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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Antenas simples efectivas para comunicaciones de larga distancia. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / antenas de alta frecuencia La elección del diseño de la antena suele ser un problema difícil para todos los operadores de onda corta, especialmente si planea trabajar con estaciones distantes y participar en competencias internacionales prestigiosas. En este caso, por regla general, se da preferencia a antenas giratorias de elementos múltiples o sistemas de antenas con una dirección conmutable de la radiación principal. Sin embargo, no todos los radioaficionados tienen la oportunidad real de construir una antena de este tipo, incluso para una banda. Por supuesto, no todos pueden fabricar o comprar dispositivos giratorios, mástiles o vigas, una gran cantidad de materiales estructurales. Además, muy a menudo, el "campo de antena" de una estación de radioaficionado se limita a unos pocos metros cuadrados del techo. No es casualidad que muchos atletas de radio, especialmente los principiantes, se unan tímidamente a la competencia, lo que generalmente se explica por la falta de antenas complejas. En relación con lo anterior, el autor de estas líneas quisiera familiarizar a los lectores con los resultados de muchos años de experimentos realizados por el equipo UZ3QBM con los tipos más simples de antenas y su uso en deportes y trabajo diario de DX. Estamos totalmente de acuerdo con el maestro de deportes V. Uzun (UB5MCI), quien en su artículo "Cómo convertirse en campeón" (Radio, 1979, No. 3 y No. 4) escribió: "... La ausencia de multi- Las antenas giratorias de elementos en la estación de radio no deben ser en absoluto una razón para retirarse de la competencia. De hecho, tener antenas simples, pero de alta calidad y bien sintonizadas, presentando claramente sus propiedades, evaluando objetivamente las capacidades del equipo y eligiendo las tácticas correctas para las próximas competiciones, por supuesto, puede lograr buenos resultados. Sin duda crecerán con la acumulación de experiencia y la mejora de todo el complejo de equipamiento deportivo. Supongamos, sin embargo, que su experiencia y capacidades técnicas son limitadas. Bueno, entonces la salida de la situación puede ser la construcción de antenas de látigo verticales. Sus diseños con una longitud de radiador igual a un cuarto de longitud de onda se describen en detalle en la literatura. Con un aumento de tamaño de más de la mitad de la longitud de onda, los lóbulos aparecen en el patrón de radiación en el plano vertical, dirigidos en ángulos muy pequeños a la superficie de la Tierra. Para un alfiler con una longitud de 5l/8, la radiación en ángulos pequeños alcanza un máximo. Fue esta propiedad la que se decidió utilizar en las antenas que creamos para las bandas KB de aficionados de alta frecuencia. El sistema se ve así. El emisor con una longitud de 5l/8 se prolonga eléctricamente mediante una inductancia conectada en serie de hasta 3l/4, y los conductores radiales (contrapesos) tienen una longitud de l/4. Así, del emisor, la inductancia y los saldos, resultó una especie de dipolo de onda. El cambio de la frecuencia resonante y la coincidencia con la línea eléctrica se logra principalmente mediante la inductancia, que es un elemento crítico de todo el sistema. La tabla muestra las dimensiones de dichas antenas para las bandas de 14, 21 y 28 MHz. Tabla 1
En todas las variantes, el emisor va montado sobre un aislador y está fabricado con una disminución de diámetro en la parte superior. Para la banda de 10 metros se compone de dos partes, y para las bandas de 15 y 20 metros, respectivamente, de tres y cuatro tubos de duraluminio, fijados con el número de estrías requerido. Los contrapesos están hechos de un cable de antena y están conectados entre sí en el punto entre el pasador y su base (tubo de un metro y medio) aislado de ellos. En un ángulo de 95 ... 105 ° con respecto al radiador, los contrapesos descienden hasta el techo. Las antenas están alimentadas por un cable coaxial con una impedancia de onda de 75 ohmios de longitud arbitraria. Algunos consejos tecnológicos para la fabricación de inductores. Como las bobinas están en el antinodo de la corriente, deben fabricarse de tal manera que conserven sus dimensiones geométricas cuando cambia la señal. En las antenas para las bandas de 21 y 28 MHz, las bobinas se realizan sobre marcos de material aislante, sobre los cuales se encuentra una ranura con un paso determinado. Para una antena de 14 MHz, la bobina no tiene marco. Está enrollado con un tubo de cobre de 4 mm de diámetro sobre un mandril de 35 mm de diámetro. Después de quitar el mandril, se atornillan tres placas de plexiglás de 5X12X100 mm de tamaño en las vueltas de la bobina con agujeros de 4,2 mm de diámetro perforados con el paso deseado. Estas peculiares "costillas de refuerzo" se colocan en un ángulo de 120 ° entre sí. La sintonización de las antenas se reducía a determinar la frecuencia de resonancia y, si era necesario, corregirla cambiando la inductancia de la bobina. Durante esta operación, se logró una SWR mínima en la frecuencia seleccionada. Las antenas bien sintonizadas tienen un ancho de banda amplio y son resistentes al cambio climático y a la superficie subyacente. Las mediciones mostraron que la ROE en la banda de 14 MHz no excedió 1,4, en 21 MHz - 1,5, en 28 MHz - 1,8 (Fig. 1). Los valores mínimos en frecuencias resonantes fueron respectivamente iguales a 1; 1,02 y 1,08.
