Antena Kharchenko: cálculo e fabricação. Antena UHF externa de maior eficiência, “antena de quadro triplo quadrado de 3 elementos”

10.09.2021

Esta é uma antena direcional, que consiste em uma ou várias voltas de fio. As bobinas formam uma moldura de determinado formato, podendo ser retangular, redonda ou quadrada. No plano do quadro está a intensidade máxima de recepção e emissão de ondas. A antena de quadro também é chamada de dipolo magnético em miniatura. Antenas de loop são usadas em localizadores de direção, onde servem como antena receptora. Além disso, antenas receptoras são utilizadas em receptores de transmissão que operam em bandas de ondas curtas, médias e longas.

A antena de quadro foi inventada por K. Brown em 1916. Lee de Forest, tendo instalado uma das primeiras estações de rádio em cinco bases da Marinha dos EUA, começou a desenvolver vários tipos de antenas, incluindo a antena de quadro.

A impedância de entrada em uma antena de quadro é de natureza indutiva devido ao fato de que o comprimento de onda operacional excede o perímetro de seu quadro. Graças a isso, conectando um capacitor variável a uma antena de quadro, você pode obter um circuito oscilante. O circuito é ajustado à onda operacional necessária. A fase e a amplitude das oscilações da corrente são constantes em todo o perímetro, a menos que as dimensões da moldura sejam suficientemente pequenas. A direção da corrente é oposta em elementos opostos entre si em uma antena de quadro de transmissão. Portanto, as ondas eletromagnéticas emitidas por elementos opostos são deslocadas em fase em 180°. Na direção perpendicular ao plano do quadro, obtém-se a compensação completa da radiação, ao contrário de outras direções, onde a compensação é incompleta.

Quadro, ou, em outras palavras, antenas de loop usado para receber programas de televisão. As lâmpadas mais utilizadas são aquelas com dois elementos ou chocalhos, chamadas de quadradas duplas ou triplas. Os designs dessas lâmpadas são bastante simples, o ganho é alto e a largura de banda é estreita.

As antenas de banda estreita, diferentemente das antenas de banda larga, fornecem seletividade de frequência. Devido a isso, os sinais de outros transmissores de televisão não penetram na entrada do receptor de televisão, que opera em canais de frequência próximos a eles.

Para operar na faixa decimétrica em lâmpadas de dois elementos, as molduras são feitas de hastes de cobre ou latão. O diâmetro do galho não deve exceder 3-6 mm. Os meios dos dois elementos da estrutura são conectados por uma lança metálica superior. A lança inferior é fixada a uma placa textolite e isolada da estrutura do vibrador. As extremidades da estrutura do vibrador são fixadas na mesma placa por meio de parafusos e porcas.

Comparada a uma antena de quadro com dois elementos, chamada de canal de onda, uma antena quadrada dupla é amplificada em 1,5 dB, ou seja, várias vezes mais.

Em uma antena de quadro quadrado triplo existem três quadros. A moldura do diretor e a moldura do refletor estão fechadas e a moldura do vibrador está aberta em alguns pontos. As molduras estão localizadas simetricamente entre si, de modo que seus centros estão fixados em ambas as setas no meio dos lados. Os centros dos quadros estão localizados em uma linha horizontal direcionada ao centro da televisão. Os melhores resultados para uma antena de quadro são alcançados quando a haste superior é feita do mesmo material das armações e a haste inferior é feita de algum material isolante.

Um projeto simples de antena de quadro de três elementos consiste em um pedaço de fio grosso e opera na faixa UHF.

A distância entre vários elementos de uma antena de quadro determina seu ganho e impedância de entrada.

As antenas loop de dois e três elementos são cuidadosamente direcionadas e orientadas devido ao fato de que o lóbulo principal do padrão de radiação é bastante estreito. As antenas de quadro são configuradas por meio de um cabo conectado ao refletor. Para configurar, é medido o comprimento do cabo, que idealmente deve ser 4% maior que o comprimento do vibrador da antena.

Se passarmos de uma lâmpada quadrada dupla, que inclui um refletor e um vibrador, para uma antena com elementos de chocalho, essa transição levará a um ganho de 1,7 dB.

E. Tafro projetou diversas antenas baseadas em uma estrutura de arame retangular. A proporção da antena de quadro era de 1:3. Essas antenas de quadro têm a vantagem de uma baixa altura de suspensão, que é alcançada quando o lado curto é posicionado verticalmente. Para maior efeito, a antena é complementada com um quadro ativo ou diretores de quadro.

Uma antena de quadro de quatro elementos com a proporção especificada foi construída e colocada a uma certa altura - 40 m. Durante o trabalho experimental, a antena foi comparada com uma antena de tamanho real de três elementos. 90 em cada 100 vezes, a antena de quatro elementos teve um desempenho melhor do que a antena de tamanho normal.

Emil Tafro propôs um projeto e testou diversos tipos de antenas baseadas em uma estrutura de arame retangular com proporção de 1:3. A vantagem de tais antenas de quadro é a baixa altura da suspensão, desde que o lado curto esteja localizado verticalmente. Por exemplo, basta elevar a moldura para a faixa de 40 metros (Fig. 42) a uma altura de cerca de 10 metros para que a sua parte inferior fique a 5 metros do solo.

A estrutura é alimentada por um cabo coaxial de 50 ohms. Para ajustar o quadro para uma ROE de 1:1 em uma determinada seção da faixa, é útil incluir um cabo em curto-circuito na abertura na parte inferior do quadro (Fig. 43).

Você pode fazer uma antena de banda dupla, por exemplo para 80 e 40 metros, colocando uma antena de 40 m dentro do quadro de 80 m (Fig. 44).

Para quem deseja obter uma antena mais eficiente, pode-se propor complementar o quadro ativo, por exemplo, com um refletor (um desenho semelhante para o alcance de 40 metros é mostrado na Fig. 45) ou adicionar um ou mais quadro diretores.

