Në këtë faqe kam postuar foto e detajuar udhëzime për të bërë një antenë kamxhiku për transmetuesit VHF, pa u zhytur në thelbin e transmetimit të sinjaleve radio përmes ajrit. Sidoqoftë, artikulli ofron një llogaritje të gjatësisë së një antene kamxhiku me çerek valë.
Një antenë me kamxhik VHF me valë çerek (në botën e alarmeve të sigurisë, vetëm një "gjilpërë") kushton 200-300 rubla me pakicë. Antenat e markës nga kompania C.NORD quhen CN AGV dhe shiten në madhësi të ndryshme (gjatësia e pinit rregullohet në frekuencën e transmetuesit të radios). Meqenëse antena të tilla janë të dizajnuara për transmetues radio me një gamë mjaft të gjerë frekuencash (146-174 MHz), atëherë fillimisht duhet të zgjidhni një antenë të madhësisë së kërkuar ose ta rregulloni atë (të kafshoni tepricën, por mos e rritni, në këtë rast ndryshojeni në një antenë tjetër). Ndonjëherë ju duhet të "kafshoni" tepricën nga një antenë kamxhiku kur kaloni një objekt nga një sistem privat sigurie në tjetrin, sepse frekuenca e transmetuesit ndryshon dhe sinjalet nga një kunj me gjatësi të gabuar nuk shkojnë mirë.
Tani ne në thelb do të bëjmë një kopje të antenës CN AGV, por do ta bëjmë atë për një frekuencë specifike.
Gjithçka fillon me përgatitjen e materialit, mjeteve të nevojshme dhe me llogaritjen e gjatësisë së pinit në një frekuencë prej 163,325 kHz (për shembull, zgjodha frekuencën, nuk e di se cili sistem privat i sigurisë funksionon në të).
Për një antenë kamxhiku të bërë në shtëpi, do të na duhen mjetet e mëposhtme: hekur saldimi, tharëse flokësh (mund të përdorni çakmak me gaz, prerëse teli, letër zmerile; materiali: tel i galvanizuar me diametër 2-4 mm, saldim, acid saldimi, pl-259 lidhës, tub i tkurrur nga nxehtësia.
Le të kthehemi te llogaritjet. Në një bllok shënimesh përshkrova në detaje se si llogaritet gjatësia e një antene kamxhiku me çerek valë. Duhet të dini gjithashtu se gjatësia e antenës së kamxhikut matet nga fundi i rondele të lidhësit pl-259.
Si rezultat, pas të gjitha llogaritjeve, ne kuptojmë se gjatësia e kunjit, duke marrë parasysh bashkimin e lidhësit pl-259, duhet të jetë 49.9 cm për kunjin, unë përdor tel të zakonshëm të galvanizuar me trashësi 2-. 4 mm. Është mjaft e ngurtë për të shërbyer si një antenë kamxhiku.
Përkulim një copë teli në mënyrë që të bëhet e barabartë. Cilësia e antenës varet nga kjo, kështu që do të jetë edhe më mirë nëse mund të gjeni një kunj/tel/gogë metalike më të fortë me një trashësi të përshtatshme.
Le të provojmë se si teli ynë do të futet në lidhës. Nëse nuk përshtatet, si në rastin tonë, atëherë ne bluajmë/mprehim fundin e telit duke përdorur letër zmerile, por vetëm aq sa fundi duhet të futet në lidhës.
Le të provojmë se si kunja do të futet në prizë
Një kaçavidë më ra në sy, kështu që munda të mprehja shpejt skajin e telit:
Pasi fundi i telit të fillojë të futet lirshëm në lidhësin pl-259, ne ndalojmë mprehjen. Do të jetë edhe më mirë nëse përshtatet fort brenda vrimës qendrore të lidhësit.
Pjesa e telit që futet në prizën qendrore të lidhësit duhet të trajtohet me acid saldimi dhe të bashkohet me kallaj.
Vendosni spinën VHF në skajin e salduar të telit dhe shënoni vetë pjesën e telit që do të prekë rondele lidhëse. Izoloni këtë pjesë nga rondele sa më mirë që të jetë e mundur duke përdorur ngrohjen e tkurrjes siç tregohet në figurë dhe foto.
Gjithashtu izoloni të gjithë kunjin me një tub tjetër të tkurrur nga nxehtësia, sepse antena në thelb duhet të jetë e izoluar.
Izolimi i zonave "të rrezikshme". Në këto vende, bërthama qendrore mund të ketë një qark të shkurtër me telin e përbashkët
Tani spina mund të bashkohet. Pas bashkimit, sigurohuni që të kontrolloni me një multimetër për të parë nëse ka një qark të shkurtër midis bërthamës qendrore dhe dados së prizës pl-259.
Tani antena është gati, mund ta futni në transmetuesin e radios. Sigurohuni që sinjalet nga një antenë e tillë do të "arrijnë" përsëritësin / marrësin bazë.
ANTENA WHIP1. Përkufizimi dhe konceptet.
Antenat asimetrike (kamzhike) janë ato të vendosura drejtpërdrejt pranë tokës (ose ekranit metalik) pingul (më rrallë të zhdrejtë) me sipërfaqen e tij.
Rezistenca e rrezatimit të një vibratori asimetrik është sa gjysma e një vibratori simetrik ekuivalent, pasi në të njëjtat rryma i pari lëshon gjysmën e fuqisë (nuk ka rrezatim në gjysmë-hapësirën e poshtme).
Rezistenca hyrëse e një vibratori asimetrik është sa gjysma e një vibratori simetrik ekuivalent, pasi në të njëjtat rryma furnizimi tensioni i furnizimit të të parës është gjysma e atij (Fig. 1).
Koeficienti i drejtimit të një vibratori asimetrik është dy herë më i madh se ai i një vibratori simetrik ekuivalent, pasi me të njëjtën fuqi rrezatimi, i pari siguron dyfishin e densitetit të fuqisë këndore, pasi e gjithë fuqia e tij rrezatohet në një gjysmë hapësirë (Fig. 2 ).
