaviti da dužina "ispravljenog" provodnika treba da bude oko četvrtine talasne dužine za svaki krak razdvojenog vibratora.

* "Tesla spirala" u balkonskoj anteni. Prateći željeni cilj smanjenja veličine balkonske antene i minimiziranja gubitaka u Aeff-u, radio-amateri su umjesto krajnjih diskova počeli koristiti tehnološki napredniju ravnu „Teslinu spiralu“ od meandra, koristeći je kao produžetak induktivnosti skraćenog dipol i krajnji kapacitet istovremeno (slika 6. A.). Raspodjela magnetnog i električnog polja u ravnoj Teslinoj induktorici prikazana je na sl. 13. Ovo odgovara teoriji širenja radio talasa, gde su polje-E i polje-H međusobno okomite.

U antenama sa dvije ravne Tesline spirale također nema ničeg natprirodnog, pa stoga pravila za konstrukciju Tesline spiralne antene ostaju klasična:

• električna dužina heliksa može biti neuravnotežena antena kao četvrttalasna vertikala ili savijeni polutalasni dipol.
• Što je veći korak namotaja i veći njegov prečnik, veća je njegova efikasnost i obrnuto.
• Što je veća udaljenost između krajeva namotanog polutalasnog vibratora, veća je njegova efikasnost i obrnuto.

Jednom riječju, dobili smo presavijeni polutalasni dipol u obliku ravnih induktora na njegovim krajevima, vidi sl.14. U kojoj mjeri smanjiti ili povećati ovaj ili onaj dizajn, radio-amater odlučuje nakon što izađe na svoj balkon s mjernom trakom (nakon što se dogovori u krajnjem slučaju, s majkom ili suprugom).

Upotreba ravnog induktora s velikim razmacima između zavoja na krajevima dipola rješava dva problema odjednom. Ovo je kompenzacija električne dužine skraćenog vibratora distribuiranom induktivnošću i kapacitivnošću, kao i povećanje efektivne površine skraćene antene Aeff, istovremeno proširujući njen propusni opseg, kao na sl. 7.b.c. Ovo rešenje pojednostavljuje dizajn skraćene antene i omogućava da svi disperzovani LC - antenski elementi rade sa maksimalnom efikasnošću. Nema neradnih elemenata antene, na primjer, kao kapacitivnost u magnetu ML-antene i induktivnost EN-antene. Treba imati na umu da skin efekat potonjeg zahtijeva debele i visoko vodljive površine, ali s obzirom na antenu s Teslinim induktorom, vidimo da namotana antena ponavlja električne parametre konvencionalnog poluvalnog vibratora. U ovom slučaju, distribucija struja i napona duž cijele dužine mreže antene podliježe zakonima linearnog dipola i ostaje nepromijenjena uz neke izuzetke. Stoga je potreba za zadebljanjem elemenata antene (Tesla spirala) potpuno eliminisana. Osim toga, energija se ne troši za zagrijavanje elemenata antene. Gore navedene činjenice navode nas na razmišljanje o visokom budžetu ovog dizajna. A jednostavnost njegove izrade je iz ruke nekoga ko je barem jednom u životu držao čekić u rukama i previjao prst.

Takva antena sa određenim smetnjama može se nazvati induktivnom kapacitivnom, u kojoj se nalaze elementi LC zračenja, ili antena Tesline zavojnice. Osim toga, uzimanje u obzir bliskog polja (kvazistatičkog) teoretski može dati još veće jačine polja, što potvrđuju terenski testovi ovog dizajna. EH-polje se stvara u telu antene i, shodno tome, ova antena manje zavisi od kvaliteta zemlje i okolnih objekata, što je zapravo dar za porodicu balkonskih antena. Nije tajna da takve antene dugo postoje među radio-amaterima, a ova publikacija pruža materijal o transformaciji linearnog dipola u spiralnu antenu s poprečnim zračenjem, zatim u skraćenu antenu s uslovnim nazivom "Teslina spirala". Ravna spirala se može namotati žicom od 1,0-1,5 mm, jer. visok napon je prisutan na kraju antene, a struja je minimalna. Žica prečnika 2-3 mm malo će poboljšati efikasnost antene, ali će značajno iscrpiti vaš novčanik.

Napomena: Dizajn i proizvodnja skraćenih antena kao što su "spiral" i "Tesla coil" sa električnom dužinom od λ/2 povoljno se upoređuje sa spiralom sa električnom dužinom od λ/4 zbog nedostatka dobrog "uzemljenja" na balkonu.

Snaga antene.

Antenu sa Teslinim spiralama razmatramo kao simetrični polutalasni dipol savijen u dvije paralelne spirale na svojim krajevima. Njihove ravni su paralelne jedna s drugom, iako mogu biti u istoj ravni, sl. 14. Njegova ulazna impedansa se samo neznatno razlikuje od klasične verzije, tako da su ovdje primjenjive klasične opcije podudaranja.

Windom linearna antena vidi sl.15. odnosi se na vibratore sa asimetričnim napajanjem, odlikuje se svojom "nepretencioznošću" u smislu usklađivanja sa primopredajnikom. Jedinstvenost Windom antene leži u njenoj primeni na nekoliko opsega i jednostavnosti proizvodnje. Transformirajući ovu antenu u "Tesline spirale", u svemiru će simetrična antena izgledati kao na sl. 16.a, - sa Gama podudaranjem, i asimetričnim Windomovim dipolom, sl.16.b.

Da biste odlučili koju opciju antene odabrati za realizaciju vaših planova da svoj balkon pretvorite u "antensko polje", bolje je pročitati ovaj članak do kraja. Dizajn balkonskih antena ima prednost u odnosu na antene u punoj veličini po tome što se njihovi parametri i druge kombinacije mogu napraviti bez odlaska na krov vaše kuće i bez ponovnog ozljeđivanja upravitelja kuće. Osim toga, ova antena je praktičan vodič za početnike radio amatere, kada možete praktično „na koljenima“ naučiti sve osnove izgradnje elementarnih antena.

Sklop antene

Na osnovu prakse, bolje je uzeti dužinu žice koja čini mrežu antene s malom marginom, malo više za 5-10% od procijenjene dužine, to bi trebala biti izolirana jednožilna bakrena žica za ožičenje prečnika 1,0-1,5 mm. Noseća konstrukcija buduće antene se sklapa (lemljenjem) od PVC cijevi za grijanje. Naravno, ni u kom slučaju se ne smiju koristiti cijevi s ojačanim aluminijskim cijevima. Za eksperiment su pogodni i suvi drveni štapići, vidi sliku 17.

Nema potrebe da ruski radio-amater priča korak po korak montažu potporne konstrukcije, dovoljno je da pogleda originalni proizvod izdaleka. Ipak, prilikom sastavljanja Windom antene ili simetričnog dipola, vrijedi prvo označiti izračunatu tačku napajanja na platnu buduće antene i pričvrstiti je na sredini traverze, gdje će se antena napajati. Naravno, dužina pomicanja je uključena u ukupnu električnu veličinu buduće antene, a što je duža, to je veća efikasnost antene.

Transformer

Impedansa antene simetričnog dipola bit će nešto manja od 50 oma, stoga pogledajte dijagram povezivanja na slici 18.a. može se urediti jednostavnim uključivanjem magnetne brave ili korištenjem gama podudaranja.

Otpor presavijene Windom antene je nešto manji od 300 oma, tako da možete koristiti podatke iz tabele 1, koja pleni svojom svestranošću koristeći samo jednu magnetnu bravu.

Feritno jezgro (zasun) mora biti ispitano prije postavljanja na antenu. Da biste to učinili, sekundarni namotaj L2 je spojen na predajnik, a primarni namotaj L1 na ekvivalent antene. Provjeravaju SWR, zagrijavanje jezgre, kao i gubitke snage u transformatoru. Ako se jezgro zagrije pri datoj snazi, tada se broj feritnih zasuna mora udvostručiti. Ako postoje neprihvatljivi gubici snage, tada je potrebno odabrati ferit. Pogledajte tabelu 2 za odnos gubitka snage i dB.

Bez obzira koliko je ferit prikladan, ja i dalje vjerujem da je za zrači radio talas bilo koje mini-antene, gdje je koncentrisano ogromno EH polje, „crna rupa“. Bliska lokacija ferita smanjuje efikasnost mini-antene za µ/100 puta, a svi pokušaji da se antena učini što efikasnijom postaju uzaludni. Stoga su u mini antenama najpoželjniji transformatori sa vazdušnim jezgrom, Sl. 18.b. Takav transformator, koji radi u rasponu od 160-10m, namotan je dvostrukom žicom 1,5mm na okvir promjera 25 i dužine 140mm, 16 zavoja s dužinom namota od 100mm.

Također je vrijedno zapamtiti da fider takve antene doživljava veliki intenzitet zračenja polja na svojoj pletenici i stvara napon u njemu koji negativno utječe na rad primopredajnika u načinu prijenosa. Bolje je eliminisati efekat antene blokiranjem fider-prigušnice bez upotrebe feritnih prstenova, vidi sl.19. To su 5-20 zavoja koaksijalnog kabla namotanog na okvir promjera 10 - 20 centimetara.

Takve fider prigušnice se mogu instalirati u neposrednoj blizini antenske mreže (tijela), ali je bolje ići dalje od visoke koncentracije polja i postaviti na udaljenosti od oko 1,5-2 m od antenske mreže. Druga takva prigušnica, postavljena na udaljenosti od λ / 4 od prve, neće ometati.

Podešavanje antene

Postavljanje antene donosi veliko zadovoljstvo, a osim toga, ovakva konstrukcija se preporučuje za laboratorijske radove na specijalizovanim fakultetima i univerzitetima, bez napuštanja laboratorije, na temu "Antene".

Možete započeti podešavanje pronalaženjem rezonantne frekvencije i podešavanjem SWR antene. Sastoji se od pomicanja tačke napajanja antene u jednom ili drugom smjeru. Nema potrebe pomicati transformator ili kabel za napajanje duž traverze i nemilosrdno rezati žice kako biste odredili tačku napajanja. Ovdje je sve blisko i jednostavno.

Dovoljno je napraviti klizače u obliku „krokodila“ na unutrašnjim krajevima ravnih spirala s jedne i s druge strane, kao što je prikazano na slici 20. Nakon što smo prethodno osigurali lagano povećanje dužine spirale, uzimajući u obzir postavke, pomičemo klizače s različitih strana dipola na istu dužinu, ali u suprotnim smjerovima, čime pomičemo točku napajanja. Rezultat podešavanja će biti očekivani SWR od ne više od 1,1-1,2 na pronađenoj frekvenciji. Reaktivne komponente treba da budu minimalne. Naravno, kao i svaka antena, ona mora biti smještena na mjestu što je moguće bliže uvjetima mjesta postavljanja.