Uma antena loop de proporção de aspecto 1:3 de 4 elementos foi construída a 40 metros e testada contra uma Yagi de tamanho real de 3 elementos colocada a 45 metros. Ambas as antenas tinham direção fixa para os EUA. Das 100 comunicações com rádios amadores americanos, 90 deram preferência à antena frame em termos de intensidade do sinal, e todos os 100 correspondentes foram melhor ouvidos na antena frame do que no Yagi. Ao mesmo tempo, o alcance de 40 metros na direção dos EUA “abriu” 30...45 minutos antes e “fechou” no mesmo tempo depois ao usar uma antena de quadro de 4 elementos. A Figura 46 mostra um diagrama de uma antena de circuito duplo de banda dupla (40 e 80 metros).

Como a distância entre os quadros foi escolhida como ótima para 80 metros e é igual a 10,6 m, para 40 metros isso é muito, e medidas adicionais tiveram que ser tomadas para coordenar a fonte de alimentação ativa da faixa de 40 metros com uma faixa de 50- cabo ohm conectando entre os pontos de potência do quadro e o alimentador de 50 ohms de uma seção de quarto de onda de um cabo de 75 ohms (seu comprimento físico, levando em consideração o fator de encurtamento, é de 7 metros). A Tabela 1 mostra as dimensões das antenas de dois elementos para cinco bandas.

Tabela 1

Alcance, MHz

Quadro ativo

Refletor

Distância entre quadros, m

Lado curto, m

Lado longo, m

Lado curto, m

Lado longo, m


Como você sabe, é aconselhável utilizar um amplificador de antena para receber antenas loop (“flags”). Não há problemas com nível de ruído e amplificação durante sua fabricação. É fácil de fazer. Mas tais antenas exigem que o amplificador tenha uma taxa de rejeição de componente de modo comum muito alta (CMRR ou, em inglês, CMRR – de Common-Mode Rejection Ratio). Caso contrário, tal interferência pode “arruinar” completamente os parâmetros da antena, o que muitas vezes acontece na prática e serve de base para a opinião de que tais antenas funcionam “mais ou menos”.

A maneira mais fácil de atingir o objetivo é tornar o amplificador diferencial com um grande CMRR. E você precisa exatamente desse amplificador. Usar um transformador balun com amplificador assimétrico não dará um bom resultado. Mesmo os melhores transformadores (estamos falando de transformadores de alta resistência) têm um coeficiente de supressão de modo comum em frequências de 1,8 e 3,5 MHz (e antenas receptoras são necessárias principalmente em bandas amadoras de baixa frequência) raramente excede 40 dB. E isso não basta - em condições reais, segundo o autor, é necessário um mínimo de 50...60 dB de atenuação do componente de modo comum.

Tal supressão pode ser fornecida por amplificadores diferenciais. A maneira mais fácil de montá-los é em circuitos integrados. A idéia é fazer um amplificador diferencial usando elementos discretosé quebrado pela impossibilidade prática de selecionar componentes com uma precisão de 0,1...0,3%.

A implementação usual de um estágio diferencial em amplificador operacional Tal supressão funciona, mas tem a desvantagem de que as impedâncias de entrada de suas entradas são diferentes. Isso faz com que a antena perca sua simetria.

Uma solução totalmente satisfatória é a utilização de equipamentos especializados amplificador diferencial AD8129. Em frequências abaixo de 4 MHz possui CMRR de 80(!) dB, além disso, este microcircuito possui duas entradas diferenciais com impedância igual e muito alta (mais de 4 MOhms). Uma vantagem separada é que as entradas diferenciais não são usadas para definir o ganho, ou seja, não precisam ser carregadas com nada adicional.

Diagrama esquemático amplificador é mostrado na Fig. 1. Ao usar um amplificador com antena de quadro, não instale varicaps VD1-VD4 e elementos de seu circuito de controle (R1, C1, R5, C9), e ao usar uma antena magnética de ferrite, não instale o resistor R2.

Arroz. 1. Diagrama esquemático do amplificador

O ganho de tensão (neste caso é aproximadamente igual a 30) é definido pela razão da resistência dos resistores R7/R6. Esses resistores não afetam de forma alguma a impedância de entrada nas entradas operacionais (pinos 1 e 8 do chip DA1).

Este chip requer uma fonte de alimentação bipolar. Observe que existem dois aterramentos diferentes no dispositivo e eles não estão diretamente conectados um ao outro. Um deles é o fio comum do amplificador e o outro é a trança do cabo coaxial que conecta o amplificador ao receptor (transceptor). Os circuitos L1C2C4 e L2C3C5 filtram adicionalmente a energia. A tensão no ponto médio (“terra do amplificador”) é definida pelo estabilizador DA2. A energia é fornecida ao amplificador através de um cabo coaxial. Para proteção adicional contra “sujeira” que pode ser induzida na trança do cabo, é instalado um transformador de isolamento T2. Ele é enrolado em dois fios em um núcleo magnético de ferrite LF de modo que a indutância de seus enrolamentos seja de pelo menos 1 mH.

A saída do amplificador é conectada através do resistor R8 a um transformador de isolamento de RF T1, com baixa capacitância entre espiras e relação de espiras de enrolamento de 1:1. Este transformador é necessário para isolar o sinal de modo comum entre o fio comum do amplificador e a trança do cabo coaxial. O resistor R8 define a resistência de saída do amplificador (o próprio microcircuito DA1 tem uma resistência de saída baixa).

Os diodos VD7 e VD8 (qualquer silício de alta frequência) protegem os circuitos de entrada do receptor. O fato é que o microcircuito DA1 pode produzir um sinal de saída com amplitude de até 5 V, o que não é aceitável para todos os receptores. O capacitor C7 é um capacitor de separação.

Os elementos L3, C10 separam a fonte de alimentação do amplificador e a entrada do receptor no “gargalo”.