Të gjitha sa më sipër janë të vërteta për një vibrator asimetrik ideal, domethënë kur toka është një përcjellës ideal. Nëse toka ka veti të dobëta përcjellëse, fusha e rrezatimit të vibratorit ndryshon. Për më tepër, kjo çon në një ulje të amplitudës së rrymës në vibrator dhe, rrjedhimisht, në një rritje të rezistencës së tij dhe një ulje të fuqisë së emetuar. Toka është një dielektrik me një konstante të lartë dielektrike (pothuajse 80), e cila çon në një ndryshim në gjatësinë elektrike të dipolit imagjinar, si dhe në gjatësinë e rrugës së rrymave të zhvendosjes. Rezultati është një shtrembërim i plotë i modelit të rrezatimit (ngritja e lobeve lart dhe zhdukja e rrezatimit në kënde të vogla në horizont) dhe një rritje në rezistencën e kunjit.
Për këtë arsye, ata praktikisht nuk përdorin tokën si "tokë", por përdorin tokë artificiale.
2. Thërrmoni tokëzimin e antenës
Llogaritjet teorike tregojnë se humbjet më të mëdha ndodhin në një zonë me një rreze prej 0,35 gjatësi vale, prandaj, në këtë zonë këshillohet "metalizimi" i tokës: lidhni telat radiale me njëri-tjetrin me kërcyes (Fig. 3). Është shumë mirë nëse ky metalizim kryhet përgjatë gjithë distancës së kundërpeshave.
Fig.3
Kundërpeshat duhet të izolohen nga toka. Nëse shtrihen në tokë, atëherë për shkak të lagështirës gjatësia e tyre elektrike nuk do të jetë rezonante për antenën. Fundet e tyre gjithashtu duhet të jenë të izoluara nga toka. Ekziston vetëm një rast në të cilin është e mundur të mos izolohen skajet e kundërpeshave nga toka: nëse ato janë të lidhura mirë me një unazë kërcyese (Fig. 3).
Nuk duhet të harrojmë kurrë se një antenë ideale kamxhiku ka një efikasitet prej 47%, dhe efikasiteti i një antene me 3 kundërpesha është më pak se 5%. Kjo do të thotë që kur punoni me një antenë kamxhiku me tre kundërpesha, nga 200 vat që i keni dhënë shufrës, 180 vat (!!!) harxhohen kot, duke krijuar njëkohësisht TVI. Shumë procese në jonosferë janë jolineare, d.m.th. reflektimi i valëve të radios fillon, të themi, me 7 vat energji të furnizuar në antenën tuaj dhe nuk ndodh më fare në 5 vat. Kjo do të thotë se po humbisni aftësitë unike të DX QSO ndërsa kurseni tela kundërpeshë.
Duhet të merret parasysh edhe shtrembërimi i modelit të rrezatimit me një numër të vogël kundërpeshash. Nga sferike ajo bëhet në formë petali, duke pasur një drejtim përgjatë kundërpeshave. Problemi i gjetjes së numrit optimal të kundërpeshave u zgjidh nga unë duke përdorur një kompjuter. Zgjidhja është paraqitur në figurën 4. Ai tregon se numri minimal i kërkuar i kundërpeshave është 12. Me një numër më të madh, efikasiteti rritet ngadalë. Kundërpeshat duhet të vendosen në të njëjtën distancë në lidhje me njëra-tjetrën.
Fig.4
Këndi i vendndodhjes së tyre në lidhje me kunjin duhet të jetë nga 90° në 1350. Në kënde gjithnjë e më të vogla, efikasiteti dhe efikasiteti bie. i shtrembëruar. Kundërpeshat duhet të jenë të paktën aq të gjata sa kunja kryesore. Kjo mund të shpjegohet me faktin se rrymat e zhvendosjes që rrjedhin midis kunjit dhe kundërpeshave zënë një vëllim të caktuar hapësire, i cili merr pjesë në formimin e modelit të rrezatimit duke zvogëluar gjatësinë e kundërpeshave dhe, rrjedhimisht, duke zvogëluar vëllimin të hapësirës së përdorur për formimin e modelit të rrezatimit, ne përkeqësojmë ndjeshëm karakteristikat e antenës Në një përafrim të madh, mund të themi se çdo pikë në kunj korrespondon me pikën e vet në kundërpeshë kundërpesha më të gjata se kunja kryesore.
Kundërpeshat dhe vetë kunja duhet të lyhen me bojë mbrojtëse. Kjo është e nevojshme për të siguruar që materiali nga i cili është bërë antena të mos oksidohet. Oksidimi i vibratorëve e bën antenën të papërdorshme për faktin se filmi i hollë i oksidit ka rezistencë të konsiderueshme, dhe meqenëse efekti i sipërfaqes është i theksuar në HF, energjia e transmetuesit absorbohet dhe shpërndahet në nxehtësi nga ky film.
Është shumë e këshillueshme që të përdorni bojë radio për këtë (lloji që përdoret për të lyer lokalizuesit). Bojë e rregullt përmban grimca bojë që thithin energjinë RF. Por, si mjet i fundit, mund të përdorni bojë të rregullt.
3. Dimensionet e vibratorëve të antenës së kamxhikut
Siç dihet, rezistenca ndaj rrezatimit të antenës Rizl është proporcionale me raportin L/d, ku L është gjatësia dhe d është diametri i antenës. Sa më i ulët të jetë raporti L/d, aq më e gjerë është antena dhe aq më i lartë është efikasiteti.
Duhet të theksohet se kur përdorni vibratorë të trashë, "efekti përfundimtar" ndikon. Përcaktohet nga kapaciteti midis skajeve të vibratorit dhe tokës. Fizikisht, kjo shprehet në faktin se antena rezulton të jetë "më e gjatë" se ajo e llogaritur. Për ta zvogëluar atë, kunjat me brez të gjerë zakonisht janë të ngushta në formë. Llogaritjet tregojnë se trashësia minimale e kërkuar e kundërpeshave duhet të jetë
d=D/2.4n, ku
d është diametri i kundërpeshave, D është diametri i kunjit, n është numri i kundërpeshave.
