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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Antenas de bricolaje GP 1/4, 1/2, 5/8. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / antenas VHF En la banda CB, las antenas con polarización vertical son las más utilizadas. Esto se debe al hecho de que las radios CB se usan ampliamente para comunicarse con objetos en movimiento y es muy difícil colocar una antena de polarización horizontal efectiva en un automóvil. Por la misma razón, se eligen como antenas base las antenas con un patrón de radiación circular en el plano horizontal, que funcionan igual de bien en cualquier dirección. GP con longitud l/4 Las antenas más utilizadas en este grupo son las antenas de tipo “Ground Plane”, o “GP” para abreviar, que se muestran en la Fig. 10.2. La antena tiene un diseño de látigo, conveniente para colocar tanto en el techo de un edificio como en un automóvil. Es sencillo y, al mismo tiempo, bastante efectivo. Longitud del pasador (l/4) para operar en la banda de 27 MHz depende del diámetro de los tubos y se indica en la Tabla 1 Tabla 1. Longitud de los elementos de la antena GP
Para el funcionamiento normal de la antena, está equipada con tres contrapesos, que pueden estar hechos de un tubo o cable de antena. La longitud de los contrapesos se elige igual o un 2,5% superior a 2/4l. Para el rango CB, puede tomarlo igual a 275 cm La impedancia de entrada de la antena depende del ángulo entre los contrapesos y el mástil: cuanto menor sea este ángulo (los contrapesos están presionados contra el mástil), mayor será la resistencia. Para obtener una resistencia de entrada de 50 ohmios, se elige un ángulo de 30 a 45 grados. El patrón de radiación en el plano vertical tiene un máximo en un ángulo de 30 grados con respecto al horizonte. La ganancia de la antena es aproximadamente igual a la de un dipolo vertical de media onda. El mejor rendimiento se consigue con una altura de mástil de unos 6 m. Esta antena tiene el ancho de banda más amplio de todas las opciones de GP. Si, después de la instalación, la ROE mínima de la antena es ligeramente superior o inferior a la frecuencia de 20 canales de la red C, la longitud del pin debe aumentarse o disminuirse en consecuencia. Después de sintonizar la antena en resonancia, la SWR mínima en la frecuencia media se logra cambiando el ángulo de instalación de los contrapesos.
La desventaja de este diseño es la falta de conexión del pasador con el mástil, lo que requiere medidas adicionales para la protección contra rayos y la electricidad estática. La forma más sencilla de proteger es utilizar un bucle cortocircuitado de un cable con una longitud de l/4 conectado al alimentador mediante una T. El cable proporciona una conexión CC entre el núcleo central del alimentador y la trenza conectada a tierra y no afecta la adaptación de la antena. El diagrama de conexión de cables se muestra en la Fig. 3 La longitud del bucle se calcula teniendo en cuenta el factor de acortamiento del cable utilizado y es de unos 2 m. GP con longitud l/2
En la fig. 10.4 muestra el diseño de una antena GP de media onda con una longitud l/2. En comparación con la antena descrita anteriormente, tiene el doble de longitud que la varilla, lo que plantea mayores exigencias para garantizar la resistencia al viento de la estructura. La antena no necesita contrapesos, cuyo papel desempeña el mástil, y su patrón de radiación en el plano vertical está más cerca del horizonte, lo que mejora las condiciones para el intercambio de radio con corresponsales remotos. Dado que la antena tiene una alta impedancia de entrada, el cable se conecta a ella a través de un transformador de alta frecuencia correspondiente. La base del pin está conectada al mástil puesto a tierra a través de un transformador correspondiente, que resuelve automáticamente los problemas de protección contra rayos y estática. La ganancia de la antena en comparación con un dipolo de media onda es de unos 4 dB. Datos típicos del transformador de adaptación: Diámetro del marco - 30 mm
GP con 5/8 de longitudl
El más efectivo para comunicaciones de larga distancia es GP longitud 5/8l. Su diseño se muestra en la Fig. 10.5. Es algo más larga que una antena de media onda y el cable alimentador está conectado a una inductancia correspondiente ubicada en la base del vibrador. Este tipo de antena requiere el uso de al menos tres contrapesos con una longitud de (0,1-0,2)l, ubicado en el plano horizontal. Las antenas de este tipo son más estrechas que las de media onda y, por lo tanto, requieren una sintonización más cuidadosa. La sintonización a la frecuencia media se logra cambiando la longitud del pin y ajustando el valor de la inductancia correspondiente. La impedancia de entrada requerida se logra seleccionando el punto en el que el cable está conectado a la bobina correspondiente. La ganancia de esta antena es de 5 a 6 dB, el máximo del patrón de radiación se encuentra en un ángulo de 15 grados con respecto al horizonte. El pasador de este diseño también está conectado a tierra al mástil a través de una bobina correspondiente. Datos aproximados de la bobina de adaptación para la impedancia característica de un cable de 50 Ohm: diámetro del marco - 18 mm,
Instalar una antena en un techo puede afectar en gran medida su rendimiento. Las recomendaciones generales son las siguientes:
La eficiencia de la antena para la transmisión es mayor cuanto menores son las pérdidas óhmicas en sus elementos. Por lo tanto, los tubos de cobre son el mejor material para elementos de antena, sin embargo, el uso de tubos de aluminio (duraluminio) puede considerarse un compromiso aceptable (debido a la alta gravedad específica y la baja resistencia del cobre).