Como já mencionado, os pinos 1 e 8 do chip DA1 são entradas diferenciais de alta impedância. Existem três problemas que precisam ser resolvidos com eles.

Primeiro, “vincule-os” por CC Para fio comum amplificador Isso é feito pelos resistores R3, R4. Sua resistência não é muito importante (exceto no caso de trabalhar com antena magnética de ferrite, veja abaixo) - de 100 kOhm a 1 MOhm, mas sua identidade é muito importante. Esses resistores devem ser selecionados usando um multímetro digital com diferença não superior a 0,1% (melhor ainda menos). Caso contrário, eles irão “inclinar” a entrada do amplificador com uma redução correspondente no CMRR.

Em segundo lugar, é necessário proteger as entradas quando o transmissor estiver operando. Um par de diodos RF VD5, VD6 resolve isso.

Em terceiro lugar, conecte a antena e os elementos de que necessita. Isso depende de qual antena será usada.

Se for um quadro, como uma “bandeira”, ele é conectado diretamente nas entradas. Além disso, instale o resistor R2 com uma resistência igual à resistência de saída do quadro (geralmente várias centenas de ohms).

Se esta for uma antena magnética de ferrite, R2 não é necessária, mas são instalados varicaps de sintonia VD1 -VD4 e seu circuito de controle do “shek” (R1R5C1C9). Além disso, ao trabalhar com uma antena magnética de ferrite (MA), é preciso pensar na resistência dos resistores R3 e R4. Eles determinam o fator de qualidade do circuito da antena (é claro, além do fator de qualidade da própria bobina da antena). Dependendo da indutância, fator de qualidade do MA e da largura de banda desejada (sem sintonia), deve-se selecionar os valores dos resistores R3, R4.

Na Fig. A Figura 2 mostra o espectro na banda de 100 kHz na saída do amplificador descrito com uma resistência desses resistores de 390 kOhm e uma antena magnética de ferrite conectada enrolada em uma haste com diâmetro de 8 mm e comprimento de 100 mm com um permeabilidade magnética de 400. A recepção ocorre em um alcance de 160 metros. A antena está localizada em ambientes internos, portanto, além dos sinais úteis, muitas interferências também são visíveis.

Arroz. 2. Espectro na banda de 100 kHz na saída do amplificador

Na saída, o nível de ruído etéreo na frequência de ressonância MA é de 93 dBm (a escala vertical na figura está em dBm), ou seja, 5 μV, que corresponde aproximadamente ao nível de ruído de uma antena de tamanho normal. Se precisar alterar o ganho, isso é feito selecionando os resistores R7/R6. O microcircuito AD8129 pode fornecer amplificação de até 100 vezes em bandas HF de baixa frequência.

O uso de um amplificador permite posicionar a antena longe de fontes locais de interferência e, assim, melhorar a qualidade da recepção.


Data de publicação: 04.04.2016

Opiniões dos leitores
  • Alexei / 08/02/2017 - 15h08
    Onde posso conseguir um selo...

Antenas de loop

Um vibrador de loop convencional pode ser transformado em uma moldura quadrada, cujo perímetro é aproximadamente igual ao comprimento de onda (Fig. 1).

Arroz. 1 Transformação de um vibrador loop em uma moldura quadrada.

Antenas deste tipo são chamadas de antenas loop ou loop. Para receber programas de televisão, são usadas com mais frequência antenas de quadro de dois e três elementos, também chamadas de “quadrado duplo” e “quadrado triplo”. Essas antenas são caracterizadas por seu design simples, ganho bastante alto e largura de banda estreita.

As antenas de banda estreita fornecem seletividade de frequência em comparação com as de banda larga.

Graças a isso, sinais interferentes de outros transmissores de televisão operando em canais de frequência próxima não podem penetrar na entrada do receptor de televisão. Isto é especialmente importante em condições de sinal fraco. Muitas vezes torna-se necessário receber um sinal fraco de um transmissor remoto quando há um transmissor poderoso próximo de outro canal.

Sob tais condições, a selectividade de frequência de um receptor de televisão pode não ser suficiente. Além disso, um sinal interferente intenso que entra no primeiro estágio do receptor (ou amplificador de antena) leva à modulação cruzada do sinal útil pelo sinal interferente. Não é mais possível livrar-se disso nas cascatas subsequentes. Portanto, nesses casos, devem ser utilizadas antenas de banda estreita.

Uma antena de quadro de dois elementos é mostrada na Fig. 2. As armações das antenas têm formato quadrado, podendo nos cantos apresentar arredondamentos de raio arbitrário, não ultrapassando aproximadamente 1/10 do lado do quadrado. As armações são feitas de um tubo metálico com diâmetro de 10-20 mm para antenas de canais 1-5 ou 8-15 mm para antenas de canais 6-12.

O cabo é conectado às extremidades da estrutura do vibrador usando um cabo balun em curto-circuito de um quarto de onda, feito do mesmo cabo. O cabo e o cabo devem se aproximar verticalmente da antena por baixo, a distância entre eles deve ser constante ao longo de todo o comprimento do cabo, para o qual podem ser utilizados espaçadores de PCB. Você também pode fixar o cabo e o cabo à placa isolante à qual a lança inferior e as extremidades da estrutura do vibrador estão fixadas. Nesse caso, pequenos furos são feitos na placa e o cabo e o cabo são amarrados a ela com linha de pesca de náilon.

Não é aconselhável a utilização de elementos de fixação metálicos.
Para garantir a rigidez, você pode fazer um laço de dois tubos de metal conectados nas extremidades superiores às extremidades da estrutura do vibrador. Neste caso, o cabo é passado dentro do tubo direito de baixo para cima, a trança do cabo é soldada à direita e o núcleo central é soldado nas extremidades esquerdas da estrutura do vibrador.

Os tubos loop na parte inferior são fechados com um jumper, movendo-o você pode ajustar a antena para o sinal máximo recebido.