Shpesh amatorët e radios nuk mund të instalojnë një kunj me valë çerek dhe të përdorin një kunj më të vogël. Në parim, është e mundur të përputhet një kunj me çdo gjatësi duke përdorur pajisje përputhëse. Megjithatë, kunjat e shkurtra kanë reaktancë të ulët aktive dhe të lartë dhe do të përputhen në mënyrë shumë jooptimale (deri në 90% e energjisë mund të shpërndahet në vetë pajisjet që përputhen). Dhe nëse përdoren gjithashtu kundërpesha të shkurtra zëvendësuese, atëherë efikasiteti i një sistemi të tillë antenash do të jetë shumë i ulët. Sidoqoftë, antena të tilla zëvendësuese përdoren shpesh në komunikimet celulare. Por kjo ndodh vetëm sepse llojet e tjera të antenave të shkurtuara do të funksionojnë edhe më keq!
4. Modelet e rrezatimit të antenave të kamxhikut
Shumë njerëz janë të interesuar se si lartësia e shufrës ndikon në modelin e saj të drejtimit në planin horizontal dhe nëse rezistenca e saj varet nga lartësia e pezullimit. Rezultati më i rëndësishëm qëndron në faktin se shpërndarja e rrymave në kunj nuk varet nga lartësia e pezullimit të saj në prani të një "toke" ideale. Në praktikë, kjo do të thotë që pa marrë parasysh se në cilën lartësi është kunja, rezistenca e saj do të jetë konstante. Rezultati i përgjithshëm i zgjidhjes tregon se nëse kunja është akorduar në rezonancë, atëherë fundi i saj i poshtëm mund të tokëzohet. Për më tepër, mund të aktivizohet në çdo moment.
Bazuar në rezultatet e këtij përfundimi të rëndësishëm, u krijuan antenat e kamxhikut (antenat flamur, antenat e direkut), skaji i poshtëm i të cilave lidhet me tokën dhe të cilat ushqehen përmes përputhjes me gama.
Modelet e drejtimit të rrafshit vertikal të kunjit gjysmëvalë janë paraqitur në Fig. 5. Nga kjo shifër mund të shihet se sa më lart të ngrihet antena, aq më afër horizontit është këndi i rrezatimit. Kjo shpjegohet me faktin se ndodh shtimi i valës së emetuar nga kunja dhe valës së reflektuar nga toka. Nëse toka ka veti të dobëta përcjellëse, modeli i rrezatimit do të jetë afër atij të kunjit mbi tokë. Ngritja e antenës në një lartësi më të madhe se gjatësia e valës nuk ka kuptim, sepse në këtë rast, këndi i rrezatimit nuk zvogëlohet më, por lobet e sipërme anësore fillojnë vetëm të copëtohen.
Fig.5
Edhe një gjë për të kujtuar tipar interesant kunjat, lartësia e të cilave është e barabartë me gjatësinë e valës ose më shumë. Antena të tilla përdoren në komunikimet profesionale si antena kundër zbehjes. Kjo do të thotë që një antenë e tillë do të marrë pa probleme një sinjal që vjen me zbehje në një kunj ose dipol me valë çerek.
5. Përputhja e antenave me kamxhik
Modelet e rrezatimit të antenës "në formë T"
në plane vertikale dhe horizontale.
Rrafshi vertikal Plani horizontal
Vendosja e një antene në formë T-je në tokë.
Antena në formë T siguron funksionimin e valës së tokës r/st. Formohet nga një antenë "dipol simetrike" duke kaluar në njësinë e antenës. Modeli i drejtimit në të dy rrafshet. Antena duhet të orientohet drejt korrespondentit përgjatë një linje të drejtuar përgjatë sipërfaqes së antenës. Rekomandohet përdorimi i antenës kur punon në intervalin e frekuencës nga I deri në 3 MHz.
Modelet e drejtimit të antenës "Shtyrevaya".
në plane vertikale dhe horizontale.
Plani vertikal
Rrafshi horizontal
Antena me valë udhëtuese (TWA) është një antenë e drejtuar. Është një tel i gjatë i bërë me kordon bakri, 150 m i gjatë, i varur në një lartësi prej 2,8 m dhe i ngarkuar në skajin e largët (duke llogaritur nga p/st) me rezistencë aktive. TE- 400 Ohm e barabartë me rezistencën karakteristike të telit të antenës.
Kjo përzgjedhje e rezistencës siguron që teli të funksionojë në modalitetin e valës udhëtuese. Kjo veçori e antenës në fjalë përcaktoi emrin e saj. Prania e një rezistence ndaj ngarkesës e bën antenën shumë të drejtuar, duke eliminuar lobin e pasmë në diagram.
Siç mund ta shihni, maksimumi i modelit të rrezatimit ABC drejtohet drejt rezistencës së ngarkesës. ABC përdoret si një antenë marrëse si për komunikimet valore sipërfaqësore ashtu edhe ato hapësinore në kushte të ndërhyrjeve të forta. Kur merr valë hapësinore, antena do të ketë efikasitet të mjaftueshëm vetëm për rrugët në distanca të gjata mbi 500 km.
Antenë kamxhik
Antena whip është një antenë rrethore për komunikime me rreze të shkurtër nga valët sipërfaqësore. Nuk ka veti drejtimi në planin horizontal dhe mund të përdoret në të gjithë gamën e frekuencës. Avantazhi i radio komunikimit me valë sipërfaqësore është se ai nuk varet nga koha e ditës dhe aktiviteti diellor, por ndryshon disi për shkak të ndryshimit sezonal të parametrave të tokës.
Për transmetimin dhe marrjen, dizajni është identik. Fleta e antenës përbëhet nga dy krahë 20 m të gjatë dhe një ushqyes 8.1 m i gjatë, i bërë nga litari bakri i antenës me një seksion kryq 1.5 mm. Kanavacja është e varur në tre direkë 8.5 m të larta, prej duralumini me diametër 32 mm nga tre kthesa. Direkët e jashtëm kanë blloqe për uljen dhe ngritjen e fletës së antenës. Direku i mesëm është mbështetës për fletën e antenës dhe për pezullimin e ushqyesit. Furnizuesi i antenës duhet të ngjitet në direkun e mesëm në mënyrë që të mos tërhiqet fleta e antenës poshtë dhe në këtë mënyrë të lejojë që pjesa e mesme e fletës (zinxhirit) të rrëshqasë lirshëm përgjatë majës së shtyllës së mesme për të vendosur procese të barabarta të shpatullave. Në këtë rast, tensioni i ushqyesit do të transferohet në direkun e mesëm, i cili do të çojë në shkarkimin nga forcat mekanike të direkut të jashtëm. Çdo direk ka dy nivele djemsh (tre djem për nivel), të bërë nga kordoni i ngopur me një përbërje antiseptike. Ka gjithsej gjashtë shtylla në grupin e pajisjes së antenës. Për të vendosur dy antena, kërkohet një sipërfaqe prej 60x60 m.
