Запорожец  Издания 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52

конденсатора переменной емкости, включенного, как показано на рис. рис. 6-4.

Коэффициент стоячей волны в этом счучае может быть уменьшен почти до своего идеалыюго значения, равного L

Все элементы антенны крепятся на несущей траверсе при помощи изоляторов. На рис. 6-5 изображена конструкция крепления элементов



Два вкладыша из изоля-

материала

Дереёрииая ос иода

60-70 Ом

Рис. 6-4. .Модифицированная

схема индуктивного сопротивления.

Рис. 6-5. Поперечный разрез изолирующего элемента для крепления элементов антенн; диаметр d отверстия соответствует внешнему диаметру эле.мента антенны.

антенны на несущей траверсе при помощи двух брусков из изоляционного материала. Высверленное в центре брусков отверстие имеет диаметр, соответствующий диаметру элементов антенны. Для того чтобы элементы антенны лучше крепились в изоляторах, их в месте крепления обертывают несколькими слоями стнрофлексовой пленки, которая служит дополнительным изолятором. Всего для трехэлементной антенны требуется 12 изоляторов.

ГлаЕ!а седьмая

МНОГОДИАПАЗОННЬзЕ ВРАЩАЮЩИЕСЯ АНТЕННЫ

Для того чтобы рабслть Б каждом из диапазонов, в которых устанавливается большинство даль)шх связей, необходтвю иметь для каждого диапазона отдельную антенну. Но не всякий радиолюбитель может позволить себе создание трех довольно сложных антенн. Поэтому, естественно, велись поиски такого конструктивного решения, которое

позволило бы использовать одну и ту же антенну «волновой канал» ь двух или трех любительских диапазонах. Ниже описываются конструк-Шн антенны, которые более или менее отвечают этим требованиям

7-1. Вращающаяся трехднапазонная антенна G4ZU

Трехднапазонная антенна, предложенная радиолюбителем G4ZU, с точки зрения конструкции, простоты настройки и получаемого усиления является, пожалуй, самым простым решением поставленной задачи.

Вибратор. В данной антенне используется способ возбуждения >ибратора, который не свойствен прочим антеннам «волновой ка-11-11,1», - возбуждение вибратора по настроенной линии передачи. Чтобы понять принцип действия такой антенны, рассмотрим распределе;!ме тока по длине 20 м отрезка двухпроводной линии (рис, 7-!).

10 м h/Z

ТО м =Я/2


7М=Я./2


Рис. 7-i. Двухпроводная линия передачи длиной 20 м.

а - при B036vmfleHHH в диапазоне 20 м. 6 - при возбуждекии в диапазоне 14 м (3 ?о/2); S- при возбуждении в диапазоне 10 .м (4 ?./2).

При длине волны 20 м на линии укладываются две полуволны, при детине волны 15 м - три ьолуролны, а при д.ине волны 10 м -четьфе

полуволны.

Небольшая неточность в размерах, необходимых для получения резонанса В линии, при различных длинах волн устраняется с помощью универсального устройства настройки. Если на верхнем конце линии отогнуть под прямым УГЛОМ два отрезка линии одинакссой длины, го при этом резонансное распределение токов не изменится, но развернутые отрезки Л1:нии образуют симметричный вибратор, излучаюш/1Й электромагнитьые волны (рис. 7-2).

Нэ рис. 7-i и 7-2 распределение токов приведено несколько neTOiHO в нижнем конце линии никогда в действительрости нет зла тока, но настройка линии может быть проведена при помощи какого-либо устройства настройки линии, и поэтому в целях простоты изображения



на рисунках дяпущена эт-г неботьшая неточность. Из рис, 7-2 видно, что резонанс достигается во всех случаях, несмотря на то что сама развернутая часть линии не настроенана рабочую длину волны. Можно сказать, что часть вибратора «вставлена» в линию передачи. Естественно, при это.м следует учитывать уменьшение излучаемой мощности.