As dimensões das antenas de quadro de dois elementos recomendadas para canais de televisão medidores são fornecidas na Tabela 1.

Tabela 1. Dimensões de antenas de quadro de dois elementos para ondas métricas, mm

1450

1220

1630

1370

1050

1500

1260

Números - canais B = 0,26L, P = 0,31L, A = 0,18L, onde L o comprimento de onda médio do canal de frequência recebido, que é dado. O comprimento do cabo para esta antena é obtido de

tabela 1

(parâmetro Sh).

As dimensões das antenas de quadro de dois elementos para ondas decimétricas são fornecidas na Tabela 2. Como nesta faixa a largura de banda da antena cobre vários canais de frequência ao mesmo tempo, as dimensões são fornecidas não para um canal, mas para um grupo de canais de frequência adjacentes.

A antena de quadro “quadrado duplo” tem um ganho maior (cerca de 1,5 dB) em comparação com uma antena de “canal de onda” de dois elementos. O acima se aplica a antenas com o mesmo comprimento. O ganho da antena é amplamente determinado pela distância entre os elementos da antena. As distâncias ideais deste ponto de vista estão na faixa de 0,12....0,15L. Tabela 2. Dimensões de antenas de quadro de dois elementos de ondas decimétricas, mm Canais EM R
21- 26 158 170 91 152
27-32 144 155 83 139
33-40 131 141 75 126
41-49 117 126 68 113
50-60 105 113 60 101

UM


Sh

A antena contém três quadros quadrados, e os quadros diretor e refletor são fechados, e o quadro vibratório nos pontos a - a" está aberto. Os quadros estão localizados simetricamente, de modo que seus centros estejam em uma linha horizontal direcionada para o telecentro, e são fixados a duas barras no meio dos lados horizontais. A barra superior é feita do mesmo material que as armações. A prática tem mostrado que a antena funciona melhor se a barra inferior for feita de material isolante (por exemplo, de textolite). haste). A haste superior é soldada às armações e a inferior pode ser fixada às armações preenchendo os pontos de conexão com resina epóxi. “duplo quadrado”, um cabo em curto-circuito de quarto de onda feito de um pedaço do mesmo cabo é usado para balanceamento.

Há também um projeto simples de uma antena de quadro UHF de três elementos feita de um pedaço de fio grosso, mostrado na Fig. 4.

Nos pontos A, B e C os fios devem ser soldados.

Em vez de um cabo feito de um pedaço de cabo coaxial, é usada uma ponte em curto-circuito de quarto de onda do mesmo comprimento do cabo. A distância entre os fios da ponte permanece a mesma - 30 mm.

O design dessa antena é bastante rígido e não há necessidade de lança inferior. O cabo está amarrado ao fio direito da ponte com Arroz. 4. Opção de antena “tripla quadrada”. fora. Quando o cabo se aproxima da estrutura do vibrador, sua trança é soldada ao ponto a, o núcleo central ao ponto b. .

O fio da ponte esquerda é fixado ao mastro.

Basta atentar para o fato de que não há cabo ou mastro no espaço entre os fios da ponte. Você também pode se familiarizar com a descrição do projeto de uma antena de três elementos feita de um pedaço de fio

Arroz. 1.5. Dependências do ganho e impedância de entrada das antenas de quadro na distância entre os elementos (figura superior: 1 - “quadrado triplo”, 2 - “quadrado duplo”; figura inferior: 1 - antena “quadrada” simples, 2 - “quadrado duplo” ”, 3 - distância S = 0,11L corresponde ao ganho máximo).

comparado a um dipolo de meia onda é 5,5 dB (para um “quadrado duplo”) e 6,6 dB (para um “quadrado triplo”).

Deve-se notar que os valores de ganho das antenas loop dados na literatura popular são muito superestimados e chegam a 14 dB.

As antenas loop de dois e três elementos têm um lóbulo principal bastante estreito e, portanto, devem ser cuidadosamente orientadas.

A antena é sintonizada alterando o comprimento do cabo conectado ao refletor.

O comprimento ideal do refletor é 4% maior que o comprimento do vibrador.

Ao calcular uma antena tripla quadrada, você pode usar as seguintes fórmulas: B = 0,255L; P = 0,261L; D = 0,247L, onde L é o comprimento de onda. A distância ideal entre os elementos é A = 0,11....0,15L.

Estudos mostraram que a transição de uma antena quadrada de dois elementos contendo um vibrador e um refletor para uma antena de três elementos resulta em um ganho de 1,7 dB. Um procedimento semelhante para uma antena de “canal de onda” fornece um ganho de 2,7 dB.

Deve-se notar também que a antena “quadrada tripla” possui uma faixa de frequência operacional mais estreita do que a antena “quadrada dupla”. As dimensões das antenas “triplo quadradas” para as faixas de onda do metro e do decímetro são fornecidas nas Tabelas 3 e 4.

1255

1060

1485

1260

1810

1530

1190

1080

Para resistência suficiente, as estruturas e a lança superior da antena de onda métrica são feitas de um tubo com diâmetro de 10...15 mm, e a distância entre as extremidades da estrutura do vibrador é aumentada para 50 mm.

Tabela 3. Dimensões de antenas de quadro de três elementos para ondas métricas, mm

Números de canais

Uma descrição de tal antena também está no livro “Antenas HF-VHF” dos autores Benkovsky, Lipinsky, fig. 5-20. Uma nota muito importante: o sintonizador desta antena deve ter um bom aterramento de rádio, e estes são apenas contrapesos de um quarto de onda para cada banda, na pior das hipóteses, o sistema de aquecimento da sua casa. O diagrama do sintonizador mais simples para tal antena é apresentado abaixo:

A bobina L1 é enrolada em uma moldura com diâmetro de 40 mm com um fio com diâmetro de 1-1,25 mm e contém 50 voltas com comprimento de enrolamento de 70 mm. A bobina possui derivações a partir da 13ª volta (alcance 40 m), contando a partir da direita, e a partir da 23ª volta, contando a partir da direita (alcance 80 m); quando não são utilizadas torneiras, toda a bobina opera na faixa de 160 m. Naturalmente, à direita da 13ª volta, as torneiras podem ser feitas para as faixas de 20, 15, 10 m. As torneiras são indicadas aproximadamente de acordo com V.A. Suvorov (UA4NM). Para o seu sintonizador, naturalmente, as voltas deverão ser selecionadas individualmente de acordo com o medidor SWR ligado antes do sintonizador ou, no caso mais simples, de acordo com o ruído máximo do ar em uma determinada faixa ou de acordo com a lâmpada neon para o transmissão.