Drugi korak će biti podešavanje antene tačno na rezonanciju, što se postiže skraćivanjem ili produžavanjem vibratora sa obe strane jednakim komadima žice koristeći iste klizače. Odnosno, možete povećati frekvenciju podešavanja skraćivanjem oba zavoja spirale za istu veličinu, i, naprotiv, smanjiti frekvenciju produžavanjem. Na kraju postavljanja na budućem mjestu ugradnje potrebno je sigurno povezati, izolirati i učvrstiti sve elemente antene.

Pojačanje antene, širina pojasa i ugao snopa

Prema radio-amaterima, ova antena ima manji ugao snopa od oko 15 stepeni od dipola u punoj veličini i pogodnija je za DX komunikaciju. Dipol Tesline zavojnice ima slabljenje od -2,5 dB u poređenju sa dipolom pune veličine instaliranim na istoj visini od tla (λ/4). Širina opsega antene na nivou od -3 dB je 120-150 kHz! Kada se postavi horizontalno, opisana antena ima dijagram zračenja u obliku osmice kao polutalasni dipol pune veličine, a minimumi dijagrama zračenja obezbeđuju slabljenje do -25 dB. Moguće je poboljšati efikasnost antene, kao iu klasičnoj verziji, povećanjem visine postavljanja. Ali kada se antene postavljaju u istim uslovima na visinama od λ/8 i niže, Teslina spiralna antena će biti efikasnija od polutalasnog dipola.

Bilješka: Svi podaci o Teslinoj zavojnoj anteni izgledaju savršeno, ali čak i ako je ovaj raspored antene lošiji od dipola za 6dB, tj. za jednu tačku na skali S-metra, onda je ovo već divno.

Druge izvedbe antena.

Sa dipolom za domet od 40 metara i sa drugim izvedbama dipola do dometa od 10 metara, sada je sve jasno, ali vratimo se na spiralnu vertikalu za domet od 80 metara (slika 10.). Ovdje se prednost daje poluvalnoj spiralnoj anteni, pa je stoga "zemlja" ovdje potrebna samo nominalno.

Napajanje takvih antena može se izvesti kao na slici 9 pomoću sumirajućeg transformatora ili na slici 10. varijabilni kondenzator. Naravno, u drugom slučaju će propusni opseg antene biti znatno uži, ali antena ima mogućnost podešavanja dometa, a ipak je, prema podacima autora, potrebno barem neka vrsta uzemljenja. Naš zadatak, kada smo na balkonu, je da ga se riješimo. Budući da se antena napaja sa kraja (u "antinodi" napona), ulazna impedansa skraćene polutalasne spiralne antene može biti oko 800-1000 oma. Ova vrijednost zavisi od visine vertikalnog dijela antene, od prečnika "Tesline spirale" i od položaja antene u odnosu na okolne objekte. Da biste uskladili visoku ulaznu impedanciju antene sa niskim otporom fidera (50 Ohma), možete koristiti visokofrekventni autotransformator u obliku induktora sa odvodom (slika 21.a), koji se široko praktikuje u pola -talasne, vertikalno postavljene linearne antene na 27 MHz kompanije SIRIO, ENERGY itd.

Podaci odgovarajućeg autotransformatora za polutalasnu CB antenu u rasponu od 10-11m:

D = 30 mm; L1=2 okreta; L2 = 5 zavoja; d=1.0mm; h=12-13 mm. Udaljenost između L1 i L2 = 5 mm. Zavojnice su namotane na jedan plastični okvir zavoj do okreta. Kabl je spojen na centralno jezgro na izlaz od 2 zavoja. Mreža (kraj) polutalasnog vibratora je povezana sa "vrućim" izlazom zavojnice L2. Snaga za koju je dizajniran autotransformator je do 100 vati. Moguć je izbor zavojne slavine.

Podaci odgovarajućeg autotransformatora za polutalasnu antenu spiralnog tipa sa dometom od 40m:

D = 32 mm; L1=4,6 μH; h=20 mm; d=1.5mm; n=12 okreta. L2=7,5 μH; ; h=27 mm; d=1.5mm; n=17 okreta. Zavojnica je namotana na jedan plastični okvir. Kabl je spojen na centralno jezgro na utičnicu. Mreža antene (kraj heliksa) je povezana sa "vrućim" izlazom L2 zavojnice. Snaga za koju je dizajniran autotransformator je 150-200W. Moguć je izbor zavojne slavine.

Dimenzije antene "Tesla spirala" se kreću 40m:ukupna dužina žice je 21m; Spoljni prečnik spirale će biti 0,9m

Podaci odgovarajućeg autotransformatora za helix antenu dometa 80m: D = 32 mm; L1=10,8 μH; h=37 mm; d=1.5mm; n=22 okreta. L2=17,6 μH; ; h=58 mm; d=1.5mm; n=34 okreta. Zavojnica je namotana na jedan plastični okvir. Kabl je spojen na centralno jezgro na utičnicu. Mreža antene (kraj heliksa) je povezana sa "vrućim" izlazom L2 zavojnice. Moguć je izbor zavojne slavine.

Dimenzije antene "Tesla spirala" se kreću 80m:ukupna dužina žice je 43m; Spoljni prečnik spirale će biti 1,2m

Koordinacija sa polutalasnim spiralnim dipolom kada se napaja sa kraja, može se izvesti ne samo pomoću autotransformatora, već i pomoću Fuchs-a, paralelnog oscilatornog kola, vidi sl.5.a.

Bilješka:

• Kada se polutalasna antena napaja sa jednog kraja, podešavanje na rezonanciju se može izvršiti sa oba kraja antene.
• U nedostatku barem neke vrste uzemljenja, potrebno je ugraditi fider-prigušnicu za zaključavanje na dovod.

Opcija vertikalne antene

S obzirom na par antena sa Teslinim zavojnicama i određeno područje za njihovo postavljanje, možete kreirati usmjerenu antenu. Podsjećam da su sve operacije sa ovom antenom potpuno identične sa antenama linearnih dimenzija, a potreba za njihovim smanjenjem nije zbog mode za mini antene, već zbog nedostatka lokacija za linearne antene. Upotreba dvoelementnih usmerenih antena sa rastojanjem između njih 0,09-0,1λ omogućava projektovanje i izradu usmerene Tesline spiralne antene.

Ova ideja je preuzeta iz "KB ŽURNAL" br. 6 za 1998. godinu. Ovu antenu je dobro opisao Vladimir Poljakov (RA3AAE), koja se može naći na internetu. Suština antene je da se dvije vertikalne antene koje se nalaze na udaljenosti od 0,09λ napajaju van faze jednim fiderom (jedna sa pletenicom, druga sa centralnim jezgrom). Napajanje se vrši pomoću tipa iste Windom antene, samo sa jednožičnim napajanjem, slika 22.. Fazni pomak između suprotnih antena se stvara tako što se podese niže i više frekvencije, kao kod klasičnih usmjerenih Yagi antena. A koordinacija sa fiderom se vrši jednostavnim pomeranjem tačke napajanja duž mreže obe antene, udaljavajući se od nulte tačke napajanja (sredine vibratora). Pomicanjem tačke napajanja od sredine za određenu udaljenost X, možete postići otpor od 0 do 600 oma, kao kod Windom antene. Trebat će nam samo oko 25 oma otpora, tako da će pomak tačke napajanja od sredine vibratora biti vrlo mali.

Električno kolo predložene antene sa približnim dimenzijama datim u talasnim dužinama prikazano je na Sl.22. A praktično podešavanje antene Tesline zavojnice na željeni otpor opterećenja je sasvim izvodljivo korištenjem tehnologije sa slike 20. Antena se napaja u tačkama XX direktno od fidera sa talasnom impedansom od 50 Ohma, a njena pletenica mora biti izolovana pomoću fider-prigušnice za zaključavanje, vidi sl.19.

Opcija vertikalne spiralne antene 30m RA3AAE

Ako radio amater iz nekog razloga nije zadovoljan verzijom Tesline spiralne antene, onda je verzija antene sa spiralnim radijatorima sasvim izvodljiva, sl. 23. Pogledajmo njenu računicu.

Koristimo dužinu polutalasne spiralne žice:

λ=300/MHz =300/10,1; λ/2 -29,7/2=14,85. Prihvati 15m

Izračunajmo korak za zavojnice na cijevi promjera 7,5 cm, dužina spiralnog namota = 135 cm:

Opseg L = D * π \u003d -7,5 cm * 3,14 = 23,55 cm. \u003d 0,2355 m;

broj zavoja polutalasnog dipola -15m/ 0,2355=63,69= 64 zavoja;

korak za namotavanje na rubu dužine 135 cm. - 135cm/64=2,1cm..

Odgovori: na cijev promjera 75 mm namotavamo 15 metara bakrene žice promjera 1-1,5 mm u količini od 64 zavoja s korakom namota = 2 cm.

Razmak između identičnih vibratora će biti 30*0,1=3m.

Bilješka: Proračuni antene su obavljeni sa zaokruživanjem radi mogućnosti skraćivanja žice za namotaje tokom podešavanja.

Da bi se povećala struja prednapona i jednostavno podešavanje, potrebno je napraviti mala podesiva kapacitivna opterećenja na krajevima vibratora, a na dovodu, na mjestu spajanja, potrebno je staviti prigušnicu za zaključavanje. Pomaknute tačke napajanja odgovaraju dimenzijama na sl. 22. Treba imati na umu da se jednosmjernost u ovom dizajnu postiže faznim pomakom između suprotnih spirala podešavanjem s razlikom od 5-8% u frekvenciji, kao kod klasičnih usmjerenih Uda-Yaga antena.

Zamotana "Bazooka"

Kao što znate, situacija sa bukom u bilo kom gradu ostavlja mnogo da se poželi. Ovo se također odnosi i na radiofrekvencijski spektar zbog široke upotrebe sklopnih pretvarača snage za kućanske aparate. Stoga sam pokušao da koristim dobro dokazanu antenu tipa Bazooka u Teslinoj spiralnoj anteni. U principu, ovo je isti polutalasni vibrator sa zatvorenim sistemom, kao i sve petljaste antene. Nije ga bilo teško postaviti na gore prikazanu traverzu. Eksperiment je izveden na frekvenciji od 10,1 MHz. Kao mreža antene korišten je televizijski kabel prečnika 7 mm. (sl.24). Glavna stvar je da pletenica kabla nije aluminijumska kao što je plašt, već bakar.

