ДИАПАЗОНЫ КВ И УКВ

April 27, 2014 by admin Комментировать »

В этом разделе будут рассмотрены как промышленные, так и самодельные антенны для радиосвязи на любительских диапазонах коротких (КВ) и ультракоротких (УКВ) волн, а также их особенности и характеристики

Симметричный вибратор

Симметричный вибратор можно представить как длинную линию, разомкнутую на конце, провода которой развернуты на 180°

Простейшей, часто применяемой антенной является полуволновый вибратор На рис 37 показан симметричный полуволновый вибратор, который требует симметричного питания

К нему может быть подключена несимметричная фидерная линия в виде коаксиального кабеля, но только через симметрирующее устройство, о котором будет рассказано в разделе 35 Питание полуволнового вибратора производится в пучности тока (геометрическом центре), где входное сопротивление равно сопротивлению излучения Теоретически входное сопротивление составляет 73 Ом, но это значение определено в предположении, что проводник антенны бесконечно тонкий и антенна расположена бесконечно высоко над Землей На рис 38а приведена диаграмма направленности полуволнового вибратора в горизонтальной плоскости Она представляет собой восьмерку Перпендикулярно к антенне – два максимума излучения, а вдоль оси вибратора к 90-му и 270-му градусу – два минимума С этих сторон не будет ни приема, ни излучения при передаче В справочниках обычно приводятся значения ослабления в этих направлениях, которые достигают 38-40 дБ, что соответствует ослаблению в 80-100 раз Угол излучения в вертикальной плоскости зависит от высоты подвеса антенны над Землей При высоте λ/4 (рис 386) излучение будет направлено вертикально вверх, а при высоте λ/2 (рис 38в) – под углом 30° к горизонту Такая высота подвеса является наилучшей Увеличивая это значение до 1 λ, получим два лепестка, как показано на

Рис 38 Диаграммы направленности полуволнового вибратора в горизонтальной и вертикальной плоскостях

диаграмме (рис 38г) Нижний лепесток, имеющий 12-15°, будет обеспечивать связь с дальними корреспондентами, а тот, который имеет 45-50°, – с ближними Правда, мощность передатчика при этом будет делиться на два излучения

Нередко перед радиолюбителями встает вопрос, как влияет металлическая и железобетонная крыша, на которой большей частью устанавливают антенны, на диаграмму излучения в вертикальной плоскости Влияют, но их нельзя рассматривать как идеальную «землю»

Чтобы между крышей и идеальной «землей» можно было поставить знак равенства, эта поверхность должна иметь площадь равную как минимум λ2

В диапазоне КВ и УКВ диаметр провода полуволнового вибратора редко бывает меньше 2 мм, при этом входное сопротивление антенны находится в интервале 60-65 Ом По графику (рис 39) можно определить входное сопротивление Rbx полуволнового вибратора в зависимости от отношения λ / d Обе величины берутся в одинаковых единицах: метрах или сантиметрах

Определяя геометрические размеры полуволнового вибратора, рассмотрим различие между электрической и геометрической длинами вибратора Фактически эти длины равны только в том случае, когда проводник антенны становится бесконечно тонким С помощью графика определяется коэффициент укорочения вибратора в зависимости от отношения λ/d

Рис 39 График коэффициента укорочения полуволнового вибратора и его входное сопротивление в зависимости от отношения λ/d

Антенна может быть выполнена не только из тонкого провода диаметром 2-4 мм, но и из медных или дюралюминиевых труб различного диаметра При меньшем диаметре проводника антенны она более узкополосная, а при большем диаметре ее полоса пропускания Δ f увеличивается Это необходимо учесть, когда диапазон перекрытия велик Например, для диапазона 28,0-29,7 МГц или на УКВ участках 144-146 МГц и 430-440 МГц

Пример Необходимо найти геометрическую длину полуволнового вибратора с частотой 145 МГц для трубки диаметром 20 мм, из которой изготовлена антенна Для частоты 145 МГц λ = 206 см Получаем соотношение λ / d = 206 / 2 = 103 По графику находим (показано штриховой линией) К = 0,91 Тогда требуемая длина полуволнового вибратора – λ/2 х К = 103 х 0,91 = 93,7 см Антенны для 160-, 80-, 40- и 30-метрового диапазонов, имеющие большую длину, можно изготовить из биметалла, который широко используется в проводном радиовещании Стальная жила биметаллического провода покрыта толстым слоем меди, и провод имеет большую прочность Он бывает диаметром 3-4 мм В табл 33 приведены размеры полуволновых вибраторов

У полуволновых антенн с питанием в середине (рис 37) на концах вибратора образуются пучности напряжения U и минимумы тока I, что свидетельствует о большом сопротивлении При питании полуволнового вибратора с конца следует выбрать другую схему Антенна включается через согласующее устройство, в качестве которого следует

Диапазон, м

Средняя частота,МГЦ

λ, м

λ/2, м

Длина антанны цриК=0,95г м

160

1,880

159,57

79,78

75,79

80

3,600

83,33

41,66

39,58

40

7,050

42,55

21,27

20,21

30

10,125

29,62

14,81

14,07

20

14,150

21,20

10,60

10,07

16

18,118

16,55

8,28

7,86

15

21,150

14,18

7,09

6,73

12

24,940

12,03

6,01

5,71

11

27,000

11,11

5,55

5,27

10

28,300

10,60

5,30

5,03

2

145,000

2,07

1,03

0,98

0,7

435,000

0,68

0,34

0,327

избрать П-образный контур Его входное сопротивление может быть равно волновому сопротивлению коаксиального кабеля, то есть 60- 75 Ом Е1а рис 311 приведена такая схема включения антенны

Источник: Виноградов Ю А и др, Практическая радиоэлектроника-М: ДМК Пресс – 288 с: ил (В помощь радиолюбителю)

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты