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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Canal de ondas de antena de dos elementos mecánicamente resistente. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / antenas de alta frecuencia La antena, de la que hablaremos (en la foto de la introducción está más abajo), está construida sobre la base de la antena propuesta por HB9CV allá por los años sesenta. Esto es lo que se escribe al respecto en [1]. "La antena consta de dos vibradores de longitud desigual, montados en paralelo en el mismo plano horizontal a una distancia l/ocho. Ambos vibradores están activos.
A la distancia elegida l/8 entre los vibradores, la mejor directividad unidireccional de la antena se obtiene cuando la corriente en el vibrador trasero (reflector) va por detrás de la corriente en el vibrador delantero (director) en 225°". En otra publicación ([2]), se dan los resultados de una comparación de esta antena con otras ya conocidas. "La ganancia de una antena de dos elementos con ambos elementos activos", dice, "es equivalente a la de una antena de tres elementos de tamaño completo con un director pasivo y un reflector. Con los mismos valores de ganancia, el sistema de dos elementos es más liviano, de diseño más simple y tiene un menor momento de inercia y resistencia al viento. La antena con fuente de alimentación activa le permite obtener una mayor supresión de la radiación hacia atrás... La ganancia de una antena de este tipo es 3,4 dB mayor que la de una antena con un reflector pasivo, y la supresión máxima de radiación hacia atrás es de 40...50 dB, mientras que en sistemas pasivos no supera los 25 dB" Ambos autores brindan principalmente información sobre los parámetros eléctricos de la antena, lo cual, por supuesto, es importante, pero dicen poco sobre su diseño y confiabilidad en operación. De acuerdo con los datos proporcionados en [2], por ejemplo, resulta que uno de los elementos en el rango de 20 m, unido a la poligonal, debería tener un alcance de aproximadamente 5,5 m, ubicado libremente en el espacio Pero en condiciones meteorológicas difíciles condiciones, la fuerza existente puede no ser suficiente. El autor de este artículo utilizó correas que conectan los elementos y aseguran la rigidez de la estructura en el plano horizontal. Los elementos de suspensión que soportan los elementos convergen en el mástil por encima del plano de la antena. Esto logra rigidez vertical. La construcción es bastante sólida. La antena de 20m ha estado en funcionamiento durante más de cuatro años sin reparación y está en buenas condiciones. Soportó tormentas de polvo, hielo, vientos. Esquemáticamente, parte de la antena se muestra en la fig. 1. Las dimensiones de sus elementos para diferentes rangos con un diámetro de tubería de 30 mm se dan en la tabla. Para el tamaño inicial del vibrador activo tomado 0,46l, reflector - 0,5l. Tenga en cuenta que la longitud de los elementos depende del diámetro de las tuberías.
Mención especial merece la alimentación de la antena a través del cable coaxial RK-75. El cambio de fase requerido de 225° se obtiene como sigue. El cambio de 180° ocurre debido al hecho de que los dispositivos coincidentes están conectados a diferentes brazos de los elementos (uno a la derecha, el segundo a la izquierda). Otros 45° son proporcionados por una línea de cambio de fase que conecta los elementos. No es difícil calcular la línea de cambio de fase. Longitud eléctrica del cable coaxial 0,5l cambia la fase en 180°. Por lo tanto, para obtener un cambio de 45°, necesita un cable con una longitud de 0,125l. Su longitud geométrica será menor y su número de veces dependerá del coeficiente de acortamiento. Si se utiliza un cable coaxial con aislamiento de polietileno entre el hilo central y la trenza, con un factor de acortamiento de 0,67, a una longitud de onda de 21,2 m, se requerirá una sección Lgeom=Lelektp x Kykop=0,125lKykop=0,125x21,2x0,67=1,78 m. Pero es imposible conectar los elementos de la antena con una línea de cambio de fase de tal longitud: la distancia entre ellos es de 2,65 m, por lo tanto, es necesario alargar el cable dentro de límites razonables. Entonces, en este caso, la longitud mínima del segmento de cable adicional es 2,65-1,78 = 0,87 m Para que el segmento agregado de 0,87 m no cambie el cambio de fase (45 °), el alimentador debe estar conectado al medio de la pieza adicional. En la práctica, a la hora de fabricar una línea de desfase, no se debe hacer por piezas (1,78 m + 0,435 m + 0,435 m). Un cable de 2,65 m de longitud se conecta a la línea de alimentación a una distancia de 2,215 m del extremo que se conectará al reflector. Es más conveniente utilizar un trozo de cable adicional algo más largo que el mínimo requerido, por ejemplo 1 m. Entonces la longitud total de la línea de desfase será de 1,78 + 1 = 2,78 m. El alimentador se conecta a una distancia de 1,78 + 0,5 = 2,28 m desde un reflector. Los conductores centrales del cable de la línea de cambio de fase están conectados a dispositivos de adaptación, la trenza, al