Čak i iskusni radio-amateri "probijaju" ovo, uzimajući pri kupovini sivu kablovsku pletenicu za kalajisani bakar. Budući da govorimo o QRP - anteni za balkon, a ulazna snaga je do 100 W, onda će takav kabel biti sasvim prikladan. Koeficijent skraćivanja takvog kabela s polietilenskom pjenom je oko 0,82. Dakle, dužina L1 (sl. 25.) za frekvenciju od 10,1 MHz. Svaki je iznosio 7,42 cm, a dužina L2 produžnih provodnika sa ovim rasporedom antene bila je 1,83 cm. Ulazna impedansa presavijene "Bazooke" nakon postavljanja na otvorenom prostoru bila je oko 22-25 oma i ničim nije regulirana. Stoga je ovdje bio potreban transformator 1:2. U probnoj verziji napravljen je na feritnom zasunu s jednostavnim žicama iz zvučnih zvučnika s omjerom okreta prema tablici 1. Druga verzija transformatora 1:2 prikazana je na sl. 26.

Aperiodična širokopojasna antena "Bazooka"

Ni jedan radio-amater koji ima na raspolaganju čak ni antensko polje na krovu svoje kuće ili u dvorištu vikendice neće odbiti anketnu širokopojasnu antenu zasnovanu na Teslinom namotanom fideru. Klasična verzija aperiodične antene sa otpornikom opterećenja poznata je mnogima, ovdje Bazooka antena djeluje kao širokopojasni vibrator, a njen propusni opseg, kao i u klasičnim verzijama, ima veliko preklapanje prema višim frekvencijama.

Kolo antene je prikazano na sl. 27, a snaga otpornika je oko 30% ulazne snage antene. Ako se antena koristi samo kao prijemna, dovoljna je snaga otpornika od 0,125W. Treba napomenuti da antena "Tesla spirala", postavljena horizontalno, ima dijagram zračenja u obliku osmice i sposobna je da vrši prostornu selekciju radio signala. Postavljen vertikalno, ima kružni uzorak zračenja.

4. Magnetne antene.

Druga, ne manje popularna vrsta antene je induktivni radijator sa skraćenim dimenzijama, ovo je magnetni okvir. Magnetni okvir je 1916. otkrio K. Brown i koristio se do 1942. kao prijemnik u radio prijemnicima i tragačima smjera. Ovo je također otvoreni oscilatorni krug s perimetrom okvira manjim od ≤ 0,25 valne dužine, naziva se "magnetna petlja" (magnetna petlja), a skraćeni naziv je dobio skraćenicu - ML. Aktivni element magnetske petlje je induktivnost. Godine 1942. radio-amater sa radio pozivnim znakom W9LZX prvi put je upotrijebio takvu antenu na stanici za emitiranje misije HCJB, smještenoj u planinama Ekvadora. Zahvaljujući tome, magnetna antena je odmah osvojila svijet radioamatera i od tada se naširoko koristi u amaterskim i profesionalnim komunikacijama. Antene s magnetskom petljom jedna su od najzanimljivijih vrsta malih antena koje se zgodno postavljaju i na balkone i na prozorske klupice.

Ima oblik petlje provodnika koja je povezana s promjenjivim kondenzatorom kako bi se postigla rezonancija, gdje je petlja induktivnost zračenja oscilirajućeg LC kola. Emiter je ovdje samo induktivnost u obliku petlje. Dimenzije takve antene su vrlo male, a obim okvira je obično 0,03-0,25 λ. Maksimalna efikasnost magnetne petlje može dostići 90% u odnosu na Hertzian dipol, vidi sl.29.a. Kapacitet C u ovoj anteni ne učestvuje u procesu zračenja i ima čisto rezonantni karakter, kao u bilo kom oscilatornom kolu, sl. 29.b..

Efikasnost antene u velikoj meri zavisi od aktivnog otpora antenske mreže, od njenih dimenzija, od njenog položaja u prostoru, ali u većoj meri od materijala koji se koriste za izradu antene. Širina pojasa okvirne antene obično se kreće od jedinica do desetina kiloherca, što je povezano sa visokim faktorom kvaliteta formiranog LC kola. Stoga, efikasnost ML antene u velikoj meri zavisi od njenog faktora kvaliteta, što je veći faktor kvaliteta, to je veća njena efikasnost. Ova antena se takođe koristi kao antena za odašiljanje. S malim veličinama okvira, amplituda i faza struje koja teče u okviru su praktički konstantne duž cijelog perimetra. Maksimalni intenzitet zračenja odgovara ravnini okvira. U okomitoj ravnini okvira, dijagram zračenja ima oštar minimum, a ukupni uzorak okvirne antene ima oblik "osmice".

Jačina električnog polja E elektromagnetski talas (V/m) na udaljenosti d od odašiljanje kružna antena, izračunava se po formuli:

EMF E , indukovano u prijem kružna antena, izračunava se po formuli:

Dijagram smjera u obliku osmice okvira omogućava korištenje njegovih minimuma dijagrama kako bi se podesio u prostoru od blisko raspoređenih smetnji ili neželjenog zračenja u određenom smjeru u bliskim zonama do 100 km.

U proizvodnji antene potrebno je pridržavati se omjera promjera zračećeg prstena i spojnice D / d kao 5/1. Priključni kalem je napravljen od koaksijalnog kabla, koji se nalazi u neposrednoj blizini zračećeg prstena na suprotnoj strani kondenzatora, i izgleda kao na sl.30.

Budući da u zračećem okviru teče velika struja koja dostiže desetine ampera, okvir u frekvencijskim opsezima od 1,8-30 MHz je napravljen od bakarne cijevi prečnika oko 40-20 mm, a kondenzator za podešavanje rezonancije ne bi trebao imati trljanje kontakata. Njegov probojni napon treba da bude najmanje 10 kV sa ulaznom snagom do 100 W. Prečnik zračećeg elementa zavisi od opsega korišćenih frekvencija i izračunava se iz talasne dužine visokofrekventnog dela opsega, pri čemu je perimetar okvira P = 0,25λ, računajući od gornje frekvencije.

Vjerovatno jedan od prvih W9LZX, njemački kratki talasi DP9IV sa ML antenom postavljenom na prozoru, snage predajnika od samo 5 W, u opsegu 14 MHz, napravio je QSO sa mnogim evropskim zemljama, a sa snagom od 50 W - sa ostalim kontinentima. Upravo je ova antena postala polazna tačka za eksperimente ruskih radio-amatera, vidi sl.31.

Želja za stvaranjem eksperimentalne kompaktne sobne antene, koja se jednako sigurno može nazvati i EH antenom, u bliskoj saradnji sa Aleksandrom Gračevom ( UA6AGW), Sergey Tetyukhin (R3PIN) dizajnirao je sljedeće remek-djelo, vidi sl.32.

Upravo ovaj niskobudžetni dizajn unutrašnje verzije EH-antene može zadovoljiti novopridošlog radio amatera ili ljetnog stanovnika. Kolo antene uključuje i magnetski emiter L1; L2 i kapacitivni u obliku teleskopskih "brkova".

Posebnu pažnju u ovom dizajnu (R3PIN) zaslužuje rezonantni sistem za usklađivanje fidera sa antenom Lsv; C1, koji još jednom povećava faktor kvalitete cijelog antenskog sistema i omogućava vam da malo povećate pojačanje antene u cjelini. Kao primarni krug, zajedno sa "brkovima" kao u dizajnu Jakova Mojsejeviča, ovdje djeluje pletenica kabla antenske mreže. Dužinom ovih "brkova" i njihovim položajem u prostoru, lako se postiže rezonancija i najefikasniji rad antene u cjelini prema trenutnom indikatoru u okviru. A obezbjeđivanje antene sa indikatorskim uređajem omogućava nam da ovu verziju antene smatramo potpuno završenom konstrukcijom. Ali bez obzira na dizajn magnetne antene, uvijek želite povećati njenu efikasnost.

Dvostruke magnetne antene u obliku osmice relativno nedavno se počeo pojavljivati ​​među radio amaterima, vidi sl.33. Otvor blende mu je duplo veći u odnosu na klasični. Kondenzator C1 može promijeniti rezonanciju antene uz frekvencijsko preklapanje 2-3 puta, a ukupni obim kruga od dvije petlje ≤ 0,5λ. Ovo je proporcionalno polutalasnoj anteni, a njen mali otvor zračenja kompenzira se povećanim faktorom kvaliteta. Koordinaciju fidera sa takvom antenom najbolje je izvršiti induktivnom spregom.

Teorijska digresija: Dvostruka petlja se može smatrati mješovitim LL i LC oscilatornim sistemom. Ovdje, za normalan rad, oba kraka su sinhrono i u fazi opterećena na medij zračenja. Ako se pozitivan poluval primijeni na lijevo rame, onda se potpuno isti primjenjuje i na desno rame. EMF samoindukcije koji je nastao u svakom kraku će, prema Lenzovom pravilu, biti suprotan indukcijskom EMF-u, ali budući da je indukcijski EMF svakog kraka suprotan u smjeru, EMF samoindukcije će se uvijek poklapati sa smjerom indukcija suprotne ruke. Tada će se indukcija u zavojnici L1 sabrati sa samoindukcijom iz zavojnice L2, a indukcija zavojnice L2 - sa samoindukcijom L1. Kao iu LC krugu, ukupna snaga zračenja može biti nekoliko puta veća od ulazne snage. Energija se može isporučiti na bilo koji od induktora i na bilo koji način.

Dvostruki okvir je prikazan na sl.33.a.

Dizajn antene s dvije petlje, gdje su L1 i L2 međusobno povezani u obliku osmice. Dakle, postojao je ML sa dva okvira. Nazovimo ga uslovno ML-8.

ML-8, za razliku od ML-a, ima svoju posebnost - može imati dvije rezonancije, oscilatorno kolo L1; C1 ima svoju rezonantnu frekvenciju, a L2; C1 ima svoju. Zadatak dizajnera je postići jedinstvo rezonancija i, shodno tome, maksimalnu efikasnost antene, dakle, dimenzije petlji L1; L2 i njihove induktivnosti moraju biti isti. U praksi, instrumentalna greška od nekoliko centimetara mijenja jednu ili drugu induktivnost, frekvencije podešavanja rezonancije se donekle razlikuju, a antena prima određenu frekvenciju delta. Osim toga, udvostručavanje uključivanja identičnih antena proširuje propusni opseg antene kao cjeline. Ponekad dizajneri to rade namjerno. U praksi, ML-8 aktivno koriste radio-amateri sa radio pozivnim znakovima RV3YE; US0KF; LZ1AQ; K8NDS i drugi koji nedvosmisleno navode da takva antena radi mnogo bolje od one sa jednom petljom, te da se promjena njenog položaja u prostoru može lako kontrolisati prostornom selekcijom. Preliminarni proračuni pokazuju da će za ML-8 za domet od 40 metara, promjer svake petlje pri maksimalnoj efikasnosti biti nešto manji od 3 metra. Jasno je da se takva antena može instalirati samo na otvorenom. I sanjamo o efikasnoj ML-8 anteni za balkon ili čak prozorsku dasku. Naravno, možete smanjiti promjer svake petlje na 1 metar i podesiti rezonanciju antene s kondenzatorom C1 na potrebnu frekvenciju, ali efikasnost takve antene će pasti za više od 5 puta. Možete ići drugim putem, zadržati izračunatu induktivnost svake petlje, koristeći ne jedan, već dva zavoja u njoj, ostavljajući rezonantni kondenzator s istom ocjenom, odnosno faktorom kvalitete antene u cjelini. Bez sumnje, otvor antene će se smanjiti, ali broj zavoja "N" će djelomično nadoknaditi ovaj gubitak, prema formuli ispod:

Iz gornje formule se vidi da je broj zavoja N jedan od faktora brojilaca i nalazi se u istom redu, kako sa površinom zavoja-S, tako i sa svojim faktorom kvaliteta-Q.