Vladímir Kazakov

Antena de varanda eficiente a 145 MHz

Eu precisava de uma antena universal, com boas características para trabalhar em diversas condições em 145 MHz, por exemplo em casa, quando não é possível instalar antena no telhado, no carro, no estacionamento e, claro, no acampamento. Depois de passar por diferentes projetos, optei por uma antena direcional de dois elementos. Apesar da simplicidade (diria mesmo banalidade) do design, tem muitas vantagens, e a facilidade de fabrico permite-nos chamá-lo de “design de fim de semana”.


Nas fotos vocês podem ver como esta antena está instalada na minha varanda. O projeto acabou sendo forte; chuva e ventos fortes não têm medo disso. Antes, na varanda, eu tinha várias antenas diferentes: uma zigue-zague sem refletor, das marcas A-100 e A-200, mas esse design em particular provou sua eficácia, então removi as demais antenas por desnecessárias. Quando instalado no telhado, 2 el. em 145 MHz eles não brincam com antena colinear 3x5/8, testei a A-1000 de 5 metros de comprimento. Ao testar, a uma distância de 50 km, o sinal do A-1000 e da antena de 2 elementos foi o mesmo. É assim que deveria ser porque o A-1000 tem um ganho real de aproximadamente 4 dB, e o descrito aqui é 2x el. antena 4,8db. Ela sempre vence qualquer um antenas de carro tipos: 1/4, 1/2, 5/8, 6/8, 2x5/8. Se duas dessas antenas forem interligadas, elas superam com segurança o desempenho do A-1000. Confira você mesmo e veja por si mesmo.


Vejamos o design, é muito simples (embora possa não ser bonito na aparência, fiz isso em 40 minutos) e consiste em um refletor de 1002 mm de comprimento e um vibrador split de 972 mm de comprimento (folga do cabo 10 mm). A distância entre o refletor e o elemento ativo é de aproximadamente 204 - 210 mm. Os próprios elementos são feitos de fio isolado de 4 mm. Se o seu fio for diferente, você precisará ajustar as dimensões. Cubra as áreas de solda com borracha úmida para evitar a entrada de umidade. ROE de 144 a 146 MHz, aproximadamente 1,0 - 1,1, as medições foram realizadas com o dispositivo SWR-121.

 A impedância de entrada da antena é de 12,5 ohms, para uma combinação ideal com o cabo de 50 ohms, usei um transformador feito de dois pedaços de cabo de cinquenta ohms. Devem ter o mesmo comprimento, 37 - 44 cm (escolha com mais precisão na hora de montar) cada. Ambos os pedaços de cabo devem ser pressionados um contra o outro em todo o seu comprimento. Isso é tudo. Recomendo essa antena para todos, ao invés de pinos, ziguezagues, antenas colineares de marca e outras porcarias que claramente tem ganho demais! Se compararmos com dois quadrados, então com ganho aproximadamente igual, para dois quadrados serão necessários 4 metros de fio, mas para esta antena apenas dois. Para dois quadrados, você precisará de um bastão mais forte porque eles serão visivelmente mais pesados. A diferença de ganho é de 0,3 dB, o que é completamente insignificante para QSOs reais, mas a supressão nas laterais e atrás é de 2. As antenas são bem menores e isso também é uma vantagem, pois precisamos de um padrão de radiação circular.

Opção de alto ganho

Muitas pessoas perguntam como aumentar ainda mais o ganho da antena descrita e ao mesmo tempo manter um lóbulo largo. Ao adicionar elementos, não apenas o ganho aumentará, mas a pétala também diminuirá bastante. Tudo é muito simples, é necessário fasear várias antenas do mesmo tipo. A imagem mostra como fazer isso. A maneira mais fácil é colocar 2 ou 4 antenas em fase, bastando espaçá-las verticalmente, pois a separação horizontal também estreitará o lóbulo principal; Como a antena descrita possui diretividade fraca, você obterá uma antena com alto ganho e um padrão quase circular. Outra vantagem importante de conectar várias antenas do mesmo tipo é melhorar a qualidade de recepção das estações móveis em movimento. Sim, sim, para este design simples as estações móveis serão recebidas muito melhor do que em vários pinos de marca de 5 a 7 metros de comprimento (tipo A-1000, 3x5/8, etc.).

Também recomendo instalar essas antenas em cidades cercadas por montanhas por todos os lados. Agora, os numerosos “reflexos” que aparecem nesses locais funcionarão para você. Nessas condições, 2 x 2 realmente superará as antenas “sólidas” de múltiplos elementos. O ganho real de um projeto de duas antenas é de aproximadamente 7,3 dB. Mas lembre-se que ela receberá melhor do que uma única antena com ganho real de 8 a 10 dB. Antenas quadrifásicas terão ganho de 12,3 dB e a diretividade será quase circular! Nenhuma antena pode competir com ela!

