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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Variantes de la antena en zigzag Kharchenko. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / antenas VHF A principios de los años 60 del siglo pasado, nuestro compatriota Kharchenko K.P. propuso una antena plana simple en zigzag (Z) con buenas características. Sus posibles modificaciones se consideran a continuación, incluidas las variantes con un reflector activo sintonizado. El certificado de autor No. 138277 para una invención llamada "Antena direccional de banda" fue emitido a Konstantin Pavlovich Kharchenko en 1961 (según su solicitud del 16 de junio de 1960). En el mismo año, se publicaron materiales en la revista "Radio" para que los radioaficionados los repitieran [1, 2]. Y posteriormente, durante más de 50 años, los editores recordaron repetidamente estas publicaciones. La antena en zigzag (Z) de Kharchenko se ha convertido en un hito entre los mejores desarrollos. Resultó no ser crítico con los materiales y las dimensiones durante la fabricación, tiene un buen acuerdo con el cable saliente. Combina con éxito múltiples elementos de un conjunto de antenas en fase con un solo punto de alimentación. A pesar de las excelentes características eléctricas y operativas, no se produjo un uso generalizado organizado de antenas en zigzag. En nuestro país en esa época ya se utilizaban masivamente las extendidas y voluminosas antenas directoras Uda-Yaga reconocidas en todo el mundo (también se les llama "canal de ondas"), ya que dominado en la producción de empresas industriales. Ellos, como dicen ahora, proveyeron el mercado. Sin embargo, la sencillez de fabricación de las antenas en zigzag y sus atractivas características, con el apoyo informativo de la revista Radio y las comunicaciones de los radioaficionados, hicieron accesible esta antena incluso a usuarios no capacitados. En el prefacio del libro "Antenas VHF" [3], publicado en 1969, K. P. Kharchenko informó que muchos radioaficionados, utilizando antenas en zigzag, recibieron transmisiones de televisión en la banda MV, incluso desde centros de televisión ubicados 80 120, 200 e incluso 300 kilómetros De hecho, de la historia de la tecnología de esa época, se puede aprender que en áreas alejadas de los centros de televisión, las antenas en zigzag reemplazaron a las antenas de "canal de onda" y otras estructuras. Además, las antenas Z de Kharchenko también atrajeron la atención de los militares, quienes aprovecharon sus cualidades positivas en las comunicaciones de retransmisión de radio en el rango UHF. En los últimos años, los autores han llevado a cabo una extensa simulación por computadora de antenas Z, incluido el uso del programa MMANA propuesto en la revista Radio. Su ejecución constructiva mostró buenos resultados. Las antenas están adaptadas a la sub-banda IV de radiodifusión en UHF. Es en las frecuencias de 470 ... 582 MHz donde la transmisión de televisión analógica se lleva a cabo más ampliamente y se está implementando la televisión digital. La antena en zigzag original más común [3], hecha con un tejido de un solo cable con lado λcf./4 se muestra en la figura 1a. En el rango de televisión indicado (con una frecuencia promedio de 525 MHz adoptada por simplicidad), tiene patrones de radiación en los planos horizontal y vertical que se muestran en la Fig. 2a. Los resultados corresponden a la colocación de la antena a una altura de 15 m sobre el nivel del suelo. La ganancia de la antena es de 10,9 dBi y la relación de onda estacionaria es de 2,4. Su cambio en el subrango se muestra en la Fig. 3a. La elevación, es decir, la elevación del diagrama máximo de radiación sobre el nivel del suelo, es de 6°.
La eficiencia de una antena en zigzag se puede aumentar mejorando la directividad mediante el uso de una pantalla reflectora [3] separada de la red principal por λcf./4, como se muestra en la Fig. 1b. Esto da como resultado un aumento en la ganancia de hasta 14,6 dBi. A modo de comparación, se muestran diagramas y características similares del diseño mejorado en la fig. 2b y 3b. Una versión posterior de la antena en zigzag original puede denominarse antena en zigzag triangular doble que se muestra en la Fig. 1c. Es una de las mejores antenas en forma de Z [4], aunque tiene unas características algo peores, como se muestra en la Fig. 2, cy la fig. 3 en. Sin embargo, la disminución de la ganancia de la antena de solo 1,4 dBi se compensa en la práctica por la simplicidad y la compacidad del diseño. El deseo de mejorar aún más las versiones clásicas de la antena nos llevó a recurrir a los diseños de otros intervalos de frecuencia, especialmente al uso de un reflector activo. En antenas sintonizadas de onda corta complejas con componentes horizontales lineales en fase, se utilizan reflectores activos idénticos, ubicados en λcf./4 del lienzo principal. Están conectados a través de circuitos de fase, que les proporcionan un cambio de corriente líder en fase en 90о [5]. La transferencia directa de dicho método a antenas en zigzag solo conduce a un deterioro del rendimiento en comparación con un reflector pasivo. Más interesante fue el uso de una antena triangular doble en zigzag con tamaños de brazo dobles para una antena clásica como reflector activo, como se muestra en la Fig. 1d. Esta solución proporcionó un aumento en la ganancia de la antena a 14,83 dBi, una disminución en el nivel de los lóbulos laterales, como se muestra en la Fig. 2d, y una ecualización y mejora significativa de la SWR, que se puede ver en la Fig. 3, g. Debido a la modernización adicional del reflector activo, como se muestra en la Fig. 1e, es posible mejorar aún más las características de la solución propuesta, como se muestra en la Fig. 2d y 3d. Esto es especialmente cierto para aumentar la ganancia y su ecualización en las frecuencias superiores del intervalo. Además, la antena en toda la subbanda tiene una ROE de menos de dos. La autoproducción de una muestra innovadora no implica dificultades, ya que sus componentes se han descrito muchas veces antes. Literatura
Autores: V. Milkin, N. Kalitenkov, V. Lebedev, A. Shulzhenko
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