Na primjer, radio amater OK2ER(Vidi sl.34.) smatrao je mogućim koristiti ML sa 4 okreta prečnika od samo 0,8m u rasponu od 160-40m.

Autor antene navodi da na 160 metara antena radi nominalno i više se koristi za radio nadzor. U rasponu od 40m. dovoljno je koristiti kratkospojnik koji smanjuje radni broj zavoja za polovicu. Obratite pažnju na upotrijebljene materijale - bakrena cijev petlje uzeta je iz grijanja vode, kopče koje ih povezuju u zajednički monolit koriste se za ugradnju plastičnih vodovodnih cijevi, a zatvorena plastična kutija kupljena je u prodavnici električara. Koordinacija antene sa fiderom je kapacitivna, i izvodi se prema bilo kojoj od prikazanih šema, vidi sl.35.

Pored navedenog, moramo shvatiti da sljedeći elementi antene imaju negativan utjecaj na faktor kvalitete-Q antene u cjelini:

Iz gornje formule vidimo da aktivni otpor induktivnosti Rk i kapacitivnost oscilatornog sistema Sk, koji stoji u nazivniku, treba da budu minimalni. Iz tog razloga se svi ML-ovi izrađuju od bakrene cijevi što većeg prečnika, ali postoji slučaj kada je traka šarke izrađena od aluminija. Faktor kvaliteta takve antene i njena efikasnost pada za 1,1-1,4 puta. Što se tiče kapaciteta oscilatornog sistema, ovdje je sve složenije. Uz konstantnu veličinu petlje L, na primjer, na rezonantnoj frekvenciji od 14 MHz, kapacitivnost C će biti samo 28 pF, a efikasnost = 79%. Na frekvenciji od 7 MHz, efikasnost = 25%. Dok na frekvenciji od 3,5 MHz sa kapacitetom od 610 pF, njegova efikasnost = 3%. Stoga se ML najčešće koristi za dva raspona, a treći (najniži) se smatra pregledom. Stoga je potrebno izvršiti proračune na osnovu najvećeg raspona sa minimalnim kapacitetom od C1.

Dvostruka magnetna antena za domet od 20m.

Parametri svake petlje će biti sljedeći: Sa prečnikom mreže (bakrene cijevi) od 22 mm, prečnikom dvostruke petlje od 0,7 m, razmakom između zavoja od 0,21 m, induktivnost petlje će biti 4,01 μH. Potrebni projektni parametri antene za druge frekvencije sumirani su u tabeli 3.

Tabela 3

Frekvencija podešavanja (MHz)	Kondenzator C1 (pF)	Širina pojasa (kHz)

U visini, takva antena će biti samo 1,50-1,60 m. Što je sasvim prihvatljivo za antenu tipa - ML-8 balkonske verzije, pa čak i antenu obješenu izvan prozora stambene visoke zgrade. I njegov dijagram ožičenja će izgledati kao na sl. 36.a.

Antenna Power mogu biti kapacitivni ili induktivni. Opcije kapacitivnog sprezanja prikazane na slici 35 mogu se izabrati na zahtev radio amatera.

Najpovoljnija opcija je induktivna spojnica, ali njen promjer će biti drugačiji.

Proračun prečnika (d) spojne petlje ML-8 napravljen od izračunatog promjera dvije petlje.

Obim dvije petlje je nakon ponovnog izračunavanja 4,4 * 2 = 8,8 metara.

Izračunajte imaginarni promjer dvije petlje D = 8,8m / 3,14 = 2,8 metara.

Izračunajte promjer komunikacijske petlje-d= D/5. = 2,8/5 = 0,56 metara.

Budući da u ovom dizajnu koristimo sistem sa dva okreta, komunikacijska petlja također mora imati dvije petlje. Prepolovimo ga i dobijemo komunikacijsku petlju od dva okreta promjera oko 28 cm. Odabir komunikacije sa antenom vrši se u trenutku razjašnjavanja SWR-a u prioritetnom frekvencijskom opsegu. Komunikaciona petlja može imati galvansku vezu sa tačkom nultog napona (slika 36.a.) i biti joj bliže.

Električni emiter, ovo je još jedan dodatni element zračenja. Ako magnetna antena emituje elektromagnetski val s prioritetom magnetskog polja, tada će električni emiter obavljati funkciju dodatnog emitera električnog polja-E. Zapravo, trebao bi zamijeniti početni kapacitet C1, a struja odvoda, koja je prije beskorisno prolazila između zatvorenih ploča kondenzatora C1, sada radi za dodatno zračenje. U ovom slučaju, udio ulazne snage će dodatno emitovati električni emiteri, sl. 36.b. Širina pojasa će se povećati do granica amaterskog opsega kao kod EH antena. Kapacitet takvih emitera je nizak (12-16pF, ne više od 20), pa će stoga njihova efikasnost u niskofrekventnim rasponima biti niska. Sa radom EH antena možete se upoznati na linkovima:

Za rezoniranje magnetne antene, najbolje je koristiti vakuumske kondenzatore sa visokim probojnim naponom i visokim faktorom kvalitete. Štoviše, pomoću mjenjača i električnog pogona, podešavanje antene može se izvršiti na daljinu.

Dizajniramo jeftinu balkonsku antenu kojoj se u svakom trenutku može pristupiti, promijeniti njen položaj u prostoru, rekonstruirati ili prebaciti na drugu frekvenciju. Ako u tačkama “a” i “b” (vidi sliku 36.a.) umjesto oskudnog i skupog varijabilnog kondenzatora sa velikim razmacima, spojite kapacitivnost napravljenu od segmenata kabla RG-213 sa linearnom kapacitivnošću od 100pF/m, tada možete odmah promijeniti postavke frekvencije i kondenzator za podešavanje C1 da biste poboljšali rezonanciju podešavanja. "Kondenzatorski kabl" se može namotati i zapečatiti na bilo koji način. Takav set posuda može biti dostupan za svaki opseg posebno i uključen u strujni krug preko konvencionalne električne utičnice (tačke a i b) uparene sa električnim utikačem. Približni kapaciteti C1 po rasponima prikazani su u tabeli 1.

Indikacija podešavanja antene bolje je to uraditi direktno na samoj anteni (jasnije je). Da biste to učinili, dovoljno je čvrsto namotati 25-30 zavoja MGTF žice nedaleko od komunikacijskog svitka na L1 platnu (nulta točka napona) i zapečatiti indikator podešavanja sa svim njegovim elementima od padavina. Najjednostavnije kolo je prikazano na Sl.37. Maksimalna očitavanja uređaja P će ukazati na uspješno podešavanje antene.

Na štetu efikasnosti antene Kao materijal petlji L1; L2, možete koristiti jeftinije materijale, na primjer, PVC cijev s aluminijskim slojem iznutra za polaganje vodovodne cijevi promjera 10-12 mm.

DDRR antena

Unatoč činjenici da je klasična DDRR antena inferiorna u odnosu na četvrtvalni vibrator za 2,5 dB po svojoj efikasnosti, njena geometrija se pokazala toliko privlačnom da je DDRR patentirao Northrop i pušten u masovnu proizvodnju.

Kao iu slučaju Groundplane-a, glavni faktor pristojne efikasnosti DDRR antene je dobra protivteža. To je ravan metalni disk visoke površinske provodljivosti. Njegov prečnik mora biti najmanje 25% veći od prečnika prstenastog provodnika. Ugao elevacije glavne grede je manji, što je veći odnos prečnika diska protivutega i povećava se ako se oko obima diska učvrsti onoliko radijalnih protivutega dužine 0,25λ, čime se obezbeđuje njihov pouzdan kontakt sa diskom. disk protivutege.

DDRR antena koja se ovdje razmatra (slika 38) koristi dva identična prstena (otuda naziv "dvostruki prsten-kružni"). Na dnu, umjesto metalne površine, koristi se zatvoreni prsten dimenzija sličnih gornjoj. Sve točke uzemljenja su spojene na njega prema klasičnoj shemi. Unatoč blagom smanjenju efikasnosti antene, ovaj dizajn je vrlo atraktivan za postavljanje na balkon, osim toga, ovim rješenjem je zanimljiva i poznavaocima raspona od 40 metara. Koristeći četvrtaste strukture umjesto prstenova, antena na balkonu podsjeća na sušilicu rublja i ne izaziva nepotrebna pitanja susjeda.

Sve njegove dimenzije i vrijednosti kondenzatora prikazane su u tabeli 4. U proračunskoj verziji, skupi vakuum kondenzator se može zamijeniti segmentima fidera prema rasponu, a fino podešavanje se može obaviti trimerom od 1-15pF sa zračnim dielektrikom, pamteći da je linearni kapacitet kabla RG213 = (97pF/m).

Tabela 4

Amaterski bendovi, (m)
Obim okvira (m)

Praktično iskustvo sa dvostrukom prstenastom DDRR antenom opisao je DJ2RE. Testirana antena od 10 metara je napravljena od bakarne cijevi vanjskog prečnika 7 mm. Za fino podešavanje antene korištene su dvije bakarne rotacijske ploče veličine 60x60 mm između gornjeg „vrućeg“ kraja vodiča i donjeg prstena.

Uporedna antena bila je rotirajući Yagi sa tri elementa, smješten 12 m od tla. DDRR antena je bila na visini od 9 m. Njen donji prsten je bio uzemljen samo kroz ekran koaksijalnog kabla. Prilikom probnog prijema odmah su se ukazale kvalitete DDRR antene kao kružnog radijatora. Prema autoru testa, primljeni signal je bio dva poena niži na S-metru Yagi signala sa pojačanjem od oko 8 dB. Pri prijenosu snage do 150 W obavljeno je 125 komunikacijskih sesija.

Bilješka: Prema autoru testa, pokazalo se da je DDRR antena u trenutku testiranja imala pojačanje od oko 6 dB. Ovaj fenomen često dovodi u zabludu zbog blizine različitih antena istog dometa, a svojstva EMW ponovnog zračenja gube čistoću eksperimenta.