Kur punoni në modalitetin dupleks me një ndarje të vogël midis valëve marrëse dhe transmetuese (100-150 kHz), është e nevojshme të vendosni antenën pingul me njëra-tjetrën në mënyrë që të zvogëlohet interferenca nga antena transmetuese në antenën marrëse. Marrësi furnizohet me energji përmes një kablloje RF RK-1, të paktën 30 m të gjatë, e cila është e lidhur në njërën anë me një kabllo të përshtatshme. nga ana tjetër, me një hyrje marrës të çekuilibruar.
Nëse ekziston një ndarje e mjaftueshme midis valëve marrëse dhe transmetuese (nga 250 kHz e lart), antenat mund të vendosen paralelisht me njëra-tjetrën; në një distancë prej 12 metrash nga njëra-tjetra.
Urdhri i vendosjes
I. Nxirrni fletën mbi të cilën janë mbështjellë pjesët horizontale dhe vertikale të antenës. Numëroni tetë hapa (5 m) nga vendi i izolatorëve për lidhjen e antenës.
Në rastin e instalimit të një dipoli marrës, distanca nga antena në r/st përcaktohet nga gjatësia e RK-1, duke lidhur hyrjen e antenës së r/st dhe antenën marrëse në distancë tr-r, e cila forcohet. përpara se të instaloni direkun e mesëm në pjesën e sipërme të kthesës së poshtme.
Prizat në skajet e ushqyesit futen në prizat e transformatorit të antenës dhe mbyllen mbi to. Njëra skaj i kabllit është i lidhur me çipin në lidhësin e antenës, tjetri - me çipin e hyrjes së antenës. Antena marrëse është e vendosur pingul me atë transmetuese.
2. Çlironi pjesën horizontale të antenës në mënyrë që në vendin e instalimit të direkut të mesëm (kundër izolatorëve) numëroni dy hapa nga skajet e pëlhurës së shtrirë dhe instaloni direkët e jashtëm.
3. Sillni në vendin e instalimit të çdo direk
Bërrylat e direkut - 3 copë.
Baza e direkut - 1 pc.
Aksione për fiksimin e litarëve të tipit - 3 copë.
Telat e tipit të nivelit të ulët - 3 copë.
Maja e direkut ekstrem me djem dhe një karrige ngritëse.
Fletushkë e lëvizshme për ngjitjen e një shtroje ngritëse.
4. Sillni të njëjtën gjë në vendin e instalimit të direkut të mesëm. me përjashtim të pjesës së sipërme të direkut të jashtëm të mbështjellë pa një strehë dhe nuk kërkohet sprovë e lëvizshme.
5. Mblidhni direkët në rendin e mëposhtëm: vendosni kthesën e parë në bazën e direkut, vendosni të dytën mbi të, vendosni një unazë me shtresën e poshtme të djemve në kthesën e dytë, pastaj vendosni të tretën në kthesën e dytë; futni majën e direkut në bërrylin e tretë; Ngjitni një sprovë në këmbën e poshtme të direkut për të siguruar parzmoren e ngritjes.
6. Nga vendi i instalimit të shtyllave të jashtme, numëroni gjashtë hapa (4-4,5 m) në drejtim nga direku i mesëm dhe në këto vende vendosni çekiçin në shtylla për fiksimin e litarëve të tipit. Drejtoni dy kunjat e mbetura gjithashtu në një distancë prej gjashtë hapash nga direku, në mënyrë që djemtë të vendosen në një kënd prej 120°.
7. Ngrini shtyllat njëkohësisht ose veçmas. Direku mund të ngrihet nga dy operatorë radio: njëri e mban direkun në një pozicion vertikal, dhe i dyti i siguron djemtë në kunja dhe rregullon tensionin e tyre.
Para ngritjes, është e nevojshme të çmontoni litarët e djalit
Përpara se të ngrini direkun e mesëm të antenës transmetuese, është e nevojshme të lidhni ushqyesin e antenës me pjesën horizontale duke përdorur kapëse dhe të futni zinxhirin e vendosur në mes të pjesës horizontale në spirale në pjesën e sipërme të direkut të mesëm.
8. Pas ngritjes së direkut, lidhni skajet e dipolit me grepa në foletë e ngritjes dhe shtrëngoni. Siguroni skajet e kapakëve ngritës në fletushka.
9. Fiksoni izoluesin e fundit të ushqyesit të antenës në një mbajtëse rrotulluese të montuar në trupin e makinës, afër hyrjeve të antenës. Lidhni skajet e ushqyesit me hyrjet e antenës.
V. Polyakov, RA3AAE
Nuk ka asgjë të re në këtë artikull, ai ju lejon vetëm të shikoni faktet e njohura prej një kohe të ndryshme, dhe gjithashtu mund të shërbejë për qëllime të përgjithshme arsimore. Ka edhe pak nostalgji...
Dihet mirë se antenat me tela të shkurtra elektrike ose me kamxhik (më pak se një e katërta e gjatësisë së valës) kanë reaktancë kapacitore X dhe rezistencë të ulët rrezatimi aktiv r, e para rritet me shkurtimin e antenës dhe e dyta zvogëlohet. Humbjet në vetë antenën janë shumë të vogla, kjo vërtetohet edhe nga programet e modelimit të antenave, për shembull MMANA, duke treguar efikasitet të lartë. Humbjet ndodhin në spiralen e përputhshme (zgjatje ose lak) dhe në tokëzim.
Qarku ekuivalent i një antene marrëse me tokëzim të shkurtër zakonisht përshkruhet si në Fig. 1 në të djathtë. E tregon fuqinë e fushës së sinjalit të marrë dhe hd është lartësia efektive e antenës. Vetë antena dhe shpërndarja e rrymës në të tregohen në të majtë. Është sinusoidale, por për antenat e shkurtra konsiderohet përafërsisht trekëndore.