На практике трубки, из которых изготовляется вибратор, выбираются равными or 365 до 385 см и, следовательно, сам вибратор имеет размеры, соответствующие размерам вибратора, работающего на длине волны 15 м. Длина настроенной линии передачи составляет при этом около 16,5 м, и точная настройка в нижнем конце линии получается с помощью настраивающего устройства.


Рис. 7-2. Вибратор, полученный из 20 м двухпроводной линии за счет отгиба верхних концов па 3,50 м в горизонтальное положение,

а - при возбуждении на частоте 14 ЛТГц (длина полны 20 м); б - при возбуждении на частоте 21 МГц (длина волны 15 mj э - при во.эбуж-дении на частоте 28 МГц (длина волны 10 м).

Линия передачи может иметь любое волновое сопротивление, но должна иметь незначительные потери, поэтому здесь используется двухпроводная линия с воздушной изоляцией. Следует учитывать коэффициент укорочения, который равен для двухпроводной линии с воздушной изоляцией 0,82, и, следовательно, длина линии с учетом коэффициента укорочения равна 13,5 м.

Переход от двухпроводной линии к вращающемуся вибратору обычно делают из короткого отрезка ленточного кабеля УКВ с волновым сопротивлением 300 Ом. Различные коэффициенты укорочения (ленточный кабель - 0,98, двухпроводная линия с воздушной изоляцией - 0.82) приводят к соотвегственному изменению электрической длины линии которое имеет небольшое значение и может быть скомпенсировано при помощи устройства нзс~ройки линии.

Зависимость от длины настроенной линии питания в значительной степени устраняется, когда нижний конец линии соединяется с выходным контуром передатчика с помощью симметричного П-образного контура. Этот низкочастотный фильтр не только служит для настройки линии, но и подавляет высшие гармоники рабочей волны.

1=3,5 3,85 м


Изоляторы

TpydKU носущей траверсы антенны

Рис. 7-3. Вибратор антенны G4ZU.

Несущий элемент из твердого дерева

Ленточный кадель УК8

Двухпроводная лииия передача с воздиахиай изоляиией


На рис. 7-3 показан питаемый элемент антенны с его механическим креплением и линией передачи.

При использовании симметричного П-образного контура длина линии может выбираться произвольно в зависимости от местных условий. Если же устройство настройки имеет вид изображенного на рис. 7-2, то длина линии должна быть 16 .м.

Рефлектор. Рефлектор антенны G4ZU изображен на рис. 7-4, о. Чтобы понять принцип его действия, остановимся немного на теории двухпроводных линий и прямолинейных проводников.

Прямолинейный проводник имеет распределенные по длине индуктивность и емкость, и так как он открыт на концах, то может рассматриваться как открытый колебательный контур, если длина проводника равняется XI2 или кратному числу полуволн. Незамкнутая двухпроводная линия представляет собой емкость, хотя имеет и некоторую индуктивпость. Замкнутая двухпроводная линия представляет собой индуктивность и имеет небольшую емкостную составляющую. Таким образом, незамкнутая двухпроводная линия может быть заменена емкостью, а замкнутая двухпроводная линия - индуктивностью. Эти соображения справедливы в том случае, когда длина линий меньше л/4. В случае резонансной длины линий и при длинах, больших резонансной, указанное выше отношение меняется на обратное

В точках XX прямой проводник разрывается (рис. 7-4, б) и к этим точкам подключаются замкнутая двухпроводная линия (индуктивность) и незамкнутая двухпроводная линия (емкость). Так как в точке подключения обе линии соединяются параллельно, то они вместе образуют параллельный колебательный контур

Соединение колебательных пеней, показанное на рис. 7-4, б, в радиотехнике носит название *многодиапазонного контура» Эта схема имеет резонанс на двух различных частотах. Сбойстео такой цепи и. следовательно, рефлектора может быть подтверждено измерениями с помошью гетеродинного измерителя резонанса

При определенных значениях индуктивности замкнутой линии и емкости незамкнутой линии и определенной длине проводников можно получить резонанс на двух заранее заданных частотах.