5. Kapacitivne antene.

Prije nego što počnem sa ovom temom, želio bih se prisjetiti istorije. Šezdesetih godina 19. veka, formulišući sistem jednačina za opisivanje elektromagnetnih pojava, J.K. Maxwell se suočio sa činjenicom da jednačina za jednosmerno magnetno polje i jednačina za očuvanje električnih naboja naizmeničnih polja (jednačina kontinuiteta ) su nekompatibilni. Da bi eliminisao kontradikciju, Maxwell je, bez ikakvih eksperimentalnih podataka, pretpostavio da magnetsko polje nastaje ne samo kretanjem naboja, već i promjenom električnog polja, baš kao što se električno polje generira ne samo nabojima, već i takođe promjenom magnetnog polja. Vrijednost gdje je električna indukcija koju je dodao gustoći struje provodljivosti, Maxwell je nazvao struja pristrasnosti. Elektromagnetna indukcija ima magnetoelektrični analog, a jednačine polja su dobile izuzetnu simetriju. Tako je spekulativno otkriven jedan od najfundamentalnijih zakona prirode, čija je posljedica postojanje elektromagnetnih valova. Kasnije je G. Hertz, oslanjajući se na ovu teoriju, to dokazao elektromagnetno polje koje zrači električni vibrator jednako je polju koje zrači kapacitivni radijator!

Ako je tako, hajde da se još jednom uverimo šta se dešava kada se zatvoreni oscilatorni krug pretvori u otvoreni i kako se može detektovati električno polje E? Da bismo to učinili, pored oscilatornog kruga, postavit ćemo indikator električnog polja, ovo je vibrator, u čijem je procjepu uključena žarulja sa žarnom niti, još nije upaljena, vidi sliku 39.a. Postepeno otvaramo strujni krug i uočavamo da svijetli indikatorska lampica električnog polja, sl. 39.b. Električno polje više nije koncentrisano između ploča kondenzatora, njegove linije sile idu od jedne ploče do druge kroz otvoreni prostor. Dakle, imamo eksperimentalnu potvrdu J.K. Maxwellove izjave da kapacitivni radijator generiše elektromagnetski talas. U ovom eksperimentu oko ploča se formira jako visokofrekventno električno polje, čija promjena u vremenu izaziva vrtložne struje pomaka u okolnom prostoru (Eikhenvald A.A. Electricity, peto izdanje, M.-L.: Državna izdavačka kuća, 1928, Maxwellova prva jednačina), formirajući visokofrekventno elektromagnetno polje!

Nikola Tesla je skrenuo pažnju na ovu činjenicu da je uz pomoć veoma malih emitera u VF opsegu moguće napraviti prilično efikasan uređaj za emitovanje elektromagnetnog talasa. Tako je nastao rezonantni transformator N. Tesla.

* Dizajn EH antene T. Harda i transformatora (dipola) N. Tesle.

Da li je vredno još jednom reći da je EH antena koju je dizajnirao T. Hard (W5QJR), vidi sl.40, kopija originalne Tesline antene, vidi sl.1. Antene se razlikuju samo po veličini, pri čemu je Nikola Tesla koristio frekvencije izračunate u kilohercima, a T. Hard je napravio dizajn za rad u HF opsegu.

Isti rezonantni krug, isti kapacitivni radijator sa induktorom i spojnicom. Ted Hard antena je najbliži analog anteni Nikole Tesle i patentirana je kao "Koaksijalna induktorska i dipolna EH antena" (US Patent US 6956535 B2 od 18.10.2005.) za rad u HF opsegu.

Kapacitivna VF antena Teda Harda je induktivno spojena na fider, iako već dugo postoji veliki broj kapacitivnih, direktno spregnutih i transformatorskih kapacitivnih antena.

Osnova noseće konstrukcije inženjera i radioamatera T. Hard je jeftina plastična cijev s dobrim izolacijskim karakteristikama. Folija u obliku cilindara čvrsto prianja uz njega, formirajući tako antenske emitere sa malim kapacitetom. Induktivnost L1 formiranog serijskog oscilatornog kola nalazi se iza otvora emitera. Induktor L2, smješten u središtu emitera, kompenzira antifazno zračenje zavojnice L1. Konektor za napajanje antene (od generatora) W1 nalazi se na dnu, što je pogodno za spajanje dovoda napajanja koji se spušta.

U ovom dizajnu, antena je podešena pomoću dva elementa, L1 i L3. Odabirom zavoja L1 zavojnice, antena se podešava na serijski rezonantni režim prema maksimalnom zračenju, pri čemu antena poprima kapacitivni karakter. Odvod iz induktora određuje ulaznu impedanciju antene i da li radio-amater ima fider sa karakterističnom impedancijom od 50 ili 75 oma. Odabirom slavine iz zavojnice L1, možete postići SWR = 1,1-1,2. Induktor L3 ostvaruje kompenzaciju kapacitivne prirode, a antena poprima aktivni karakter, u smislu ulaznog otpora blizu SWR = 1,0-1,1.

Bilješka: Zavojnice L1 i L2 su namotane u suprotnim smjerovima, a zavojnice L1 i L3 su okomite jedna na drugu kako bi se smanjio međusobni utjecaj.

Ova antenska konstrukcija nesumnjivo zaslužuje pažnju radio-amatera koji na raspolaganju imaju samo balkon ili lođu.

U međuvremenu, razvoj ne miruje i radio-amateri, pošto su cijenili izum N. Tesle i dizajn Teda Harta, počeli su nuditi druge opcije za kapacitivne antene.

* Porodica antena "Isotron" je jednostavan primjer ravnih zakrivljenih kapacitivnih radijatora, proizvodi ga industrija za rad svojih radio-amatera, vidi sl.42. Antena "Isotron" nema suštinsku razliku sa antenom T. Hord. Svi isti serijski oscilatorni krug, svi isti kapacitivni emiteri.

Naime, element zračenja ovdje je zračenje kapacitivnosti (Sizl.) u vidu dvije ploče savijene pod uglom od oko 90-100 stepeni, rezonancija se podešava smanjenjem ili povećanjem ugla savijanja, tj. njihove kapacitete. Prema jednoj verziji, komunikacija s antenom se vrši direktnim povezivanjem fidera i serijskog oscilatornog kruga, u ovom slučaju SWR određuje L / C omjer formiranog kruga. Prema drugoj verziji, koju su radio-amateri počeli koristiti, komunikacija se odvija prema klasičnoj shemi, preko komunikacijske zavojnice Lsv. SWR se u ovom slučaju podešava promjenom veze između serijske rezonantne zavojnice L1 i spojnice Lb. Antena je efikasna i donekle efikasna, ali ima glavni nedostatak, induktor, kada se nalazi u fabričkoj verziji, nalazi se u centru kapacitivnog radijatora, radi u antifazi sa njim, što smanjuje efikasnost antenu za oko 5-8 dB. Dovoljno je okrenuti ravninu ove zavojnice za 90 stepeni i efikasnost antene će se značajno povećati.

Optimalne dimenzije antene su sažete u tabeli 5.

* Opcija sa više opsega.

Sve Isotron antene su jednopojasne, što uzrokuje niz neugodnosti prilikom prelaska sa opsega na opseg i njihovog postavljanja. Kada su dvije (tri, četiri) takve antene povezane paralelno, montirane na zajedničku magistralu, rade na frekvencijama f1; f2 i fn, njihova interakcija je isključena zbog visokog otpora serijskog oscilatornog kruga antene koji ne učestvuje u rezonanciji. Prilikom proizvodnje dvije jednorezonantne antene povezane paralelno na zajedničkoj magistrali, efikasnost (efikasnost) i propusni opseg takve antene će biti veći. Koristeći posljednju opciju infaznog povezivanja dvije jednopojasne antene, treba imati na umu da će ukupna ulazna impedansa antena biti upola manja i potrebno je poduzeti odgovarajuće mjere pozivajući se na (Tabela 1). Modifikacija antene na zajedničkoj podlozi prikazana je na sl. 42 (dole). Nepotrebno je reći da je prigušnica za zaključavanje sastavni dio svake mini-antene.

Proučavajući najjednostavniji "Izotron", došli smo do zaključka da pojačanje ove antene nije dovoljno zbog postavljanja rezonantnog induktora između zračećih ploča. Kao rezultat toga, ovaj dizajn su poboljšali radio-amateri u Francuskoj, a induktor je pomjeren izvan radnog okruženja kapacitivnog radijatora, vidi sl.43. Antenski krug je direktno spojen na fider, što pojednostavljuje dizajn, ali i dalje komplicira punu koordinaciju s njim.

Kao što se može vidjeti iz prikazanih slika i fotografija, ova antena je prilično jednostavna u dizajnu, posebno u podešavanju na rezonanciju, gdje je dovoljno malo promijeniti udaljenost između emitera. Ako se ploče zamijene, gornja se napravi "vruća", a donja spojena na fider pletenicu, napravi se zajednička magistrala za niz drugih sličnih antena, onda se može dobiti višepojasni antenski sistem, ili broj identičnih antena povezanih u fazi može povećati ukupni dobitak.

Radio amater sa radio pozivnim znakom F1RFM, ljubazno je pružio opšti pregled dizajna njegove antene sa proračunima za 4 radio-amaterska opsega, čiji je dijagram prikazan na slici 44.

* Antena "Biplan"

Antena "Biplan" je dobila ime po sličnosti sa postavljanjem dvostrukih krila aviona sa početka 20. veka koje je dizajnirao "Biplan", a njen pronalazak pripada grupi radio-amatera (Sl. 45). "Biplane" antena se sastoji od dva serijska oscilatorna kola L1;C1 i L2;C2 povezana antiparalelno. Emiteri za napajanje, simetrični sa direktnim priključkom. Ravni kondenzatora C1 i C2 koriste se kao zračeći elementi. Svaki emiter je napravljen od dvije duraluminijske ploče i nalazi se na obje strane induktora.

Induktori su namotani suprotno ili okomito jedan na drugi kako bi se izbjegle smetnje. Površina svake ploče, prema autorima, biće 64,5 cm2 za traku od 20 metara, 129 cm2 za traku od 40 metara, 258 cm2 za traku od 80 metara i 516 cm2 za traku od 160 metara. bend, respektivno.

Podešavanje se vrši u dvije faze i može se izvršiti pomoću elemenata C1 i C2 promjenom razmaka između ploča. Minimalni SWR se postiže promjenom kapacitivnosti C1 i C2 podešavanjem predajnika na frekvenciju. Antena je veoma teška za postavljanje i zahteva složenu konstrukciju zaptivanja od uticaja spoljašnjih padavina. Nema perspektive razvoja i neisplativa je.