Kapaciteti X dhe rezistenca e rrezatimit r të antenës përcaktohen duke përdorur formulat e dhëna në shumë libra dhe tekste shkollore:
X = Wctg (2ph/l) dhe r = 160p2(hд/l)2,
ku W është impedanca e telit të antenës.
Formulat mund të thjeshtohen duke futur numrin e valës k = 2p/l dhe duke zëvendësuar shumëzimin me kotangjentë duke pjesëtuar me tangjentë, dhe nga ana tjetër duke e zëvendësuar atë me një argument, për shkak të vogëlësisë së tij (h<< l). С учетом того, что действующая высота hд антенны в виде короткого вертикального провода равна половине геометрической h из-за треугольного распределения тока, получим:
X = W/kh dhe r = 10(kh)2.
Fatkeqësisht, qarku ekuivalent në Fig. 1 nuk është mjaft e qartë sepse nuk tregon lëvizjen aktuale të hyrjes së marrësit nga antena. Këshillohet që të përdorni rregullat për shndërrimin e një lidhjeje serike të kapacitetit dhe rezistencës aktive në paralele (shih librat mbi teorinë e qarkut). Për rastin tonë, kur r<< X, они очень просты (рис. 2).
Qarku ekuivalent që rezulton i antenës marrëse është paraqitur në Fig. 3, dhe nga ajo mund të shihet se impedanca e antenës përcaktohet nga një kondensator C dhe një rezistencë R e lidhur paralelisht. Kapaciteti C është thjesht kapaciteti i antenës për një tel të hollë është i lehtë për t'u gjetur në shkallën prej 5 ... 7 pF / m, dhe për antenat teleskopike relativisht "të trasha" - 8 ... 12 pF / m. 
Ne do të gjejmë rezistencën R duke e zëvendësuar atë në formulën e fundit në Fig. 2 vlera të X dhe r të gjetura më sipër:
R = W2/10(kh)4.
Për një tel të hollë në hapësirë të lirë, W zakonisht supozohet të jetë 600 ohms. Duke zëvendësuar këtë vlerë, si dhe k = 2p / l, marrim formulën e llogaritjes:
R = 23 (l/h) 4.
Me ndihmën e saj, për ilustrim, ne llogarisim kapacitetin dhe rezistencën e një antene vertikale me tela të shkurtër për një frekuencë prej 1 MHz (frekuenca e mesme e diapazonit CB) dhe duke supozuar se rezistenca e tokëzimit është zero.
Rezultatet e llogaritjes janë përmbledhur në tabelë:
| Lartësia e antenës h, m | 1 | 3 | 10 | 30 |
| h/l | 1/300 | 1/100 | 1/30 | 1/10 |
| C, pF | 6 | 18 | 60 | 180 |
| R, Ohm | 11
2.10 |
9
2,3.10 |
7
2.10 |
5
2,3.10 |
| R | 0.2 TeraOhm | 2 GigaOhm | 20 MegaOhm | 230 kilohm |
Ata janë të mahnitshëm. Tabela tregon se rezistenca aktive ekuivalente (paralele me hyrjen) e një antene të shkurtër vertikale është e madhe. Praktikisht nuk e anashkalon hyrjen e marrësit. Kjo lejon, me një impedancë të ulët hyrëse të marrësit, të mos merret parasysh rezistenca aktive e antenës R dhe të supozohet se vetëm rryma kondensative përmes C i jepet hyrjes së marrësit (Fig. 3). Pastaj voltazhi në hyrjen e marrësit mund të llogaritet thjesht duke përdorur ligjin e Ohm-it.
Shembull: një antenë vertikale 3 metra është e lidhur me hyrjen 50 om të një marrësi që funksionon në intervalin CB. Rezistenca e tij kapacitative (18 pF) në një frekuencë prej 1 MHz është më shumë se 8 kOhm. Nëse forca e fushës së radiostacionit është 10 mV/m, voltazhi i induktuar në antenë do të jetë: E.hd = 10 mV/m. Rryma kondensative është rreth 15mV/8kOhm = 2μA. Duke e shumëzuar me rezistencën e hyrjes (50 Ohms) marrim një tension të hyrjes prej rreth 100 µV.
Shembulli tregon se antenat e shkurtra nuk mund të zhvillojnë një tension të lartë në hyrjen me rezistencë të ulët të marrësit. Në të njëjtën kohë, në hyrjen e një marrësi me një hyrje me rezistencë të lartë (në mënyrë domethënëse më shumë se 8 kOhm), e njëjta antenë mund të zhvillojë një tension afër E.hd, d.m.th., rreth 15 mV. Kjo është pikërisht ajo që ishin radiot e lashta - rigjenerues me një tub, përforcim i drejtpërdrejtë dhe madje edhe superheterodina tubash.
Në rigjeneruesit me një qark, antena lidhej me qarkun ose drejtpërdrejt ose përmes një kondensatori bashkues me kapacitet të vogël (Fig. 4). Lidhja direkte (fole A2) është e përshtatshme vetëm për antena shumë të shkurtra me një kapacitet të vogël, i cili kompensohet nga një ulje përkatëse në kapacitetin e qarkut C2. Një antenë e gjatë nuk mund të lidhet me folenë A2, pasi kjo do të çonte në dekontimin e rëndë dhe do të shkaktonte dobësim të madh në qark. Ai u përfshi në prizën A3, dhe kondensatori bashkues C2 në modele të dizajnuara në mënyrë inteligjente u bë i rregullueshëm, për shembull 8...30 pF, gjë që bëri të mundur dobësimin e lidhjes me antenën me sinjale të forta dhe ndërhyrje të mëdha.
Rezistenca rezonante e qarkut arrin qindra kilo-ohmë në frekuencat MF, dhe akoma më shumë në frekuencat DV. Në rigjeneruesit duhet të shumëzohet edhe me koeficientin e rigjenerimit, pastaj fitohen shumë megaomë. Siç mund ta shihni, marrësit e lashtë ishin shumë të përshtatshëm për të punuar me antena me tela të shkurtër, duke pasur një rezistencë shumë të lartë hyrëse. Situata nuk ka ndryshuar në marrësit e amplifikimit të drejtpërdrejtë me AMP dhe superheterodina.