Opção de caminhada

Depois de algum tempo, foi feita uma versão dobrável da antena para caminhadas e expedições. Testes em campo confirmaram sua boa eficiência; não é inferior às antenas colineares de 3 a 5 metros de comprimento (2x5/8 ou 3x5/8) em alcance de até 50 km e supera-as em distâncias de 90 km ou mais. A foto mostra a versão camping da antena, desmontada. Demora 30 segundos para montar a antena. Um cano de água de plástico com comprimento de 510 mm e diâmetro de 21 mm é usado como lança. As dimensões dos elementos foram ligeiramente ajustadas porque foi utilizado um fio diferente. Para uma antena tão pequena, sempre haverá lugar na mochila, e em grandes altitudes, nas montanhas, você não precisará fazer esforços excessivos para segurá-la (quem estava a 4000 e acima sabe o que estou falando). O cabo e o transformador estão localizados dentro de um tubo plástico, o que os protege de quebras acidentais e umidade. A antena pode ser reparada em qualquer lugar; os elementos dobrados só precisam ser endireitados manualmente, etc.

 Opção de antena de 50 ohms A pedido dos “preguiçosos” que não queriam fazer transformador, calculei uma antena com resistência de 50 ohms para conexão direta ao cabo que vai até a rádio. Aparência

Antena simples de banda tripla

A antena está operacional nas faixas de 40, 20 e 10 metros. Um transformador em anel de ferrite HF-50 com seção transversal de 2,0 cm é usado como elemento correspondente. O número de voltas de seu enrolamento primário é 15, o enrolamento secundário é 30, o fio é PEV-2 com diâmetro de. 1mm.

Ao usar uma seção diferente, você deve selecionar novamente o número de voltas usando o diagrama mostrado na figura.

Como resultado da seleção, é necessário obter o ROE mínimo na faixa de 10 m. A antena fabricada pelo autor possui o ROE:

1.1 - na faixa de 40 m;

1.3 - na faixa de 20 m;

1.8 - na faixa de 10 m.

V. Kononovich (UY5VI). “Rádio” nº 5/1971

Antena interna de 20 metros

L1=L2=37 gira em uma moldura com diâmetro de 25 mm e comprimento de 60 mm de fio com diâmetro de 0,5 mm. Conector J1 em uma pequena caixa de plástico.


Sintonizador de antena compacto

O circuito funciona perfeitamente e combina com a antena de 80 a 10. Surpreendentemente, não encontrei nenhuma perda no sintonizador ao testar com carga de 50 Ohm. Seja contornando 100 W, ou através de um sintonizador sintonizado de 100 W, em todas as faixas de 80 a 10.... A bobina, embora compacta, é fria... A ressonância é bastante nítida, e este sintonizador pode ser perfeitamente usado como pré-seletor.

Em geral, tudo funciona muito bem com o SW-2011, porque... não há DFT nele e o sintonizador desempenha o papel de um pré-seletor, o que tem um efeito muito benéfico na qualidade da recepção. Não recomendo o uso de anéis “Amidon”, como muitos no “Ocidente” fazem nesses sintonizadores. - eles são caros e superaquecem (simplesmente não fazem sentido). Uma bobina comum em uma moldura de plástico é muito mais

melhorar. Por experiência, o diâmetro do quadro para potência de até 100 W não importa muito - verifiquei de 50 mm a 13 mm na última versão. Não há diferença. O principal é manter a indutância total da bobina em cerca de 6 μH e recalcular proporcionalmente os taps (ou selecioná-los especificamente para sua antena)

Os componentes críticos são KPIs. Se a lacuna for pequena, ele os “costura”, porque a voltagem através deles atinge centenas de volts. Mas mesmo assim, mesmo com capacitores pequenos consegui operação normal

(sem quebras em 3,5 e 7 MHz como eu tinha no início) introduzindo a chave seletora SW2, que muda a saída da antena nas bandas de 3,5 e 7 MHz para a maioria das voltas da bobina. Isso consegue uma redução na tensão nos capacitores ao sintonizar o sintonizador.

Antena vertical curta

A base do projeto da antena é o tubo 2 com diâmetro de 100 mm e comprimento de 6 m, feito de dielétrico (plástico). No interior do tubo, para lhe conferir resistência mecânica, existe um bloco de madeira 3 com espaçadores 4, que ficam em contato com a superfície interna do tubo. A antena está instalada na base 7.

Aproximadamente 40 m de fio de cobre de núcleo único 5 com diâmetro de 2 mm, com isolamento resistente à umidade, são enrolados no tubo. O passo do enrolamento é selecionado de forma que todo o fio fique enrolado uniformemente ao redor do tubo. A extremidade superior do fio é soldada a um disco de latão 1 com diâmetro de 250 mm, e a extremidade inferior é conectada através de um capacitor variável 6 ao núcleo central do cabo coaxial 8. Este capacitor deve ter uma capacitância máxima de cerca de 150 pF e em qualidade (tensão nominal, etc.) não devem ceder ao capacitor utilizado no circuito ressonante do estágio de saída do transmissor.

Como qualquer antena vertical, esta antena requer um bom aterramento ou contrapeso 9. O ajuste e a correspondência da antena com o alimentador são feitos alterando a capacitância do capacitor 6 e, se necessário, alterando o comprimento do fio enrolado no tubo.

O fator de qualidade de tal antena é maior e, portanto, sua largura de banda é mais estreita do que a de um vibrador convencional de quarto de onda.

Construído por um radioamador WA0WHE uma antena semelhante com contrapeso de quatro fios tem uma ROE de até 2 em uma largura de banda de cerca de 80...100 kHz. A antena é alimentada por um cabo coaxial com impedância característica de 50 Ohms.

Plano de terra para bandas de 5 kV

A opção de antena proposta pode ser classificada como um “design de fim de semana”, especialmente para aquelas operadoras de ondas curtas que já possuem uma estação “AVIÃO TERRA” para o alcance de 20 metros em sua estação. Como pode ser visto na figura, no centro da antena existe um tubo de duralumínio com diâmetro de 25...35 mm, que serve como mastro de suporte e elemento vertical de quarto de onda para um alcance de 20 m.