Si es necesario ampliar la banda de frecuencias, se aumenta el diámetro de los tubos, o se utilizan tubos con una superficie exterior acanalada. Dado que la corriente que circula por la varilla de antena disminuye hacia su extremo superior, se puede reducir el diámetro de la parte superior de la varilla sin degradar sus parámetros. Uno de los medios más sencillos para ampliar el ancho de banda de las antenas de látigo largas es el uso de un manguito con cuatro bigotes de unos 100 mm de largo y 4-5 mm de diámetro, fijado en la parte superior del látigo (Fig. 10.6). En este caso, la frecuencia de resonancia de la antena disminuye y la longitud del pin deberá reducirse ligeramente. Cuando la antena está transmitiendo, fluyen corrientes bastante grandes a través de ella, por lo que es necesario asegurar una muy buena conexión de todos los elementos entre sí y cuidar su protección contra la corrosión. Actualmente, las antenas CB disponibles comercialmente se fabrican en fábrica (Fig. 10.7), tanto nacionales como importadas, livianas y elegantes. Como lo demuestra la experiencia de su operación, en las conexiones de los elementos, que se realizan mediante tornillos autorroscantes, el contacto eléctrico se pierde rápidamente bajo la influencia del viento. Más confiable es el diseño de pasadores con abrazaderas. Casi todos los tipos de antenas industriales requieren un sellado adicional para evitar que entre agua en los tubos, transformadores de acoplamiento, bobinas y terminación de cables, lo que conlleva consecuencias irreversibles.
Si en el techo de su casa hay una cabina de ascensor bastante alta, una antena de televisión o una extensión de más de 5 metros de altura, entonces la antena GP se puede instalar utilizando una cuerda tensora de nailon (Fig. 10.8) sin mástil. Además del cordón de nailon y el cable RK-50, necesitarás 4 aisladores más de cualquier tipo. El extremo del cable de 2,7 m se libera del aislamiento exterior y la trenza, la trenza se desenreda y se retuerce en 4 "trenzas" aproximadamente idénticas. Se les adjuntan contrapesos. Los contrapesos se pueden fabricar con cualquier alambre de cobre (en casos extremos, incluso aluminio), que se atornilla (o suelda) a los "pigtails". La longitud de los contrapesos debe ser de 2,7 m, en los extremos de los contrapesos se fijan aisladores, que se fijan a tirantes de alambre o nailon. El extremo del tramo de cable libre de la trenza se fija al cordón de nailon detrás del aislante de polietileno para que no se desprenda con las ráfagas de viento. Los contrapesos se mueven hacia los lados de manera uniforme en un círculo, los vientos se fijan al techo (por ejemplo, atados a ladrillos). Intente seleccionar la longitud de los tirantes de manera que haya un ángulo de aproximadamente 45° entre el cable del contrapeso y la vertical. Las uniones y el lugar por donde sale el cable de la trenza se sellan cuidadosamente con plastilina para que no entre agua debajo de la trenza.
Esta antena, en sus características, corresponde totalmente a la clásica antena GP con una longitud l/cuatro. Es muy conveniente instalar una antena de este tipo en el campo entre dos árboles, solo necesita preparar un cable y contrapesos con abrazaderas de antemano, e incluso palos cortos y secos encajarán como aislantes en los extremos de los contrapesos (ver Fig. 4 ), ya que a una frecuencia de 10.9 MHz es un buen aislante. Literatura
Publicación: cxem.net
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