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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Antena de bebidas. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / antenas de alta frecuencia La antena Beverage, o, como también se le llama, la antena de onda viajera (ABV), se usa ampliamente en las comunicaciones de radio profesionales. La mayoría de los QSO transoceánicos en 160 metros son realizados por radioaficionados que utilizan la antena receptora de bebidas. Las instrucciones para la estación de radio R126 indican que cuando se usa un pin de cuarto de onda, el rango de comunicación entre dos estaciones de radio del mismo tipo es de 2 km, cuando se usa ABV - 4 ... 5 km. Para la estación de radio R 105, el rango de comunicación cuando se usa una antena de cuarto de onda de látigo es de 6 km, cuando se usa ABV, hasta 25 km. Espero que estas cifras, repetidamente verificadas por los militares, convenzan a los opositores de la antena de bebidas de que realmente hay algo en ella. La antena Beverage puede operar sin sintonizar en todas las bandas de aficionados con costos de fabricación mínimos y no necesita sintonizarse cuando se cambia de banda operativa. Esta característica atrae no solo a los radioaficionados, sino también a los fanáticos de la recepción de largo alcance de las estaciones de transmisión. 1. LA ANTENA IDEAL DE BEBIDAS El ABC clásico es un cable cuya longitud es varias veces la longitud de onda en la que opera la antena. Está cargado con una resistencia igual a su resistencia de onda (Fig. 1). La altura de suspensión de ABV es de 1 a 5 m, dependiendo del rango de frecuencia en el que se utilice.
La impedancia de entrada ABC es alta e igual a la impedancia de onda de la línea formada por el hilo que forma la lámina de la antena y la tierra, que hace las veces de segundo hilo. Es de 400 ... 600 ohmios. Al colgar ABV, no es necesario mantener la misma altura de suspensión en todas partes. A 160 metros, una antena con una altura de suspensión de 3 ... 5 m funciona de manera efectiva, y en una banda de 10 metros, con una altura de suspensión de al menos 1 m. El factor de ganancia ABV es igual a: G=Kx(L/l), donde G es el factor de ganancia; K es un coeficiente que no depende de la calidad de fabricación de ABV; L es la longitud de la antena; l es la longitud de onda a la que opera la antena. Cuanto más larga sea la red de la antena, mayor será su ganancia. La antena de bebidas recibe una onda polarizada verticalmente que incide sobre ella con un ligero ángulo. Tales características tienen una onda de superficie, que está a la vista, de una estación de radio y una onda de una estación de radio distante, reflejada desde la ionosfera en un ángulo pequeño. En el plano horizontal, el máximo de recepción se encuentra en la dirección paralela a la red de antena. Con una incidencia perpendicular, una onda electromagnética simplemente no inducirá nada en la antena, y cuando incida en ángulo, debido a la suma de voltajes inducidos en la antena con diferentes fases, estas últimas se compensarán entre sí.
D.N. La antena de bebidas es un haz estrecho en los planos horizontal y vertical, dirigido hacia la carga (Fig. 2). Con un exceso significativo de la longitud de la red de antena sobre la longitud de onda, la fragmentación del D.N. en los pétalos. Cuanto más pequeño sea el lóbulo posterior del D.N., mejor se adaptará la antena a la carga. 2. ANTENA "TIERRA" VEVEREDZH El trabajo de un ABV real depende en gran medida de la calidad del "suelo". Lo mejor es tender algunos cables de "tierra" desde la carga hasta el generador.
En la práctica, si tiene la intención de usar ABC para la transmisión, entonces se colocan al menos 3 cables de "tierra" para una operación eficiente. Uno está debajo de la lámina de la antena y los otros dos están en los bordes a una distancia igual a (0,5 ... 1) la altura de la suspensión de la lámina de la antena (Fig. 3). Para aumentar la eficiencia de estos cables, deben elevarse por encima del suelo a una altura pequeña (5 ... 10 cm) o protegerse de la corrosión si todavía están en el suelo.