medio de los elementos, el alimentador, al cable central de la línea de cambio de fase y la trenza, a la trenza. El autor utilizó el cable RK-75-9-13. Los experimentos con el cable RK-150-4-11 recomendado en la literatura no revelaron ninguna ventaja. Durante la construcción de la antena (Fig. 2), se utilizaron los materiales disponibles. El travesaño está hecho de tubería de agua de acero de 33 pulgada (diámetro exterior aproximado de 200 mm). Los tablones con dimensiones de 50X8X6,5 mm con cuatro orificios con un diámetro de 2,63 mm para dos abrazaderas para elementos de sujeción están soldados a los extremos de la tubería. La longitud total del travesaño de lamas es de 150 m El travesaño se fija al mástil mediante placa cuadrada de 150X4 mm fabricada en acero de 10 mm de espesor con abrazaderas roscadas MXNUMX. Los elementos son prefabricados. La parte central está hecha de una tubería de agua de acero de media pulgada (diámetro exterior de unos 21 mm) de 3,5 m de largo. En ambos lados, se agregaron segmentos de una tubería de duraluminio con un diámetro de 16 mm y un espesor de pared de 1 mm. La trompeta se obtiene de un aro de gimnasia rítmica. Se cortó en la unión, se llenó densamente con arena seca y luego se enderezó lentamente (dentro de 3 a 4 horas). Se inserta un espaciador mecanizado al tamaño interior (lugar B) en la tubería de acero (ver Fig. 2) y se suelda en tres puntos a través de orificios de 120 mm de diámetro perforados previamente a 6 °. Se coloca firmemente un tubo de duraluminio calentado en el extremo sobresaliente del espaciador. Además, se fija con dos remaches de aluminio de 5 mm de diámetro. Se inserta un neumático moldeado de un cable eléctrico de tres núcleos en el extremo libre de la tubería de duraluminio y se calza con dos piezas cortas del mismo neumático (lugar D). Además, la unión se fija con dos remaches de aluminio de 3 mm de diámetro. Salida del neumático sobre el elemento activo - 0,5 m, sobre el reflector - 0,9 m. En puntos separados del travesaño por aproximadamente 0,7 de la longitud del semivibrador, los elementos de la antena están interconectados por refuerzos de madera con una sección transversal de 20X30 mm (lugar D). Se instala una abrazadera de duraluminio en el tubo del elemento y se fija con dos pernos M6. Se coloca un pañuelo de fibra de vidrio (textolite, getinax) de 4 mm de espesor sobre las tuercas de los pernos con orificios y se fija con tuercas y arandelas. Los pañuelos se insertan primero con fuerza en los cortes de la tira de refuerzo y se fijan (a través de arandelas) con dos remaches de acero con un diámetro de 4 mm. Se hizo un orificio adicional A con un diámetro de 6 mm en las abrazaderas en el costado del travesaño para sujetar colgantes. Para la fabricación de colgantes, se utiliza un paquete trenzado de tres conductores esmaltados de cobre con un diámetro de 1 mm. Los colgantes se ensamblan a partir de secciones de 1 m de largo, se conectan mediante aisladores de porcelana (tuercas o rodillos) y se fijan al mástil en un punto ubicado a 1 m por encima del plano de la antena. El elemento a juego está hecho de un tubo de acero con un diámetro de 12 mm. Se fija al elemento mediante un aislador de fibra de vidrio (lugar A) y un collarín móvil de chapa de acero de 1 mm de espesor (lugar B). Hay que tener en cuenta que al utilizar piezas de metales disímiles aparece un par galvánico en el punto de contacto de las mismas, que con el tiempo destruye las superficies de contacto, especialmente cuando entra humedad. El contacto entre las piezas de aleación de cobre y aluminio es el que más sufre. El mástil es giratorio, telescópico y consta de dos partes. El tubo inferior (exterior) es un tubo de acero de 2.25 pulgadas con una longitud de 6 m. Después de 0,5...1 m se perforan orificios pasantes con un diámetro de 6,5...8,5 mm para poder fijarlo. el tubo interior con un pasador mientras lo levanta. El tubo interior tiene una pulgada y media de largo y 7 m de largo. Encima del tubo inferior se coloca una brida de acero (con un espacio de 0,2...0,5 mm) para sujetar tres tirantes (Fig. 3).
Profundidad de ranura 30 mm. Tres esquinas de acero de tamaño estándar 30X30X3 mm, 300 mm de largo, con orificios para sujetar tirantes, están soldadas a la brida de manera uniforme alrededor de la circunferencia. El uso de esquinas salientes reduce la tensión adicional de los tirantes cuando gira el mástil. La brida descansa sobre dos anillos de textolita (¡los de vidrio-textolita no son adecuados!) que retienen bien la grasa (CIATIM-201, grasa). El uso aquí de rodamientos de bolas, de empuje, de rodillos no se justifica. El diseño de la brida para sujetar los tirantes del segundo nivel es similar. Esta brida descansa sobre un anillo de acero rígidamente fijado al tubo interior del mástil. Antes de levantar la antena por encima de las bridas, se instalan tapas protectoras hechas de fieltro para techos, material para techos o hierro galvanizado. Todas las uniones de las partes estructurales están pintadas dos veces con esmalte automotriz o minio.