Në epokën para përdorimit të gjerë të antenave magnetike, një spirale L1 përdorej për të komunikuar me antenën, e cila kishte 4...5 herë më shumë rrotullime se një spirale me unazë. Shpresohej që kjo spirale me kapacitetin e një antene "standarde" të formonte një qark rezonant të akorduar në një frekuencë nën frekuencën më të ulët të diapazonit. Pastaj koeficienti i transmetimit të qarkut të hyrjes u barazua në interval. Llogaritjet dhe grafikët mund të gjenden në tekstet shkollore të radios. Por ata nuk përmendin një tjetër efekt të një vendimi të tillë. Rezistenca e lakut u shndërrua në antenë me 16...25 herë me bashkim të fortë dhe disi më pak me bashkim të dobët. Përsëri, impedanca hyrëse e marrësit ishte disa megaohm ose më shumë.
Të dhënat e paraqitura tregojnë qartë se për eksperimentet me antena unike me rrymë të ulët (fshesë, zjarr, etj.), nevojiten marrës me një hyrje me rezistencë të lartë, duke përfshirë një qark të akorduar, llambë ose transistor me efekt në terren.
1. Përkufizimi dhe konceptet
Antenat asimetrike (kamzhike) janë ato të vendosura drejtpërdrejt pranë tokës (ose ekranit metalik) pingul (më rrallë të zhdrejtë) me sipërfaqen e tij.
Rezistenca e rrezatimit të një vibratori asimetrik është sa gjysma e një vibratori simetrik ekuivalent, pasi në të njëjtat rryma i pari lëshon gjysmën e fuqisë (nuk ka rrezatim në gjysmë-hapësirën e poshtme).
Rezistenca hyrëse e një vibratori asimetrik është sa gjysma e një vibratori simetrik ekuivalent, pasi në të njëjtat rryma furnizimi tensioni i furnizimit të të parës është gjysma e atij (Fig. 1).
Koeficienti i drejtimit të një vibratori asimetrik është dy herë më i madh se ai i një vibratori simetrik ekuivalent, pasi me të njëjtën fuqi rrezatimi, i pari siguron dyfishin e densitetit të fuqisë këndore, pasi e gjithë fuqia e tij rrezatohet në një gjysmë hapësirë (Fig. 2 ).
Të gjitha sa më sipër janë të vërteta për një vibrator asimetrik ideal, domethënë kur toka është një përcjellës ideal. Nëse toka ka veti të dobëta përcjellëse, fusha e rrezatimit të vibratorit ndryshon. Për më tepër, kjo çon në një ulje të amplitudës së rrymës në vibrator dhe, rrjedhimisht, në një rritje të rezistencës së tij dhe një ulje të fuqisë së emetuar. Toka është një dielektrik me një konstante të lartë dielektrike (pothuajse 80), e cila çon në një ndryshim në gjatësinë elektrike të dipolit imagjinar, si dhe në gjatësinë e rrugës së rrymave të zhvendosjes. Rezultati është një shtrembërim i plotë i modelit të rrezatimit (ngritja e lobeve lart dhe zhdukja e rrezatimit në kënde të vogla në horizont) dhe një rritje në rezistencën e kunjit.
Për këtë arsye, ata praktikisht nuk përdorin tokën si "tokë", por përdorin tokë artificiale.
2. Thërrmoni tokëzimin e antenës
Llogaritjet teorike tregojnë se humbjet më të mëdha ndodhin në një zonë me një rreze prej 0,35 gjatësi vale, prandaj, në këtë zonë këshillohet "metalizimi" i tokës: lidhni telat radiale me njëri-tjetrin me kërcyes (Fig. 3). Është shumë mirë nëse ky metalizim kryhet përgjatë gjithë distancës së kundërpeshave.
Kundërpeshat duhet të izolohen nga toka. Nëse shtrihen në tokë, atëherë për shkak të lagështirës gjatësia e tyre elektrike nuk do të jetë rezonante për antenën. Fundet e tyre gjithashtu duhet të jenë të izoluara nga toka. Ekziston vetëm një rast në të cilin është e mundur të mos izolohen skajet e kundërpeshave nga toka: nëse ato janë të lidhura mirë me një unazë kërcyese (Fig. 3).
Nuk duhet të harrojmë kurrë se një antenë ideale kamxhiku ka një efikasitet prej 47%, dhe efikasiteti i një antene me 3 kundërpesha është më pak se 5%. Kjo do të thotë që kur punoni me një antenë kamxhiku me tre kundërpesha, nga 200 vat që i keni dhënë shufrës, 180 vat (!!!) harxhohen kot, duke krijuar njëkohësisht TVI. Shumë procese në jonosferë janë jolineare, d.m.th. reflektimi i valëve të radios fillon, të themi, me 7 vat energji të furnizuar në antenën tuaj dhe nuk ndodh më fare në 5 vat. Kjo do të thotë se po humbisni aftësitë unike të DX QSO ndërsa kurseni tela kundërpeshë.
Duhet të merret parasysh edhe shtrembërimi i modelit të rrezatimit me një numër të vogël kundërpeshash. Nga sferike ajo bëhet në formë petali, duke pasur një drejtim përgjatë kundërpeshave. Problemi i gjetjes së numrit optimal të kundërpeshave u zgjidh nga unë duke përdorur një kompjuter. Zgjidhja është treguar në Fig. 4. Tregon se numri minimal i kërkuar i kundërpeshave është 12. Me një numër më të madh të kundërpeshave, efikasiteti rritet ngadalë. Kundërpeshat duhet të vendosen në të njëjtën distancë në lidhje me njëra-tjetrën.
Këndi i vendndodhjes së tyre në lidhje me kunjin duhet të jetë nga 90° në 1350. Në kënde gjithnjë e më të vogla, efikasiteti dhe efikasiteti bie. i shtrembëruar. Kundërpeshat duhet të jenë të paktën aq të gjata sa kunja kryesore. Kjo mund të shpjegohet me faktin se rrymat e zhvendosjes që rrjedhin midis kunjit dhe kundërpeshave zënë një hapësirë të caktuar, e cila merr pjesë në formimin e modelit të drejtimit. Duke reduktuar gjatësinë e kundërpeshave, dhe rrjedhimisht, duke ulur sasinë e hapësirës së përdorur për formimin e dn, ne përkeqësojmë ndjeshëm karakteristikat e antenës. Me një përafrim më të madh, mund të themi se çdo pikë në kunj korrespondon me pikën e saj në kundërpeshë. Megjithatë, nuk ka nevojë të përdorni kundërpesha më të gjata se kunja kryesore.
