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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Antena multibanda de media onda. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / antenas de alta frecuencia Desde que comenzó el desarrollo de las ondas cortas, los radioaficionados han tenido un interés constante en las antenas de hilo, cuya longitud del emisor es igual o múltiplo de la mitad de la longitud de onda, y su excitación se realiza desde el extremo del emisor. En la literatura inglesa, estas antenas se denominan EFHW, que significa antena de "media onda alimentada por el extremo" (media onda alimentada por el extremo). Quizás la más famosa de ellas sea la antena de Fuchs, en la que la excitación del emisor se realiza mediante un circuito oscilatorio paralelo adicional sintonizado a la frecuencia de funcionamiento. Mucha gente se siente atraída por el hecho de que, según Fuchs, no requiere una buena "tierra" o "tierra de radio" (balances) a diferencia de la mayoría de las antenas simples (muchas antenas de cable, GP, etc.). Esta afirmación es errónea, aunque esta antena realmente resultó ser eficiente sin contrapesos obvios. Es solo que ella tiene requisitos bajos para ellos (no los mismos que, por ejemplo, para GP), y su papel a menudo lo desempeña lo que está conectado al circuito correspondiente (alimentador, carcasa del transmisor). Aunque la antena EFHW, de hecho, es una antena multibanda, hoy tiene un pequeño inconveniente: funciona sin problemas solo en múltiples bandas de HF ("antiguas"). Y ahora ya hay varios de esos que no entran en esta grilla. La segunda desventaja es que en diferentes rangos tales antenas con una longitud eléctrica constante del emisor tienen diferentes patrones de radiación en diferentes rangos. Pero absolutamente todas esas antenas tienen este inconveniente, comenzando con WINDOM. Sin embargo, siempre hacen la vista gorda a esto, ya que en condiciones urbanas reales no siempre es posible instalar ni siquiera una antena de cable. La impedancia de salida de los transceptores y transmisores modernos es baja (generalmente 50 ohmios), lo que significa que se necesita un dispositivo compatible para controlar una antena de media onda, que tiene una alta impedancia de entrada (hasta varios kiloohmios). Puede ser un circuito oscilatorio paralelo, como en la antena de Fuchs, y varios circuitos LC. La desventaja de estos dispositivos de adaptación en una antena multibanda es la necesidad de cambiar y sintonizar al pasar de un rango a otro. Los transformadores de alta frecuencia de banda ancha sobre núcleos magnéticos de ferrita se han utilizado durante mucho tiempo en amplificadores de transistores, en particular, en amplificadores de potencia de banda ancha. Por lo tanto, no debería sorprendernos que surgiera la idea de alimentar un emisor de media onda desde el final a través de dicho transformador. La ganancia es clara: al cambiar de rango, no es necesario cambiar el dispositivo correspondiente. Una de las opciones para tal antena fue propuesta por el holandés de onda corta PD7MAA [1]. Lo usó para trabajos en el campo, pero también es adecuado como papelería en la ciudad. Después de todo, muchos usuarios de onda corta se ven obligados a limitar su "grupo de antenas" a una antena de cable que sale de la ventana del apartamento hacia un poste o árbol cercano. Implementó dos versiones de la antena, una para las bandas de 80, 40, 20, 15 y 10 metros, y la otra para las bandas de 40, 20 y 10 metros. Se diferencian solo en el diseño del emisor. Una variante de la antena para 40, 20 y 10 metros y su dispositivo correspondiente se muestra en la fig. 1. Para ella, A = 10,1 m, B = 1,85 m.
Su emisor está formado por un alambre de media onda (para un alcance de 20 metros), un inductor L1 y un alambre relativamente corto conectado después de esta bobina. La inductancia de la bobina L1 se elige tal (34 μH) que, junto con la segunda pieza de alambre, la longitud eléctrica del emisor es cercana a la mitad de la longitud de onda en el rango de 40 metros. En las bandas de 20 y 10 metros, este inductor funciona como un estrangulador, prácticamente "cortando" el segmento adicional de la parte principal del radiador, y su longitud se vuelve igual a media longitud de onda en un rango de 20 metros y una longitud de onda. en un rango de 10 metros. Como resultado, los emisores de "media onda" están conectados al dispositivo correspondiente en los tres rangos. La distribución de corrientes sobre el emisor para estos rangos se muestra en la Fig. 2.