Na temu kapacitivnih antena, vrijedno je napomenuti da su zauzele posebnu nišu među radio-amaterima koji nemaju priliku instalirati punopravne antene, koje imaju samo balkon ili lođu. Takve antene koriste i radio-amateri koji imaju priliku da ugrade niski jarbol na malom antenskom polju. Sve skraćene antene imaju zajednički naziv QRP antene. Osim toga, radio-amateri imaju niz grešaka pri instaliranju i radu antena skraćenog tipa, to je odsutnost blokirajućeg "feeder-choke" ili vrlo bliska lokacija potonjeg na feritnoj podlozi na platnu skraćenog tipa. antena. U prvom slučaju, antenski fider počinje zračiti, au drugom, ferit takve prigušnice je "crna rupa" i smanjuje njegovu učinkovitost.

* EH antena SA trupa SSSR-a 40-50-ih godina prošlog veka.

Antena je zavarena od duraluminijskih cijevi promjera 10 i 20 mm. Ravni, širokopojasni simetrični razdvojeni dipol dužine oko 2 metra i širine 0,75 m. Opseg radne frekvencije 2-12MHz. Zašto ne balkonska antena? Postavljen je na krov mobilne radio sobe u horizontalnom položaju na visini od oko 1m.

Još 90-ih godina, autor ovog članka je reproducirao ovaj dizajn na balkonu drugog kata, a emiteri su napravljeni ispod sušilice rublja na drvenim rešetkama izvan balkona. Umjesto užadi, razvučene su žice izolirane bakrom, vidi sl. 46.a. Antena je podešena pomoću oscilatornog kola L1C1, kondenzatora C2 za spajanje sa antenom i spojnice Lsv. sa primopredajnikom, vidi sl. 46.b. Svi kondenzatori sa zračnom izolacijom kapaciteta 2 * 12-495pF korišteni su iz cijevastih radija iz 60-ih.

Induktor L1 prečnik 50 mm; 20 okreta; žica 1,2 mm; korak 3,5 mm. Na vrhu ove zavojnice, plastična cijev piljena duž dužine (50 mm) bila je čvrsto istrošena. Preko njega je namotana komunikacijska zavojnica Ls. - 5 zavoja sa slavinama od 3; 4 i 5 zavoja žice od 2,2 mm. Za sve kondenzatore korišteni su samo kontakti statora, a osi (rotori) na kondenzatorima C2 i C3 su spojene izolacijskim kratkospojnikom za sinkronizam rotacije. Dvožična linija ne bi trebala biti veća od 2,0-2,5 metara, ovo je samo udaljenost od antene (sušilice) do odgovarajućeg uređaja koji stoji na prozorskoj dasci. Antena je izgrađena u opsegu od 1,8-14,5 MHz, ali pri promjeni rezonantnog kola na druge parametre takva antena bi mogla raditi do 30 MHz. U originalu, u seriji sa dalekovodom u ovom dizajnu, predviđeni su indikatori struje koji su prilagođeni maksimalnim očitanjima, ali u pojednostavljenoj verziji, između dvije žice dvožične linije, fluorescentna lampa je visila okomito na nju , koji je sijao samo u sredini na minimalnoj izlaznoj snazi, a pri maksimalnoj snazi ​​(na rezonanciji) sjaj je dostizao ivice lampe. Koordinacija sa radio stanicom je vršena preko prekidača P1 i praćena SWR mjeračem. Širina opsega takve antene bila je više nego dovoljna za rad na svakom od amaterskih opsega. Sa ulaznom snagom od 40-50W. Antena nije ometala televizijske komšije. Drugi sada, kada su svi prešli na digitalnu i kablovsku televiziju, možete dovesti do 100W.

Ova vrsta antena spada u kapacitivne i razlikuje se od EH antena samo po sklopnom krugu emitera. Razlikuje se po svom obliku i veličini, ali u isto vrijeme ima mogućnost mijenjanja preko VF opsega i koristiti za svoju namjenu - sušenje odjeće...

* Kombinacija E-emitera i H-emitera.

Koristeći kapacitivni radijator izvan balkona (lođe), ova konstrukcija se može kombinirati s magnetskom antenom, kao što je to učinio Alexander Grachev ( UA6AGW) kombinovanjem magnetnog okvira sa polutalasnim skraćenim dipolom. U radioamaterskom svijetu to je prilično dobro poznato i praktikovano od strane autora na svojoj vikendici. Električni krug antene je prilično jednostavan i prikazan je na Sl. 47.

Kondenzator C1 je trimer unutar opsega, a potreban raspon se može podesiti spajanjem dodatnog kondenzatora na kontakte K1. Usklađivanje antena i fidera podliježe istim zakonima, tj. spojna petlja na tački nultog napona, vidi sl.30. Fig.31. Prednost takve modifikacije je što se njena instalacija može učiniti zaista nevidljivom za znatiželjne oči, a osim toga, prilično će efikasno raditi u dva ili tri amaterska frekvencijska opsega.

Skraćeni dipol u obliku spirale na bazi plastike savršeno se uklapa u lođu sa drvenim okvirima, ali se vlasnik ove antene nije usudio staviti van lođe. Čini se da vlasnik ovog stana nije oduševljen ovom ljepotom.

Balkonska antena - dipolna 14/21/28 MHz dobro se uklapa van balkona. Nenametljiva je i ne skreće pažnju na sebe. Takvu antenu možete napraviti tako što ćete kontaktirati vezu

Pogovor:

U zaključku materijala o balkonskim HF antenama, želio bih reći onima koji nemaju i ne očekuju pristup krovu svoje kuće - bolje je imati lošu antenu nego nijednu. Svi mogu raditi sa troelementnom Uda-Yaga antenom ili dvostrukim kvadratom, ali ne može svako izabrati najbolju opciju, dizajnirati i napraviti balkonsku antenu i raditi na zraku na istoj razini. Ne mijenjajte hobi, uvijek će vam dobro doći da opustite dušu i vježbate mozak, dok ste na odmoru ili u penziji. Komunikacija putem zraka mnogo je korisnija od komunikacije putem interneta. Muškarci koji nemaju hobi, nemaju cilj u životu, žive manje.

73! Sushko S.A. (npr. UA9LBG)

HF opseg sadrži brojne radio frekvencije (27 MHz, koje obično koriste vozači), koje emituju mnoge stanice. Ovdje nema TV emisija. Danas ćemo razmotriti amaterske serije koje sudjeluju različiti radijski entuzijasti. Frekvencije 3,7; 7; 14; 21,28 MHz HF opsega, vezano kao 1: 2: 4: 6: 8. Bitno je, kao što ćemo kasnije vidjeti, da je moguće napraviti antenu koja bi hvatala sve frekvencije (pitanje koordinacije je deseta stvar). Vjerujemo da će uvijek biti ljudi koji će koristiti informacije, pratiti radio emisije. Današnja tema je uradi sam VF antena.

Mnoge ćemo razočarati, danas ćemo opet pričati o vibratorima. Objekti Univerzuma nastaju vibracijama (pogledi Nikole Tesle). Život privlači život, on je kretanje. Da bi se dao život talasu, neophodne su vibracije. Promjene u električnom polju stvaraju odgovor magnetskog, pa se frekvencija koja prenosi informaciju etru kristalizira. Imobilizirano polje je mrtvo. Trajni magnet neće generisati talas. Slikovito rečeno, elektricitet je muškog roda, postoji samo u pokretu. Magnetizam je prilično ženstvena kvaliteta. Međutim, autori su se upustili u filozofiju.

Smatra se da je poželjno koristiti horizontalnu polarizaciju za prijenos. Prvo, azimutski dijagram zračenja nije kružni (rečeno je u prolazu), sigurno će biti manje smetnji. Znamo da se razni objekti poput brodova, automobila, tenkova opremaju za komunikaciju. Ne možete izgubiti naredbe, naredbe, riječi. Objekt će se okrenuti u pogrešnom smjeru, ali je li polarizacija horizontalna? Ne slažemo se s poznatim, cijenjenim autorima koji pišu: vertikalna polarizacija je odabrana kao priključak za antenu jednostavnijeg dizajna. Dotakni se amatera, radi se prije o kontinuitetu nasljeđa prethodnih generacija.

Dodajmo: s horizontalnom polarizacijom, parametri Zemlje imaju manji utjecaj na širenje valova, osim toga, s vertikalnom polarizacijom, front trpi slabljenje, režanj se podiže na 5 - 15 stupnjeva, što je nepoželjno pri prijenosu na velike udaljenosti. Za vertikalno polarizovane (jednostruke) antene neophodno je dobro uzemljenje. Direktno zavisi od efikasnosti antene. Bolje je zakopati žice dužine reda četvrtine vala zemljom, što je više, to je veća efikasnost. primjer:

• 2 žice - 12%;
• 15 žica - 46%;
• 60 žica - 64%;
• ∞ žice - 100%.

Povećanje broja žica smanjuje valni otpor, približavajući se idealnom (navedenog tipa vibratora) - 37 Ohm. Imajte na umu da kvalitet ne treba približavati idealnom, 50 oma ne treba uskladiti sa kablom (u vezi se koristi PK - 50). Odlično. Hajde da dopunimo paket informacija jednostavnom činjenicom, sa horizontalnom polarizacijom, signal se dodaje reflektovanoj Zemlji, što daje povećanje od 6 dB. Vertikalna polarizacija pokazuje toliko minusa, koriste je (ispalo je zanimljivo sa žicama za uzemljenje), trpe.

Uređaj HF antena sveden je na jednostavan četvrttalasni, polutalasni vibrator. Drugi su manji po veličini, prihvataju lošije, oko drugih se lakše dogovoriti. Jarboli se postavljaju okomito pomoću odstojnika, produžetaka. Opisali su strukturu obješenu na drvo. Ne znaju svi: na udaljenosti od pola vala od antene ne bi trebalo biti smetnji. Radi se o željeznim, armirano-betonskim konstrukcijama. Čekaj malo da se raduješ, na frekvenciji od 3,7 MHz udaljenost je ... 40 metara. Antena je visoka osam spratova. Izgradnja četvrtvalnog vibratora nije laka.

Zgodno je izgraditi toranj za slušanje radija, odlučili smo se prisjetiti starog načina hvatanja dugih valova. Naći ćete interne feromagnetne antene u prijemnicima iz sovjetskog doba. Da vidimo da li su dizajni prikladni za njihovu namjenu (hvatanje emitiranja).

HF magnetna antena

Pretpostavimo da postoji potreba za prihvatanjem frekvencija od 3,7 - 7 MHz. Da vidimo da li je moguće dizajnirati magnetnu antenu. Formira ga jezgro okruglog, kvadratnog, pravougaonog presjeka. Dimenzije se izračunavaju po formuli:

do = 2 √ rs / π;

do je prečnik okrugle šipke; h, c - visina, širina pravokutnog presjeka.