в приведенном случае рефлектор настраивается на частоты 14 и 21 МГц. Для этой цели резонансная частота рефлектора должна быть на 5% ниже, чем соответствующая резонансная частота вибратора, и в данном случае первый резонанс рефлектора, измеренный с помощью

12 см

3SSCM

Резонанс на частотах 13,5 МГц а го, 3 МГц,

130см

355 см

-Разомкнутый шлейф 300 Ом, ленточный кабель УК8 300 см

12 см

Рис. 7-4. Рефлектор антенны G4ZU.

а -~ внешний вид рефлектора; б - эквивалентнап электрическая схема рефлектора.

гетеродинного измерителя резонанса, должен наступать при частоте !3,5МГц, а второй - при частоте 20,3 МГц. Приведенные размеры позволяют довольно точно добиться таких резонансных частот, но ьсч равно требуется подстройка резонансных частот с помощью гетеродинного измерителя резонанса. В диапазоне 10 м описанный рефлектор не работает, но все же его можно рассматривать как пассивный элемент, оказывающий небольшое воздействие на диаграмму направленности.

Директор. Директор имеет такой же внешний вид, как и рефлектор, ко его размеры значительно меньше (рис, 7-5)

Эквивалентная схема, приведенная на рис 7-4. 6, справеллива также и для директора. Директор по принципу действия ничем не от1и чается от рефлектора и работает в качестве пассивного элемента только в диапазонах 21 и 28 МГц. Резонансная частота, следовательно, должна быть на 4!и больше соответствующей резонансной частоты вибратора и должна равняться соответственно 22,15 и 29,90 МГц. В диапазоне 14 МГц такой директор не работает.

40 см

245 см ¥

245см \

частотах 22,15 MFj, и 29.9 МГц

Ри.. 7-G4ZC.

1иректор антенны

Таким образом, антенна G4ZU только в диапазоне 21 .МГц представляет собой трехэлементную антенну; в диапазоне !4 МГц работают только два элемента (вибратор и рефлектор), а в диапазоне 28 МГц можно рассчитывать, что антенна работает почти как трехэлементная антенна «волновой канал».

На рис. 7-6 изображена антенна G4ZU полностью.

В данной конструкции поперечные несущие трубки монтируются на расстоянии 12 см друг от друга и служат одновременно для образова-

fp,,=2Z,15 МГц, Lb 29,90 MFl.

245 см

12 см

365 см

fpe3=13,5Mru, и 20,3 М Г и,

355 см \

Разомкнутый шлейф из 300-Ом ленточного кабеля длиной около 1,бОм

40 см

3650м

"Вибратор изолирован от несуш,ей траверсы

130 см

355 см

В тачках XX подключается настроенная линия питания

Рис. 7-6. Трехднапазонная антенна U4ZU. ния замгнутых отрезков двухпроводных линий для рефлектора и директора. Питаемый элемент изолируется от несущих трубок, как показано на рис. 7-3, а, рефлектор и директор непосредственно связаны с несущими трубками. Разумеется, можно использовать деревянную несущую конструкцию, и в этом случае двухпроводные линии изготовляются из трубок, крепящихся на деревянной конструкции. Незамкнутые линии либо могут свободно висеть вниз, либо их можно поместить внутрь полых трубок, где они б\"ДУТ предохранены от воздействия метеорологических условий. Ei-те твенно, что настройка в этом случае должна проводиться, когда линии уже находятся внутри трубок.

7-2. Практическая конструкция трехдиапазоккой антенны G4ZU

На рис. 7-7 приведены размеры антенны, предложенной G4ZU. Конструкция антенны с такими размерами изготовлялась серийно и хорошо показала себя в работе.



0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 [ 22 ] 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52