Antena direccional de tres elementos con polarización vertical. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.

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En la práctica de los radioaficionados, las antenas con polarización vertical son cada vez más comunes. En concreto, se pueden destacar las bandas de HF de alta frecuencia y las bandas de VHF de 144 y 430 MHz, en las que ahora se suele utilizar esta antena. Esto se debe a una serie de razones importantes, que incluyen, por ejemplo, la necesidad de mantener la comunicación con objetos móviles y estaciones de radio portátiles, dificultades para elegir un lugar y la falta del área necesaria para acomodar una antena efectiva con polarización horizontal, la capacidad, bajo ciertas condiciones, de reducir la interferencia con la recepción de TV, si para ello se utilizan antenas balanceadas con polarización horizontal. Todo esto nos lleva a buscar diversas formas de mejorar la eficiencia de este tipo de antenas.

En particular, todo lo anterior se aplica a las antenas estacionarias. Para estos casos se suelen utilizar antenas colineales o antenas direccionales multielemento del tipo “wave channel”. Ambas opciones, en comparación con las antenas verticales simples, tienen mayores dimensiones y peso [1,2]. La colección [3] recientemente publicada describe una antena de tres elementos con dimensiones reducidas. En la literatura extranjera, tales antenas se describen con más detalle [4...8] y se conocen desde hace mucho tiempo como "HB9RU-Beam". Además, las dimensiones de estas estructuras son mínimas, es decir, Los elementos están hechos a partir del cálculo de una antena de cuarto de onda. Tales dimensiones permiten el uso de antenas direccionales tanto móviles como portátiles, fabricadas para las bandas VHF de 144 y 430 MHz. Además, en comparación con la opción descrita en la colección [3], en [4...8] no se menciona la necesidad de utilizar contrapesos adicionales.

Ris.1

La Figura 1 muestra el diseño y dimensiones de la antena, diseñada para operar en bandas de alta frecuencia HF. Sus características principales son la ausencia de contrapesos, cuyo papel, obviamente, lo desempeña un travesaño de metal. El vibrador largo ajustable permite una combinación óptima con el cable de alimentación coaxial de 50 ohmios. La literatura [4,5] proporciona las principales características técnicas de la antena:

- factor de ganancia - 7 dB;
- relación adelante-atrás - más de 15 dB;
- SWR - no más de 1,3 en el ancho de banda de unos 300 kHz.

El autor repitió y probó un diseño similar, pero en una versión estacionaria, con un mástil metálico de soporte vertical y dos contrapesos resonantes debajo de la base del vibrador. Esta solución técnica estuvo determinada tanto por las condiciones específicas reinantes como por el temor a obtener un sistema de antena con baja eficiencia.

La Figura 2 muestra la apariencia de la estructura probada. Aunque no fue posible confirmar todas las características anteriores durante las pruebas de la antena, resultó ser bastante efectiva y el diseño seleccionado fue resistente a influencias naturales bastante adversas.

Ris.2

La Figura 3 muestra una variante del diseño de antena con gamma matching propuesto en [8] para las bandas de VHF de 144 y 430 MHz.

Ris.3

Los elementos separados de este diseño se muestran en las Fig. 4 y 5. Como transversal, puede usar una esquina o un perfil en forma de U hecho de duraluminio.

Ris.4

Ris.5

Para ajustar los elementos a una determinada frecuencia de resonancia, se instalan tornillos metálicos con tuercas en los extremos superiores de los tubos [4]. Todas las dimensiones principales y los datos de los elementos de ambas opciones de antena se dan en la tabla.

Dimensiones de la antena y datos del elemento

Tabla 1

Rango, MHz	Directora D, mm	Vibrador B, mm	Reflector P, mm	Distancia A1, mm	Distancia A2, mm	Capacitancia С1, pF	Distancia B1, mm	Longitud B2, mm	Figura N
14	3560	6980	6120	2110	3170	90	-	-	1
18	2735	5440	4780	1650	2475	90	-	-	1
21	2350	4670	4100	1420	2120	80	-	-	1
24	1990	3960	3480	1200	1800	80	-	-	1
28	1745	3470	3020	1050	1580	70	-	-	1
50	990	1970	1730	595	895	50	-	-	1,2
144	380	520	610	170	287	-	135	45	3
432	126	170	203	56,6	95,6	-	45	15	3

La elección del diámetro exterior de los tubos y del espesor de sus paredes depende del rango de funcionamiento, es decir una determinada longitud de los elementos, y en mayor medida viene determinada por la necesidad de asegurar la resistencia de la estructura. Los más adecuados para la fabricación de elementos de antena son los tubos de duraluminio. Al mismo tiempo, los elementos, especialmente el vibrador, se realizan mejor como telescópicos, a partir de tubos de varios diámetros. Después del ajuste final de la antena, la posición de los tubos se fija con pernos, como se muestra en la Fig. 2.

Literatura

1. Radio, 1980, N3.C.58.
2. KB, 1996, N2, p.38
3. Antenas satelitales, KB, VHF, CB, TV, RV. -M.: Símbolo-R, 1998., p.238.
4. Radio Amaterske, 1976, N8, p.313.
5. CQ DL, 1975, No. 4.
6. Schlatter E. Viga vertical de tres elementos. VIEJO 44,1976, H5.R.22-24
7. ANCIANO 46,1978, H1.
8. Rohlander W. HB9RU-Beam para 144 y 430 MHz. - Funkamateur, 1982, N10, p.509.

Autor: V. Efremov (UA6HGW); Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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