Namotavanje se ne izvodi cijelom dužinom, u stvari, morate izračunati koliko ćete namotati, odabrati vrstu žice. Uzmimo primjer starog udžbenika dizajna, pokušajmo izračunati HF antenu od 3,7 - 7 MHz. Uzmimo otpor ulaznog stupnja prijemnika 1000 Ohma (u praksi čitači sami mjere ulazni otpor prijemnika), parametar ekvivalentnog slabljenja ulaznog kola, pri kojem se postiže navedena selektivnost, der jednako 0,04.

Antena koju dizajniramo je dio rezonantnog kola. Ispada kaskada obdarena određenom selektivnošću. Kako lemiti, razmislite sami, samo slijedite formule. Oni koji provode proračun morat će pronaći maksimalnu, minimalnu kapacitivnost trimer kondenzatora, koristeći formulu: Cmax = K 2 Cmin + Co (K 2 - 1).

K je koeficijent podpojasa, određen omjerom maksimalne rezonantne frekvencije prema minimalnoj. U našem slučaju, 7 / 3,7 = 1,9. Bira se iz nerazumljivih (prema udžbeniku) razmatranja, prema primjeru koji je dat u tekstu, uzimamo jednak 30 pF. Nemojmo pogriješiti. Neka je Cmin = 10 pF, nalazimo gornju granicu podešavanja:

Cmax = 3,58 x 10 + 30 (3,58 - 1) = 35,8 + 77,4 = 110 pF.

Zaokruženo, naravno, možete uzeti promjenjivi kondenzator većeg dometa. Primjer daje 10-365 pF. Izračunavamo potrebnu induktivnost kruga koristeći formulu:

L \u003d 2,53 x 10 4 (K 2 - 1) / (110 - 10) 7 2 = 13,47 μH.

Značenje formule je jasno, dodajmo, 7 je gornja granica opsega, izražena u MHz. Odabir jezgra zavojnice. Na frekvencijama opsega u jezgri, magnetna permeabilnost je M = 100, biramo feritnu marku 100NN. Uzimamo standardnu ​​jezgru dužine 80 mm, prečnika 8 mm. Omjer l / d = 80 / 8 \u003d 10. Iz imenika izdvajamo efektivnu vrijednost magnetne permeabilnosti md. Ispada 41.

Nalazimo prečnik namota D = 1,1 d = 8,8, a broj zavoja namota je određen formulom:

W = √(L / L1) D md mL pL qL;

koeficijenti formule se očitavaju vizualno koristeći grafikone ispod. Slike će pokazati referentne brojke korištene iznad. Tražite marku ferita, čovjek ne živi samo od kruha. D se izražava u centimetrima. Autori su dobili: L1 = 0,001, mL = 0,38, pL = 0,9. qL se može izračunati pomoću formule:

qL = (d / D) 2 = (8 / 8,8) 2 = 0,826.

Zamjenjujemo brojeve u konačnom izrazu za izračunavanje broja zavoja feritne HF antene, ispada:

W \u003d √ (13,47 / 0,001) x 0,88 x 41 x 0,38 x 0,9 x 0,826 = 373 okreta.

Kaskada se mora spojiti na prvo pojačalo prijemnika, zaobilazeći ulazni krug. Recimo više, sada smo izračunali sredinu selektivnosti u rasponu od 3,7-7 MHz. Osim antene, istovremeno uključuje i ulazni krug prijemnika. Stoga će biti potrebno izračunati induktivnost sprege sa pojačalom, ispunjavajući uslove za osiguranje selektivnosti (uzimamo tipične vrijednosti).

Lsv \u003d (der - d) Rin / 2 π fmin K 2 = (0,04 - 0,01) 1000 / 2 x 3,14 x 3,7 x 3,61 = 0,35 μH.

Omjer transformacije će biti m = √ 0,35 / 13,47 = 0,16. Nalazimo broj zavoja komunikacijske zavojnice: 373 x 0,16 = 60 zavoja. Antenu namotavamo žicom PEV-1 promjera 0,1 mm, namotamo zavojnicu PELSHO-om promjera 0,12 mm.

Mnoge ljude vjerovatno zanima nekoliko pitanja. Na primjer, imenovanje formula za izračunavanje promjenjivog kondenzatora. Autor stidljivo izbjegava pitanje, navodno početni kapacitet kola. Marljivi čitaoci će izračunati rezonantne frekvencije paralelnog kola u koje je zalemljen početni kapacitet od 30 pF. Malo smo pogriješili u preporuci da se kapacitivnost podešavanja od 30 pF postavi pored varijabilnog kondenzatora. Na lancu se radi. Početnike zanima električni krug, koji će uključivati ​​domaću VF antenu... Paralelno kolo, signal iz kojeg uzima transformator, formiraju namotani zavojnici. Jezgro je zajedničko.

Nezavisna HF antena je spremna. Ovo ćete naći u turističkom prijemniku (danas su popularni modeli sa dinamom). HF antene (a još više MW) bile bi sjajne kada bi dizajn bio napravljen u obliku tipičnog vibratora. Takve dizajne ne koristi prijenosna oprema. Najjednostavnije HF antene zauzimaju puno prostora. Bolji prijem. Svrha HF antene je da poboljša kvalitet signala. U stanu, balkoni. Rekli su kako napraviti minijaturnu HF antenu. Koristite vibratore na selu, u polju, šumi, na otvorenim površinama. Materijal je obezbeđen u vodiču za dizajn. Knjiga je puna grešaka, a rezultat se čini podnošljivim.

Čak i stari udžbenici griješe s greškama koje su urednici propustili. To se tiče više od jedne grane radio elektronike.

Pariz?! Uzeo!

Washington?! Uzeo!

A nakon što ste se popeli tamo, prijemnik je prestao da prima udaljene radio stanice, pričao mi je otac kao djetetu.

Od tada je prošlo nekoliko decenija, a prijemnik, kao da se ništa nije dogodilo, nastavlja da preuzima gradove. Da budem iskren, nisam ništa radio sa prijemnikom. Ove sovjetske lampe će raditi nakon apokalipse. To je samo antena.

Kasno uveče, u odsjaju plamena kamina, ne palim struju, pritisnem tipku starog radija, svjetleća skala s gradovima ugodno zasićuje sumrak sobe, okrećući nonius, ugađam na radio stanice.
Dugotalasni opseg je tih. Istina, tačno u pravokutniku skale svjetlećeg prozora grada Varšave na frekvenciji od oko 1300 metara snimljena je radio stanica "Poljski radio", a radi se o dometu u pravoj liniji od više od 1150 km .
Srednje talase preuzimaju lokalne i udaljene radio stanice. I ovdje se uzima domet veći od 2000 km.
Skoro 2 godine u Moskvi i regionu na ovim talasima (DV, SV) prestali su da rade centralni radiodifuzni kanali.

Kratki talasi su posebno živi, ​​ovdje je puna kuća. Na kratkim talasnim dužinama, radio talasi mogu da obilaze Zemlju i radio stanice mogu da primaju sa bilo kog mesta u svetu, ali uslovi za širenje radio talasa ovde zavise od vremena i stanja jonosfere iz koje su u stanju da biti odražen.
Palim stonu lampu i na svim opsezima (osim VHF), umjesto radio stanica, čuje se neprekidna buka koja se pretvara u tutnjavu. Sada je stolna lampa, uključujući žice za napajanje, odašiljač smetnji koji ometa normalan radio prijem. Moderne, trenutno, štedljive lampe i drugi kućni aparati (TV, kompjuteri) pretvorili su mrežne žice u antene predajnika smetnji. Bilo je potrebno samo pomaknuti mrežnu žicu od lampe nekoliko metara dalje od žice za spuštanje antene, kako je prijem radio stanica nastavljen.

Problem otpornosti na buku bio je u prošlom veku, a u opsegu metarskih talasa rešavan je raznim izvedbama antena, koje su nazvane "anti-šum".

Antene protiv buke.

Prvi put sam pročitao opis antišumnih antena u časopisu Radio Front za 1938. godinu (23, 24).

Rice. 2.

Rice. 3.

Sličan opis dizajna anti-šumne antene u časopisu Radiofront za 1939. (06). Ali ovdje su postignuti dobri rezultati u rasponu dugih valova. Količina slabljenja smetnji iznosila je 60 dB. Ovaj članak može biti od interesa za amaterske radio komunikacije na LW (136 kHz).

Istina, trenutno se najbolji rezultati postižu kada se direktno u anteni koristi usklađeno pojačalo, koje je preko koaksijalnog kabla povezano sa odgovarajućim pojačalom na ulazu samog prijemnika.

Mjenjač za antenu.

Ovo je bila moja prva domaća antena koju sam napravio za detektorski prijemnik. Prva antena, oko koje sam se spalio, kalajem svaku žicu, strogo prema crtežu, koristeći kutomjer, postavljajući uglove nagiba grančica. Koliko god se trudio, detektorski prijemnik nije radio s njom. Kada bih zatim stavio poklopac od šerpe umjesto metlice, efekat bi bio sličan. Zatim, u djetinjstvu, prijemnik je spašen mrežnim ožičenjem, od kojih je jedna žica bila spojena na ulaz detektora kroz razdjelni kondenzator. Tada sam shvatio da za normalan rad prijemnika dužina antenske žice mora biti najmanje 20 metara, a tamo svakakvi elektronski oblaci koji provode slojeve zraka iznad metlice, neka ostanu u teoriji. Oldtajmeri će se i dalje sjećati da se metlica pričvršćena za dimnjak izuzetno dobro hvatala kada je dim išao okomito uvis. U selima su obično uveče ložili peć i kuvali večeru u loncima od livenog gvožđa. Do večeri, po pravilu, vjetar jenjava, a dim se diže u koloni. Istovremeno, u večernjim satima, valovi se lome od joniziranog sloja zemljine površine, a prijem u ovim talasnim opsezima se poboljšava.
Najbolji rezultati se mogu postići sa slikama antene ispod (Slika 5 - 6). To su također antene sa koncentrisanim kapacitetom. Ovdje žičani okvir i spirala uključuju 15 - 20 metara žice. Ako je krov dovoljno visok i nije od metala i slobodno prenosi radio talase, onda se takve kompozicije (sl. 5, 6) mogu postaviti u potkrovlje.

Rice. 5. "Radio svima" 1929. br. 11

Rice. 6. "Radio svima" 1929. br. 11

Roulette antena.

Koristio sam običnu građevinsku traku sa čeličnim limom dužine 5 metara. Takva mjerna traka je vrlo zgodna kao HF antena, jer ima metalnu kopču koja je električno spojena na traku preko osovine. VF džepni prijemnici imaju čisto simboličnu bič antenu, inače ne bi stali u džep. Čim sam fiksirao mjernu traku na bičastu antenu prijemnika, kratkotalasni pojasevi u području od 13 metara počeli su da se guše od velikog broja primljenih radio stanica.