A uma distância de 402 cm da base do tubo, uma placa de fibra de vidro medindo 60x530x5 mm é fixada com dois parafusos M4. A ele são fixadas as pontas de elementos verticais de quatro fios (3 mm de diâmetro), cujo comprimento elétrico corresponde a um quarto do comprimento de onda para o meio das faixas de 17, 15, 12 e 10 m.

Uma placa de fibra de vidro medindo 180x530x5 mm é aparafusada na extremidade inferior do tubo com dois parafusos M4. Sob a borda inferior do tubo é colocada uma placa de alumínio medindo 15x300x2 mm com cinco furos de 4,5 mm de diâmetro, por onde passam cinco parafusos M4, que servem para fixar os elementos de arame e o tubo.

Para garantir um melhor contato elétrico, um pedaço de fio de cobre é inserido entre os parafusos de montagem do tubo e qualquer elemento de fio próximo.

A uma distância de 50 mm da placa de alumínio é fixada outra do mesmo tamanho, mas com 6 a 12 furos, que serve para fixação de contrapesos radiais (seis para cada faixa).

A antena é alimentada por um cabo coaxial com impedância característica de 50 Ohms.

As dimensões de todos os elementos e contrapesos estão indicadas na tabela. A distância entre os elementos verticais é de 100 mm. Devido ao vento da antena, ela é fixada com duas camadas de cabos de náilon. A primeira camada é fixada a uma distância de 2 m da base do tubo, a segunda - a uma distância de 4,1 m.

Se você tiver um “PLANO DE TERRA” em 40 m, então usando o princípio descrito você pode criar uma antena de 7 bandas.

Banda larga interna... A antena de quadro ativo interna de banda larga de S. van Roogie aumenta a eficiência de recepção de estações de rádio de todas as bandas de HF (3-30 MHz) em aproximadamente 3-5 vezes em comparação com uma antena telescópica. Devido ao fato de que as antenas de quadro são sensíveis ao componente magnético campo eletromagnético

, a interferência elétrica criada por vários eletrodomésticos é significativamente enfraquecida.

Antenas receptoras de ondas curtas resistentes a interferências

(Revisão de materiais da revista "QST", 1988)

Muitos fãs da recepção de rádio de longa distância em ondas curtas, bem como operadores de rádio de ondas curtas que estão interessados ​​​​em realizar comunicações de rádio DX, especialmente nas bandas HF de baixa frequência, e que têm à sua disposição apenas uma antena GP com vertical polarização, muitas vezes enfrentam na prática o problema de garantir uma recepção de rádio sem ruído. “Além disso, nas condições de grandes cidades industriais, é mais significativo. Os sinais das estações de rádio DX são muitas vezes bastante pequenos, enquanto a intensidade do campo de interferência industrial, atmosférica, etc. no ponto de recepção pode ser bastante elevada. , é necessário resolver os seguintes problemas:

1 - enfraquecimento desta interferência na entrada da unidade de rádio controle com menor atenuação do sinal útil;

3 - o problema de fornecer área suficiente para colocar a antena longe de fontes de interferência adicionais. Redução significativa no nível de atmosfera, industrial, etc. a interferência pode ser obtida usando antenas receptoras especiais com baixos níveis de ruído. Na literatura são chamadas de "antenas receptoras de baixo ruído". Alguns tipos de tais antenas já foram descritos em (1, 2, 3). EM esta revisão São resumidos alguns resultados interessantes de experimentos nesta área obtidos por rádios amadores estrangeiros.

ANTENAS EXPERIMENTAIS DE RECEÇÃO DE ONDAS CURTAS COM BAIXO NÍVEL DE RUÍDO

Começando a se envolver na recepção de rádio de longo alcance em KB, você deve primeiro pensar em uma boa antena à prova de ruído, esta é a chave para o sucesso. Como já foi observado, a tarefa de um dispositivo de antena anti-interferência é reduzir a interferência ao maior grau possível com a menor atenuação possível do sinal útil. Por motivos óbvios, é impossível falar em amplificação do sinal útil pela antena receptora, principalmente nas bandas de HF de baixa frequência, pois tal antena ocupará bastante espaço e terá uma diretividade pronunciada. Em alguns casos, para amplificar o sinal recebido, é aconselhável utilizar pré-amplificadores entre a central rádio e a antena, dotando-os de controle manual de ganho (1). Isso também se aplica às antenas, que serão discutidas a seguir. Estas antenas são uma modificação da antena Beverage, cuja versão clássica é mostrada na Fig. Esta antena é amplamente utilizada em comunicações de rádio HF profissionais e possui algumas propriedades anti-interferência. W 1FB experimentou uma modificação da antena de bebidas e obteve resultados práticos interessantes, que publicou na edição de abril da revista QST. Alguns operadores de ondas curtas consideraram-nos uma piada de primeiro de abril, enquanto outros, pelo contrário, complementaram estes resultados com a sua experiência prática. Na Figura 1b. mostra uma antena com o nome exótico "Snake" (que significa "cobra"). Consiste em um longo pedaço de cabo coaxial colocado no chão ou na grama. A extremidade do cabo é carregada com um resistor não indutivo com resistência igual à impedância característica do cabo.

Este resistor deve ser colocado em uma caixa isolante e vedada para evitar a entrada de umidade no cabo coaxial. Como é bastante caro fabricar praticamente uma antena desse tipo para as bandas HF de baixa frequência, devido a cabo, W 1FB propôs fazer uma antena a partir de um cabo plano de dois fios ou fio para uma linha telefônica ou de transmissão de rádio.