Kundërpeshat dhe vetë kunja duhet të lyhen me bojë mbrojtëse. Kjo është e nevojshme për të siguruar që materiali nga i cili është bërë antena të mos oksidohet. Oksidimi i vibratorëve e bën antenën të papërdorshme për faktin se filmi i hollë i oksidit ka rezistencë të konsiderueshme, dhe meqenëse efekti i sipërfaqes është i theksuar në HF, energjia e transmetuesit absorbohet dhe shpërndahet në nxehtësi nga ky film.
Është shumë e këshillueshme që të përdorni bojë radio për këtë (lloji që përdoret për të lyer lokalizuesit). Bojë e rregullt përmban grimca bojë që thithin energjinë RF. Por, si mjet i fundit, mund të përdorni bojë të rregullt.
3. Dimensionet e vibratorëve të antenës së kamxhikut
Siç dihet, rezistenca ndaj rrezatimit të antenës Rizl është proporcionale me raportin L/d, ku L është gjatësia dhe d është diametri i antenës. Sa më i ulët të jetë raporti L/d, aq më e gjerë është antena dhe aq më i lartë është efikasiteti.
Duhet të theksohet se kur përdorni vibratorë të trashë, "efekti përfundimtar" ndikon. Përcaktohet nga kapaciteti midis skajeve të vibratorit dhe tokës. Fizikisht, kjo shprehet në faktin se antena rezulton të jetë "më e gjatë" se ajo e llogaritur. Për ta zvogëluar atë, kunjat me brez të gjerë zakonisht janë të ngushta në formë. Llogaritjet tregojnë se trashësia minimale e kërkuar e kundërpeshave duhet të jetë
d=D/2.4n, ku
d është diametri i kundërpeshave, D është diametri i kunjit, n është numri i kundërpeshave.
Shpesh amatorët e radios nuk mund të instalojnë një kunj me valë çerek dhe të përdorin një kunj më të vogël. Në parim, është e mundur të përputhet një kunj me çdo gjatësi duke përdorur pajisje përputhëse. Megjithatë, kunjat e shkurtra kanë reaktancë të ulët aktive dhe të lartë dhe do të përputhen në mënyrë shumë jooptimale (deri në 90% e energjisë mund të shpërndahet në vetë pajisjet që përputhen). Dhe nëse përdoren gjithashtu kundërpesha të shkurtra zëvendësuese, atëherë efikasiteti i një sistemi të tillë antenash do të jetë shumë i ulët. Sidoqoftë, antena të tilla zëvendësuese përdoren shpesh në komunikimet celulare. Por kjo ndodh vetëm sepse llojet e tjera të antenave të shkurtuara do të funksionojnë edhe më keq!
4. Modelet e rrezatimit të antenave të kamxhikut
Shumë njerëz janë të interesuar se si lartësia e shufrës ndikon në modelin e saj të drejtimit në planin horizontal dhe nëse rezistenca e saj varet nga lartësia e pezullimit. Rezultati më i rëndësishëm është se shpërndarja e rrymave në kunj nuk varet nga lartësia e pezullimit të saj në prani të një "toke" ideale. Në praktikë, kjo do të thotë që pa marrë parasysh se në cilën lartësi është kunja, rezistenca e saj do të jetë konstante. Rezultati i përgjithshëm i zgjidhjes tregon se nëse kunja është akorduar në rezonancë, atëherë fundi i saj i poshtëm mund të tokëzohet. Për më tepër, mund të aktivizohet në çdo moment.
Bazuar në rezultatet e këtij përfundimi të rëndësishëm, u krijuan antenat e kamxhikut (antenat flamur, antenat e direkut), skaji i poshtëm i të cilave lidhet me tokën dhe të cilat ushqehen përmes përputhjes me gama.
Modelet e drejtimit të rrafshit vertikal të kunjit gjysmëvalë janë paraqitur në Fig. 5. Nga kjo shifër është e qartë se sa më lart të ngrihet antena, aq më i lartë është këndi i rrezatimit në horizont. Kjo shpjegohet me faktin se ndodh shtimi i valës së emetuar nga kunja dhe valës së reflektuar nga toka. Nëse toka ka veti të dobëta përcjellëse, modeli i rrezatimit do të jetë afër atij të kunjit mbi tokë. Ngritja e antenës në një lartësi më të madhe se gjatësia e valës nuk ka kuptim, sepse në këtë rast, këndi i rrezatimit nuk zvogëlohet më, por lobet e sipërme anësore fillojnë vetëm të copëtohen.
Ju duhet të mbani mend një veçori më interesante të kunjave, lartësia e të cilave është e barabartë me gjatësinë e valës ose më shumë. Antena të tilla përdoren në komunikimet profesionale si antena kundër zbehjes. Kjo do të thotë që një antenë e tillë do të marrë pa probleme një sinjal që vjen me zbehje në një kunj ose dipol me valë çerek.
5. Përputhja e antenave me kamxhik
Për të funksionuar me sukses, antena e kamxhikut duhet të përputhet. Përkundër gjithë shumëllojshmërisë së dukshme të pajisjeve dhe kunjave që përputhen, ato mund të ndahen në 3 grupe.
1. Kunja përputhet, gjatësia elektrike është e barabartë me një të katërtën e gjatësisë së valës;
2. Një kunj me gjatësi elektrike më të madhe se sa kërkohet, kjo gjatësi "hiqet" duke përdorur një kondensator;
3. Një kunj më pak se një çerek gjatësi vale. Gjatësia që mungon "shtohet" nga një induktor.
Duhet mbajtur mend se kondensatori dhe spiralja duhet të kenë faktorin më të lartë të mundshëm të cilësisë, dhe gjithashtu është e dëshirueshme që TKE dhe TKI të jenë sa më të mira. Në mënyrë tipike, kapaciteti i kondensatorit shkurtues mund të jetë brenda 100 pF në 28 - 18 MHz, parametrat e spirales zgjatuese janë disa μH deri në 21 MHz, dhjetëra deri në 3.5 MHz.