El inductor L1 está enrollado en un marco de plástico con un diámetro de 19 mm y tiene 90 vueltas de alambre con un diámetro de 1 mm. El dispositivo de combinación resultó ser extremadamente simple: un transformador de RF de banda ancha T1 y un condensador de corrección C1. Está alojado en una pequeña caja de plástico (Fig. 3). El transformador está hecho en el circuito magnético FT 140-43 de Amindon. Su devanado primario es de 2 vueltas, el secundario es de 16 vueltas. Los devanados están enrollados con un alambre con un diámetro de 1 mm.
El devanado secundario, como se muestra en la Fig. 3 se divide en dos partes, de 8 vueltas cada una, espaciadas a lo largo del anillo. Una característica del diseño de este transformador es que el cable del devanado primario y el cable de las dos primeras vueltas del devanado secundario (abajo en la Fig. 3) están entrelazados entre sí. Esto también se ve claramente en la Fig. 3. El condensador C1 sirve para corregir la respuesta de frecuencia del dispositivo de adaptación en la banda de 28 MHz (10 metros). Su capacitancia puede estar en el rango de 100 ... 150 pF. Debe estar clasificado para 1000 V. El conector RF coaxial XW1 está instalado en el cuerpo del dispositivo de adaptación para conectar el cable proveniente del transceptor y el terminal E1 para conectar el radiador de la antena. Este dispositivo de combinación está diseñado para una potencia de transceptor de aproximadamente 100 vatios. Otra versión de la antena PD7MAA, diseñada para operar en las bandas de 80, 40, 20, 15 y 10 metros, se diferencia únicamente en el tamaño del emisor y la inductancia de la bobina L1. Para él, las dimensiones son A \u20,35d 2,39 m y B \u110d XNUMX m, y la bobina tiene una inductancia de XNUMX μH. También se enrolla en un marco con un diámetro de 19 mm: 260 vueltas de alambre con un diámetro de 1 mm. Es necesario instalar un estrangulador de cable en el alimentador en el transceptor (colocar, por ejemplo, un "pestillo" de ferrita), y es deseable conectar contrapesos cortos al dispositivo correspondiente. Su longitud no es crítica: para una antena Fuchs, en la literatura se recomienda una longitud de aproximadamente 0,05 λ. La sintonización del radiador para ambas opciones de antena comienza con rangos de alta frecuencia. El inductor L1 no es un buen "rechazador" (trampa, como en la antena tipo W3DZZ), por lo que el segundo segmento del radiador (B) puede afectar ligeramente la frecuencia de resonancia del radiador. En consecuencia, puede ser necesaria alguna corrección de su inductancia. En el rango de frecuencias más bajas, la sintonía se reduce a seleccionar la longitud del segmento B para que la longitud eléctrica del emisor (su frecuencia resonante) en este rango (40 u 80 metros, respectivamente) esté cerca de "media onda". La empresa americana PAR Electronics produce varias antenas de este tipo, entre ellas una antena denominada EF-10/20/40 MKII para 40, 20 y 10 metros [2]. Los datos de prueba interesantes están disponibles en Internet [3, 4]. Esta antena tiene un dispositivo correspondiente clasificado para un manejo de menor potencia (25 vatios), pero por lo demás está muy cerca de la antena PD7MAA. En la fig. 4 muestra una foto del kit para instalar esta antena.
Según la compañía, su ancho de banda en el rango de 20 metros en términos de SWR \u1,5d 500 es de aproximadamente 40 kHz. En un rango de 140 metros, es de aproximadamente 2 kHz en términos de SWR = 10, y en un rango de 900 metros, aproximadamente 1,5 kHz en términos de SWR = 50. Estos datos corresponden a un alimentador con una impedancia característica de XNUMX ohmios. En otras palabras, estos son valores de ancho de banda muy decentes para una antena multibanda simple. La descripción de la antena contiene datos que pueden ser útiles al sintonizar la antena PD7MAA. Cambiar la longitud de la parte principal del radiador y su segmento adicional (A y B en la Fig. 1) en 1 pulgada (2,5 cm) conduce a un cambio en el ancho de banda de 30...35 kHz. Literatura
Autor: Boris Stepanov (RU3AX)
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