Los tirantes deben estar hechos de dos o tres alambres trenzados (acero galvanizado, cobre; no se debe usar cable de acero). Un tipo de un solo cable es muy poco confiable. Los extremos inferiores de los tirantes están unidos a un pasador incrustado en el suelo a través de un anillo de acero con un diámetro de 150 ... 200, un ancho de 50 y un espesor de 4 ... 5 mm (Fig. 4). El anillo se puede hacer a partir de una tira superpuesta. No debe apretar demasiado a los muchachos; esto solo dificultará el giro de la antena y, en invierno, puede provocar su rotura. En la parte superior del tubo exterior, retrocediendo 50 mm desde el borde, se perforan tres orificios, espaciados uniformemente alrededor de la circunferencia, y se corta una rosca M6. Retrocediendo 0,5 ... 1 m, se perforan tres agujeros más. Después de levantar el tubo interior con pernos M6 con extremos cónicos, se centra y fija de forma segura.
Un cable para levantar el tubo interior está unido a su extremo inferior. La estructura de este conjunto se muestra en la Fig. 5. Antes de izar, el cable se pasa a través de un rodillo montado en la brida de la primera hilera de tensores y fijado en una compuerta simple adosada a la parte inferior del mástil. A medida que se extiende el tubo interior, se mueve el pasador sobre el que descansa. El mástil de la antena descansa sobre una bola de acero con un diámetro de 15 mm de un cojinete de bolas. Un engranaje con un diámetro de 600 mm se fija en el tubo exterior en su parte inferior (su núcleo está mecanizado y la corona se usa del volante de un motor de automóvil o tractor). Usando una simple caja de engranajes de tornillo sinfín, está conectado a un motor conmutador de 50 vatios.
El dispositivo de accionamiento también se puede simplificar, basado en la llanta de una rueda de bicicleta (Fig. 6). A la hora de montar la antena, se instala a la mayor altura posible, en un lugar abierto, pero de forma que tenga acceso (de forma que sus elementos queden a unos tres metros del suelo). En primer lugar, el GIR determina la frecuencia de resonancia de los elementos (sin dispositivos de adaptación ni líneas de desfase). La bobina del dispositivo se lleva al centro del elemento. La frecuencia de resonancia del vibrador activo debe ser de 14,15 MHz, la del reflector de 14,05 MHz. Si la frecuencia de resonancia resulta ser superior a la requerida, es necesario comprobar si los vibradores son cortos y, si es necesario, alargarlos. Si la frecuencia de resonancia es menor, se instalan un dispositivo de adaptación y una línea de cambio de fase. El alimentador se conecta a través de una bobina rígida (4-6 vueltas con un diámetro de 15 mm; el resto de sus características no son críticas). Al acercarle el GIR, se determina la frecuencia de resonancia de todo el sistema; no debe exceder los 14,15 MHz. Después de eso, se logran la SWR mínima y la relación óptima de valores de radiación hacia adelante y hacia atrás. Esto se puede hacer usando solo un transceptor y un indicador de campo. La antena está conectada al transceptor y el indicador de campo se utiliza para encontrar la radiación máxima en alcance y dirección. Si está al principio del rango, entonces los elementos son más largos de lo necesario, si están al final, más cortos. Habiendo establecido la frecuencia de resonancia, moviendo las abrazaderas en los dispositivos de adaptación, se logra una SWR mínima. La última etapa de la configuración es tomar el patrón de radiación a la altura de trabajo. Valores de altura óptimos - 0,5l (10,5 m) y l (21 metros); en los intermedios, el patrón de radiación puede distorsionarse. Por tanto, a una altura de 6 m, el diagrama es casi circular. El indicador de campo está ubicado a una distancia de 20 ... 50 m de la antena, preferiblemente a la misma altura que ella. Encienda el transceptor en modo telégrafo y, girando la antena, fije las lecturas del indicador cada 15 ... 20 °. En base a los puntos obtenidos, se construye un diagrama (Fig. 7).
En la copia del autor de la antena, la ROE a una frecuencia de 14,18 kHz era inferior a 1,1, en los bordes del rango no excedía 1,6, lo que se explica por una cierta banda estrecha debido al pequeño diámetro de los extremos de los elementos. . La anchura del patrón de radiación en el nivel 0,7 en el plano horizontal es de aproximadamente 75°. El pétalo posterior está débilmente expresado. Literatura
Autor: G. Butorin (U5MH) Antracita; Publicación: cxem.net
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