Prijem na rasvjetnu mrežu.

Ovo je naslov članka u Radio-amaterskom časopisu za 1924. godinu, br. 03. Sada su ove antene otišle u istoriju, ali ako je potrebno, mrežne žice se i dalje mogu koristiti u nekom izgubljenom selu, prethodno isključivši sva savremena domaćinstva aparati.

Domaća antena u obliku slova G.

Ove antene su prikazane na slici 4. a, b). Horizontalni dio antene ne bi trebao biti veći od 20 metara, obično se preporučuje 8 - 12 metara. Udaljenost od tla najmanje 10 metara. Dalje povećanje visine ovjesa antene dovodi do povećanja atmosferske buke.

Ovu antenu sam napravio od mrežnog nosača na kolutu. Takvu antenu (slika 8) vrlo je lako postaviti na terenu. Inače, detektorski prijemnik joj je dobro radio. Na slici, koja prikazuje prijemnik detektora, oscilatorno kolo je napravljeno od jednog mrežnog koluta (2), a drugi mrežni produžni kabel (1) se koristi kao antena u obliku slova L.

Okvirne antene.

Antena može biti izrađena u obliku okvira, i predstavlja ulazno podesivo oscilatorno kolo, koje ima svojstva usmjerenosti, što značajno smanjuje radio smetnje.

Magnetna antena.

U njegovoj proizvodnji koristi se feritna cilindrična šipka, kao i pravokutna šipka, koja zauzima manje prostora u džepnom radiju. Ulazno podesivo kolo je postavljeno na štap. Prednost magnetnih antena su njihove male dimenzije i visok faktor kvalitete kola i, kao rezultat toga, visoka selektivnost (detuning od susjednih stanica), što će, zajedno sa svojstvom usmjerenosti antene, samo dodati još jednu prednost, kao što je bolja otpornost na buku prijema u gradu. Upotreba magnetnih antena je u velikoj mjeri namijenjena za prijem lokalnih radiodifuznih stanica, međutim, visoka osjetljivost modernih prijemnika u LW, MW i HF opsezima i pozitivna svojstva antene koja su gore navedena, pružaju dobar domet radio prijema.

Tako sam, na primjer, uspio uhvatiti udaljenu radio stanicu s magnetskom antenom, ali čim sam spojio dodatnu glomaznu vanjsku antenu, stanica je izgubljena u buci atmosferskih smetnji.

Magnetna antena u stacionarnom prijemniku ima rotirajući uređaj.

Na ravnoj feritnoj (slične dužine cilindričnom) štapu dimenzija 3 X 20 X 115 mm marke 400NN za DV i SV opsege na pokretnom papirnom okviru, namotani su kalemovi žicom marke PELSHO, PEL 0,1 - 0,14, 190 i 65 okreće svaki.

Za VF opseg, zavojnica petlje postavljena je na dielektrični okvir debljine 1,5 - 2 mm i sadrži 6 zavoja namotanih u koracima (sa razmakom između zavoja) s dužinom petlje od 10 mm. Prečnik žice 0,3 - 0,4 mm. Okvir sa zavojnicama je pričvršćen na samom kraju štapa.

Tavanske antene.

Već duže vrijeme koristim tavan za televizijske i radio antene. Ovdje, daleko od električnih instalacija, dobro radi i antena MW i HF opsega. Krov od mekog krova, ondulina, škriljevca je providan za radio talase. Časopis "Radio svima" za 1927 (04) daje opis takvih antena. Autor članka „Antene u potkrovlju“ S. N. Bronstein preporučuje: „Forma može biti vrlo raznolika, ovisno o veličini prostorije. Ukupna dužina ožičenja treba da bude najmanje 40 - 50 metara. Materijal je antenski kabel ili zvonasta žica, pričvršćena na izolatore. Prekidač groma s takvom antenom nestaje.

Koristio sam žicu, i punu i upletenu od električnih instalacija, bez skidanja izolacije sa nje.

Plafonska antena.

Ovo je ista antena na kojoj je očev prijemnik uzimao gradove. Bakarna žica za namotavanje promjera 0,5 - 0,7 mm namotana je oko olovke, a zatim razvučena ispod stropa prostorije. Bila je zidana kuća i visoki sprat, a prijemnik je radio savršeno, a kada su se preselili u armirano-betonsku kuću, armaturna mreža kuće je postala barijera za radio talase, a radio je prestao da radi normalno.

Iz istorije antena.

Vraćajući se u prošlost, zanimalo me je kako je izgledala prva antena na svijetu.

Prvu antenu je predložio A. S. Popov 1895. godine, bila je to duga tanka žica podignuta balonima. Bio je priključen na detektor munje (prijemnik koji registruje pražnjenje groma), prototip radiotelegrafa. A tokom prvog radio emitovanja na svetu 1896. godine na sastanku Ruskog fizičko-hemijskog društva u kabinetu fizike Univerziteta u Sankt Peterburgu, tanka žica je razvučena od prvog radiotelegrafskog radio prijemnika do vertikalne antene (Radio magazin 1946 04 05 "Prva antena").

Rice. 13. Prva antena.

Kapitalne konstrukcije i balkonske ograde mogu se uspješno koristiti za pričvršćivanje antene u slučajevima kada ugradnja ovog uređaja na krov zgrade iz nekog razloga nije moguća. Naravno, HF balkonska antena ne može se uporediti u efikasnosti s osnovnom, ali za mnoge zadatke njene će se mogućnosti pokazati sasvim prihvatljivim. U ovom članku ćemo detaljno razmotriti niz pitanja vezanih za rad ove vrste antena i naučiti kako ih sami napraviti.

uhvati talas

Danas se balkonske antene često mogu vidjeti na fasadama urbanih visokih zgrada. Gotovo svi su dizajnirani za rad u kratkotalasnom opsegu. Uz pomoć takvih antena možete primati radio i televizijske signale, a također vam omogućavaju korištenje radio stanica za amaterske ili komercijalne (profesionalne) radio komunikacije. Treba napomenuti da takvi uređaji bolje ostvaruju radio prijem nego prenos.

Samostalna balkonska HF antena uvijek se može pričvrstiti na elemente metalnog sanduka, jer ima malu težinu i male ukupne dimenzije. Samo prvo morate biti sigurni da uređaj dovoljno jasno prima signal koji vam je potreban. Činjenica je da zbog zaštitnih svojstava zgrade, balkonska antena djeluje efikasno samo u nekim smjerovima, a ako vaš balkon ili lođa "gledaju" u suprotnom smjeru od izvora signala, može biti potpuno beskorisno.

Koji radio talasi se nazivaju kratkim? Ova kategorija uključuje elektromagnetno zračenje talasne dužine od 10 do 100 m. Ove dužine odgovaraju opsegu frekvencija 3 - 30 MHz. Izuzetno svojstvo ovih radio talasa je njihova sposobnost da se reflektuju od površine zemlje i gornjeg sloja atmosfere, praktično bez gubitka snage. Zbog toga val, takoreći, teče oko površine planete, što omogućava prijenos signala na velike udaljenosti.

Ako primijetite pogoršanje kvalitete komunikacije, nemojte žuriti da odbacite antenu. Radio komunikacija na kratkim talasima veoma je osetljiva na mnoge faktore, među kojima su glavni doba dana, vremenski uslovi i priroda sunčeve aktivnosti. Ovi faktori utječu na prijem i prijenos signala s balkonskom antenom, koja je inferiorna po svojim mogućnostima u odnosu na baznu. Drugi razlog za promjenu nivoa signala su smetnje. Talasi iz istog izvora dolaze do antene različitim putanjama, koje, shodno tome, imaju različito trajanje. Ovo je razlog za ovaj fenomen.

Dizajniramo antenu za VF opseg

One čija ruka ujutro umjesto četkice za zube posegne za lemilom vjerojatno će se zanimati kako napraviti domaću antenu od improvizovanih materijala. Kao prvo, treba nam feritna cijev– zaštitni element kablova od monitora i tastatura. Neko od radio-amatera je slučajno otkrio da takve cijevi reagiraju reaktivnom impedancijom unutar nekoliko stotina oma na radio signale s talasnom dužinom nešto manje od 100 m. Istovremeno, širokopojasni transformator na takvim cijevima pokazuje dobar frekvencijski odziv unutar kratkotalasnog raspona . Ova svojstva feritnih cijevi pomoći će nam da dizajniramo četvrtastu antenu za balkon ili lođu. Da biste to učinili, slijedite upute korak po korak:

Nakon postavljanja na balkon, takva domaća HF antena pokazuje dobar prijem signala frekvencije od 14 do 28 MHz.

Pročitajte u našem članku. Predstavlja i druge modele, kao što su pod i plafon.

Ako se pitate: onda ćete naći odgovor na to na našoj web stranici.

Uspostavljanje amaterske veze

Na teritoriji Ruske Federacije otvorena su dva radiofrekventna opsega:

— CB opseg(slova su latinična, oznaka se čita kao "si-bi"), što je kratkotalasno;

— PMR ili LPD opseg, što je ultrakratkotalasno.

Nazivaju se otvorenim jer se mogu koristiti bez posebne dozvole. Istina, postoji jedno upozorenje: komercijalna upotreba PMR opsega nije dozvoljena.

Talasi CB opsega (27 MHz) mogu obići zgrade, prirodna brda i šume. Karakteriziraju ih beznačajni gubici, pa se povezivanje antene s radio stanicom može izvesti čak i jeftinim kabelskim markama. Instalacija baznih antena za rad u CB opsegu nije u suprotnosti sa zakonom.

CB frekvencije karakterizira efekat dugog dometa, koji je uzrokovan promjenama sunčeve aktivnosti ili stanja magnetnog polja naše planete. Leži u činjenici da se signal sa udaljenog izvora na 10-15 hiljada km prima jasnije nego sa stanice koja radi nekoliko kilometara.

VHF signali (PMR i LPD) se prenose na frekvenciji od 433 do 446 MHz. Mobilna radio stanica koja radi na LPD opsegu savršena je za organiziranje komunikacije, na primjer, između ureda i skladišta. Za razliku od opreme "naoštrene" za CB-opseg, takve stanice podržavaju višekanalni način komunikacije i opremljene su vrlo efikasnim ugrađenim antenama. Osim toga, LPD stanice se mogu koristiti za organizaciju komunikacije unutar zgrade, a njihovi signali mogu doći čak i do podruma.

Savjet: Za slušanje i komunikaciju sa drugim amaterskim radio stanicama, najbolji je AM/FM radio sa CB baznom antenom. Takva oprema će vam pružiti priliku da slušate i lokalne stanice i strane emisije.