Cuando se usa ABC como antena receptora, solo se puede usar un cable de tierra. A veces, en los centros de recepción, en lugar de un cable de "tierra", se utilizan 10 ... 30 contrapesos, aproximadamente 0,1 de la longitud de la antena, ubicados al final de la carga y el transformador y enterrados a una profundidad de 10 cm. (Figura 4). Sin embargo, esto no ahorra el cable para los contrapesos y en algunos casos aumenta el ruido de la antena debido a que incluye partes de tierra que pueden servir como fuente de ruido. Por lo general, es muy difícil identificar una fuente específica de ruido. Puede surgir debido a las corrientes que fluyen en la corteza terrestre; puede deberse a la acción de factores industriales (líneas eléctricas aéreas, líneas eléctricas subterráneas, etc.). En los centros de recepción de radio, se eligen áreas donde no hay tales efectos y, en su caso, es posible que QTH esté ubicado cerca de una fuente de ruido de este tipo. La antena Beve Reggia es más susceptible a estas fuentes de ruido, especialmente sin el cable de tierra debajo. Para la transmisión, dicha antena (Fig. 4) no funcionará satisfactoriamente. Esto se debe al hecho de que la resistencia de tierra R3 está incluida en el circuito de la antena, que generalmente es comparable a la impedancia de onda de la antena y reduce significativamente su eficiencia. Cuando se utiliza ABC para la recepción, esto se puede tolerar, ya que los receptores suelen tener un margen de ganancia. Pero cuando se trabaja en transmisión, la eficiencia es el principal indicador de la antena. No debemos olvidar que el suelo puede congelarse en invierno a una profundidad considerable. Esto reducirá significativamente la ya baja eficiencia de la antena de bebidas (Fig. 4). Pero a menudo, por muchas razones, es difícil o poco práctico usar un cable de "tierra" debajo de la lámina de la antena. En este caso, se utiliza una antena denominada "haz". 3. USO DE CONTRAPESOS DE CUARTO DE ONDA COMO "TERRENO" La antena de "haz" utilizada para operar en radios tipo P105 se muestra en la Fig. 5. Es un cable con una longitud de 1, que es unas diez longitudes de onda, al que se conectan varias balanzas de cuarto de onda a través de una resistencia de 400 ohmios. Varios de los mismos contrapesos están conectados al cuerpo de la estación de radio.
La corriente en dicha antena fluye debido a las corrientes de desplazamiento en el espacio entre los contrapesos. La corriente en el suelo en este caso no juega un papel importante. Para aumentar la eficiencia, es necesario esforzarse por reducir la resistencia del sistema de contrapeso. Con una impedancia de antena de 400 ... 600 ohmios, es deseable utilizar al menos 2 balanzas resonantes en el lado de la carga y en el lado de la potencia. Cuando se usa ABC en diferentes rangos, es necesario usar al menos 2 balances resonantes de cuarto de onda para cada rango para cada rango. Una antena con contrapesos de cuarto de onda se diferencia de la ABV clásica en que no tiene una superposición de frecuencia continua. 4. CARGA DE LA ANTENA DE BEBIDAS Aproximadamente del 30 al 50 por ciento de la potencia del transmisor se disipa en la carga, por lo que es fundamental que la resistencia de carga no sea inductiva. Al diseñar antenas de transmisión de bebidas, puede usar resistencias de tipo MLT-2 conectadas en paralelo. Estructuralmente, están dispuestos en un anillo. Para proteger dicha carga de las influencias atmosféricas, está pintada con un barniz duradero. Es aconsejable excluir la lluvia directa colocándolo bajo algún tipo de cubierta. Por lo general, se utiliza una carga de aproximadamente 300 ... 600 ohmios para la antena de bebidas. Es difícil determinar con precisión la impedancia característica de la antena; en la práctica, esto solo se puede hacer cambiando la carga y midiendo la ROE de la antena. 5. LONGITUD Y EFICIENCIA DE LA ANTENA DE BEBIDAS Se mencionó anteriormente que la ganancia de ABC depende de su longitud, pero los mejores resultados se obtienen cuando la longitud de la antena es múltiplo de un número impar de medias longitudes de onda. Para una operación exitosa, debe ser al menos la longitud de onda a la que opera el transmisor. Para determinar la eficiencia, considere dónde ocurre la pérdida de energía. Primero, en la resistencia de carga RH. En segundo lugar, cuanto más larga es la antena, mayor es la radiación, cuya intensidad aumenta con la altura de la suspensión (H) ABV sobre el suelo. Por lo tanto, la eficiencia se puede determinar aproximadamente mediante la fórmula: Eficiencia = 1 /Rн*L/l*Н/lЗ*К, donde L es la longitud de la antena; l - longitud de onda; K - coeficiente de eficiencia. Para aumentar la eficiencia y mejorar las propiedades direccionales de los ABV, se utiliza su conexión en paralelo. Al mismo tiempo, están dispuestos tanto en paralelo como en serie (Fig. 6).