Së fundi, duhet të theksohet se praktika të ngjashme përputhjeje zbatohen për kunjat që janë shumëfish të një çerek gjatësi vale.
6. Llojet e antenave me kamxhik
Vibrator asimetrik me një ekran me dimensione të fundme (Fig. 3). Kjo antenë përdoret kryesisht nga radio amatorë Kundërpeshat me gjatësi të paktën një të katërtën e gjatësisë valore zakonisht përdoren si ekran.
Vibrator me lak asimetrike (Fig. 6). D.D e tij. përkon me d.s. pin klasik. Megjithatë, ajo ka avantazhin se një fund është i tokëzuar. Duke zgjedhur trashësinë dl dhe d2, mund të ndryshoni rezistencën e tij hyrëse brenda kufijve të gjerë. Kur d1=d2, rezistenca e vibratorit do të jetë 146 Ohms.
Rezistenca e një vibratori asimetrik me trashësi të ndryshme llogaritet me formulën /1 /: Ra=(1+n2).36n, ku n=ln(d/d1)/ln(d/d2).
Vibratorët me rreze të gjerë janë bërë nga tuba, kunja dhe pllaka të trasha. Ato mund të jenë konike ose rombike, cilindrike, të forta ose grilë (Fig. 7). Mbulimi i diapazonit të frekuencës së funksionimit varet nga raporti I/O. Sa më i vogël të jetë, aq më i gjerë është vibratori. Antena e njohur UW4HW është një vibrator monopol me brez të gjerë, dhe emituesi vertikal UA1DZ është një vibrator simetrik me brez të gjerë
.
Antenat konike janë një rast i veçantë i vibratorëve me brez të gjerë (Fig. 8).
Fusha e rrezatimit krijohet nga rrymat që rrjedhin rreth konit, dhe disku luan rolin e një ekrani dhe pothuajse nuk rrezaton. Në një kënd hapjeje prej 600, arrihet koeficienti më i lartë i mbivendosjes së diapazonit, i barabartë me pesë, me BV > 0.5 në një ushqyes me një rezistencë karakteristike prej 50 Ohms. Në këtë rast, gjatësia maksimale e valës është 3.6. Modeli i rrezatimit të një antene diskone KB dhe VHF është afërsisht i njëjtë me atë të një shufre të zakonshme. KB përdor një version me tela të antenës konike (Fig. 8b), në të cilën në vend të një koni përdoret një tifoz me tela të sheshtë dhe në vend të një disku përdoret një sistem tokëzimi i bërë me tela radiale.
Më vete, do të doja të tërhiqja vëmendjen te shtyllat e antenës. Një tipar i veçantë i antenave të tilla është se fundi i tyre i poshtëm është i tokëzuar.
Antena e sipërme e furnizimit (Fig. 9) ngacmohet duke përdorur një ushqyes të instaluar brenda direkut. Është në thelb. D.Sc. është e njëjtë me atë të një gjilpëre konvencionale, por humbjet gjatë emetimit dhe marrjes janë më të mëdha, pasi vala e radios reflektohet nga toka gjatë emetimit.
Antena e furnizimit mesatar (Fig. 10) është një direk me dy pjesë, i ngacmuar në seri në pikat 1 dhe 2 nga një tension i furnizuar nga një ushqyes i instaluar brenda pjesës së poshtme. Rezistenca e antenës në pikat e furnizimit është Ra=Rb/cos2kll, ku k është koeficienti i shkurtimit, Rb është rezistenca e vibratorit "të pastër" në pikën 3. Duke zgjedhur një raport midis 11 dhe 12, mund të përputhet antena me furnizuesi i energjisë. Është me rëndësi thelbësore që furnizuesi të kalojë brenda pjesës së poshtme të antenës. Disavantazhi janë vështirësitë me izolantin për pjesën e sipërme të tij.
Antena e fuqisë së shuntit (Fig. 11) ngacmohet paralelisht duke përdorur një devijim të lidhur me direk në një lartësi të caktuar 11. Në mënyrë tipike, reaktancat hyrëse të pjesëve të poshtme dhe të sipërme të antenës janë induktive dhe, në përputhje me rrethanat, në natyrë kapacitore. dhe për sa i përket impedancës hyrëse në pikën 1, antena është ekuivalente me një qark paralel. Zgjedhja e vlerës 11 siguron koordinimin më të mirë me furnizuesin e energjisë. Shpërndarja e rrymave është e tillë që dobëson pjesërisht rrezatimin e antenës, kështu që duhet bërë një shunt. madhësive minimale. Zbatimi klasik i fuqisë së shuntit është përputhja me gama.
Shpesh, veçanërisht kur ndërtoni antena për brezat me frekuencë të ulët, nuk është e mundur të poziciononi vibratorin vertikalisht në lidhje me tokën. Kur kunja vendoset në mënyrë të pjerrët në raport me tokën, modeli i rrezatimit, natyrisht, do të shtrembërohet.
Nën pjesën e antenës duhet të vendosen sa më shumë kundërpesha të jetë e mundur. Është gjithashtu e nevojshme, nëse është e mundur, të ngrihen kundërpeshat në mënyrë që ato të formojnë një kënd me antenën jo më shumë se 135 °. Duhet mbajtur mend se një antenë e tillë është më e vështirë të përputhet për shkak të pranisë së një komponenti të rëndësishëm reaktiv.
Letërsia
- N.T.Bova, G.B.Rezinkov. Antena dhe pajisje për mikrovalë; Kiev, Shkolla e Lartë, 1982.
- N.N. Fedorov. Bazat e elektrodinamikës; M., Shkolla e Lartë, 1980.
- Z.Benkovsky, E.Lipinsky. Antena amatore të valëve të shkurtra dhe ultra të shkurtra; M., Radio dhe Komunikimet, 1983.
- G.Z.Eisenberg. Antena me valë të shkurtra; M., Radio dhe komunikimi 1985.
- G.B Belotserkovsky. Bazat e radio inxhinierisë dhe antenave; M., Radio dhe komunikimi, 1983.
Po ngarkohet...