El rendimiento de las antenas de látigo se evaluó mediante un método estadístico en comparación con varias antenas simples para las respectivas bandas. Se realizaron más de mil comparaciones de evaluación con contactos ubicados desde varios cientos hasta varios miles de kilómetros. Los más interesantes son los datos en relación con el pin de cuarto de onda. A una distancia de hasta 2000 km, las antenas fabricadas "perdieron" en la escala S hasta 1,5 puntos. Esto se debe a que aunque sus patrones de radiación en el plano vertical tienen lóbulos en un ángulo de unos 30", la intensidad de radiación en esta dirección es menor que la de los SR tradicionales. A medida que aumenta la distancia al correspondiente, la ventaja de radiación en ángulos pequeños comienza a aparecer en el horizonte y a una distancia de 4000 ... 5000 km, un pin con una longitud de 5l / 8 "gana" un promedio de 1 punto. En rutas largas, hasta 10000 .. 2000 km, el nivel de la señal tanto para la recepción como para la transmisión aumenta en 1,5 , 2 ... XNUMX puntos La ventaja de la antena creada es más notable en las comunicaciones a lo largo del llamado "camino largo" y en las rutas que pasan por los casquetes polares . Por lo tanto, a pesar de la simplicidad del diseño y los bajos costos de materiales, tales sistemas muestran buenos resultados en la práctica de radioaficionados. No tiene sentido discutir las ventajas de las antenas de elementos múltiples, pero los años de uso de las antenas de látigo indican que le permiten realizar deportes y trabajos DX con bastante éxito en el aire. Con simplicidad externa, estas antenas ocupan un cierto espacio, que muchas veces es limitado. Es bastante natural querer aumentar de alguna manera el coeficiente de su uso. Sin embargo, la búsqueda de soluciones de compromiso puede anular todas las propiedades positivas. Indudablemente, cualquiera de las antenas de banda única propuestas anteriormente se puede igualar en todas las bandas de aficionados, pero tal tarea no se planteó, ya que no se obtiene el resultado óptimo en todas las bandas. Por lo tanto, se probaron opciones de doble banda, cuya idea era conectar un GP de cuarto de onda para el rango de frecuencias más bajas y una longitud de pin de 5l/8 para las frecuencias altas. Entonces se utilizó un emisor de 5l/8 de largo para el rango de 28 MHz como pin de cuarto de onda alargado a 14 MHz, para lo cual se duplicó el número total de balances, teniendo la mitad de ellos una longitud de 2,62 m, y el resto - 5,3 m., el elemento es un relé que, en el rango de 20 metros, conecta el conductor central del alimentador a un capacitor variable (100 pF), y en el rango de 10 metros, al inductor anterior. Estructuralmente, el capacitor es una pieza de cable coaxial. Relé - RMug, cuyos contactos están protegidos de la humedad. Se fabrica una antena para las bandas de 7 y 14 MHz según el mismo esquema. Sin embargo, aquí fue necesario reducir ligeramente la longitud de la parte vertical a 12,55 m para que la capacitancia del condensador incluido en la banda de 40 metros no fuera demasiado pequeña, como en el caso de un radiador con una longitud de 13,2 m. En la versión final, fue de 180 pF. El número total de contrapesos es ocho, cuatro de 5,3 m de largo están espaciados uniformemente en un círculo, cuatro más de 10,8 m de largo se estiran teniendo en cuenta la forma del edificio. Por lo demás, las características de diseño de ambas antenas de doble banda son las mismas que en las opciones descritas anteriormente. La aparición de elementos de conmutación no debería causar ninguna dificultad particular. Para alimentar el relé, se utilizan una trenza de cable y un cable adicional. En principio, es posible suministrar energía a través del núcleo central, "desatando" los componentes constantes y de alta frecuencia. 2 muestra la dependencia de SWR con la frecuencia.
Todas las antenas discutidas en el artículo fueron operadas durante varios años tanto en la estación de radio colectiva como en la estación de radio del autor. Fueron repetidos repetidamente por radioaficionados. Las antenas resultaron ser bastante avanzadas tecnológicamente, mostraron la estabilidad de sus parámetros. Autor: G. Bolotov (UA3QA) Voronezh; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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