La eficiencia de una antena de bebidas con una longitud de una longitud de onda con una altura de suspensión de alrededor de 0,005 longitudes de onda no supera el 10 por ciento. Aumentar la longitud de la antena a 6 longitudes de onda aumenta la eficiencia a aproximadamente un 40%, luego el aumento de la eficiencia se ralentiza. 6. CAMBIAR D.N. ANTENAS DE BEBIDAS Una de las principales desventajas de ABC es que su D.N. fijado. Probé una versión de la antena de bebidas con dos transformadores (Fig. 7), que le permite cambiar D.N. en dos direcciones. Cuando se aplica una tensión constante a través del cable, los relés se disparan y los puntos de conexión y alimentación se invierten (se utilizan relés del tipo RMug). Dicha antena tenía una SWR de no más de 1,8 en todo el rango de frecuencia de 1,8 a 30 MHz, la diferencia al cambiar la dirección de la radiación varió de 1 ... 2 puntos a bajas frecuencias a 6 puntos a altas frecuencias.
Hay recomendaciones para instalar una antena de bebidas redonda. En este caso, el patrón de radiación de dicha antena es un círculo, pero su ganancia será menor que la de un dipolo. Si hay suficiente cantidad de línea abierta o CATV, un cambio simplificado de D.N. El esquema de antena para esto se muestra en la Fig. 8. Con este diseño de la antena, la línea abierta debe elevarse sobre el suelo. La atenuación de la antena aumenta y su eficiencia disminuye. Pero si la antena se usa para la recepción, tal construcción es bastante aceptable. Para cambiar de dirección D.N. en este caso, incluso puede usar un interruptor de palanca normal.
7. INSTALACIÓN DE LA ANTENA DE BEBIDAS Para una operación exitosa, ABC debe instalarse correctamente en relación con objetos extraños. Por supuesto, la configuración ideal es cuando no hay objetos conductores cerca. Sin embargo, en la práctica esto rara vez ocurre. Debe esforzarse para asegurarse de que no haya objetos conductores en el lóbulo principal y, si es posible, en el posterior. Dado que ABV emite una onda polarizada verticalmente, se debe prestar atención a los objetos conductores verticales. Una muy buena opción es instalar en el borde del techo de la casa, cuando en el lóbulo principal D.N. hay espacio libre. Es este ABC el que se ha utilizado desde 1989 en mi estación UZ3ZK. A menudo hay cables de radio y teléfono en el techo que pueden correr paralelos a su ABC. Serán tratados como "tierra" y llevarán corrientes significativas que pueden interferir con las transmisiones de múltiples programas y posiblemente con las comunicaciones telefónicas. Para eliminar este efecto, es suficiente colocar un cable de "tierra" al lado de estos cables. En todos los casos que encontré, había "cuernos" libres en los postes para su instalación. El cable debe conectarse a tierra cerca de cada uno de los mástiles. En casos severos, puede ser necesario instalar varios de estos cables a una distancia de 20 ... 50 cm entre sí. En general, la antena de bebidas es una de las antenas menos pretenciosas. Un espacio limpio dentro de un radio de aproximadamente 1 ... 2 metros en relación con la red de antena garantizará su funcionamiento. Ninguna de las antenas vecinas interfiere con él, al igual que el ABC tiene un efecto mínimo en otras antenas. En términos de tormentas eléctricas, ABV es seguro. Su lienzo está conectado a tierra en ambos lados, de modo que incluso un rayo directo no provocará la derrota del operador y la destrucción del equipo de radio. ABV generalmente se encuentra debajo de otros objetos conductores, lo que brinda protección adicional contra tormentas eléctricas. ABC no acumula 1 electrostática, y esto se nota especialmente cuando se toma antes de una tormenta eléctrica. Puedes trabajar en él incluso durante una tormenta eléctrica. una Literatura. 1. G. Z. Aizenberg, Antenas de onda corta, M.: Radio y comunicación, 1985. Autor: I. Grigorov, Belgorod; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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