A impedância característica de tais linhas é diferente e pode

ser determinado a partir de tabelas, bem como experimentalmente. Ao determinar o comprimento desta antena, é necessário, como no primeiro caso, levar em consideração o fator de encurtamento. A antena em forma de linha carregada de dois fios para alcance de 160 metros deve ter comprimento de cerca de 110 metros. É muito difícil colocar tal antena acima do solo, então W 1FB colocou o cabo em torno do perímetro de seu local. Neste caso, as propriedades básicas da antena são preservadas se não houver objetos estranhos nas proximidades que possam afetar o desempenho da antena e ser uma fonte de ruído adicional. Podem ser sistemas de aterramento de antenas verticais, vários tubos de metal, cercas, etc. Quando uma antena é colocada ao redor do perímetro do local, suas propriedades direcionais são enfraquecidas e ela começa a receber sinais de diferentes direções. Neste projeto, é importante determinar com precisão a impedância característica da linha de dois fios utilizada. Isto é necessário para o cálculo correto do transformador de banda larga e do resistor de carga correspondentes, cuja resistência deve ser igual à impedância característica da linha utilizada. A relação de transformação é selecionada dependendo do cabo coaxial utilizado. É igual a:

R H /R K -(N/n) 2

Onde: RH - resistência do resistor de carga, Ohm;

R K - impedância característica do cabo coaxial, OM;

N é o número de voltas do enrolamento do transformador do lado da antena;

N é o número de voltas no lado do receptor (linha de energia).

Na Fig. 1 ano a antena proposta por W 1HXU é mostrada. Ele está localizado acima do solo e é feito de cabo plano com impedância característica de 300 Ohms. Para configurá-lo, é utilizado um capacitor variável com capacidade de até 1000 pF.

O capacitor é ajustado ao nível mais alto do sinal recebido. A Figura 1 d mostra uma antena tipo “Snake” feita de cabo coaxial com pouco mais de 30 metros de comprimento, que é enterrada. A extremidade do cabo possui uma conexão entre o núcleo central e a trança. Na “extremidade receptora” a trança não está conectada a nada.

Esta antena foi testada por W 1HXU e obteve bons resultados nas bandas de 30, 40 e 80 m. CONCLUSÃO interferências, deve-se levar em consideração que elas enfraquecem bastante o sinal útil, portanto o uso de antenas de cabo coaxial só se justifica em casos de níveis muito elevados

interferência industrial no ponto de recepção. Como já foi dito, nestes casos

É aconselhável usar amplificadores adicionais. Antenas feitas de linha simétrica de dois fios em fita dielétrica têm menos atenuação do sinal útil e fornecem resultados mais confiáveis. Deve-se notar também que a utilização de todas as antenas descritas acima só é possível se houver

no painel de controle de entrada, projetado para conectar antenas com impedância de onda de 50 ou 75 Ohms. Se não houver tal entrada, será necessário usar uma bobina de comunicação adicional, que pode ser enrolada no topo da bobina do circuito de entrada RPU para a banda HF na qual você pretende usar essas antenas. O número de voltas da bobina de comunicação é de 1/5 a 1/3 do número de voltas da bobina do circuito da banda HF. O diagrama de conexão da bobina adicional é mostrado na Fig.

Antena multibanda com padrão de radiação comutável

 O problema de criar uma antena multibanda suficientemente eficiente em um espaço limitado, exigindo custos relativamente baixos, preocupa muitos rádios amadores. Gostaria de oferecer outra versão da antena de “rádio amador pobre” que atenda a esses requisitos. É um sistema de slopers com comutação de padrão, operando nas bandas 3,5, 7, 14, 21, 28 MHz. Baseia-se no princípio de funcionamento das antenas RA6AA e UA4PA. Na minha versão (Fig. 1), 5 vigas vão do topo de um mastro de 15 metros em um ângulo de cerca de 30-40° em relação ao solo, que servem simultaneamente como camada superior de suportes. mas de preferência pelo menos 5. Comprimento total cada viga tem 21 m, dos quais são subtraídos cerca de 80 cm para a saída da caixa de relés e cerca de 15 cm para fixação do isolador na parte inferior da viga. Assim, o comprimento real de cada viga é de cerca de 20 metros. A antena é alimentada por um cabo coaxial com impedância característica de 75 Ohms e comprimento aproximado de 39,5 metros. O comprimento do cabo é crítico - junto com o comprimento dos feixes, deve ter 1 comprimento de onda na faixa de 80 metros. Todos os raios em condição original conectado à trança do cabo. A escolha da direção desejada é feita diretamente no local de trabalho, enquanto o relé correspondente conecta o feixe da direção selecionada ao núcleo central do cabo. Tal como acontece com a maioria das antenas direcionais, a supressão dos lóbulos laterais é mais pronunciada do que a supressão dos lóbulos traseiros e tem uma média de 2-3 pontos, com menos frequência - 1 ponto. Foi feita uma comparação com a antena periódica log RB5QT suspensa a uma altura de cerca de 9 m acima do solo no sentido leste-oeste. Em 7 MHz, os declives venceram nessas direções por 1-2 pontos.

 Projeto. O mastro é telescópico, do R-140, fica no solo sem aterramento adicional, sem insertos dielétricos. Raios - do campo cabo telefônico P-275 (2 fios de 8 condutores de aço e 7 condutores de cobre cada), bem soldados com ácido. Cabo coaxial 75 Ohm. É possível utilizar um cabo com qualquer impedância característica, bem como aberto linha de dois fios com uma resistência de 300-600 Ohms. O relé é utilizado tipo TKE52 com tensão de alimentação de cerca de 27 V com contatos paralelos, mas outros podem ser utilizados, dependendo da potência do transmissor. Um cabo separado de quatro fios é usado para alimentar o relé. Este circuito (Fig. 2) permite alimentar 6 relés devido às condições locais, tenho 5. Para chavear tensões são utilizados botões P2K com fixação dependente. As dimensões da antena e da linha de energia podem ser alteradas em qualquer direção, usando a fórmula L2 = (84,8-L1 )*K, onde L1 é o comprimento de um braço, L2 é o comprimento da linha de abastecimento; K é o coeficiente de encurtamento (para um cabo - 0,66, para uma linha de dois fios - 0,98).

 Se o comprimento da linha resultante não for suficiente, você deve substituir 127,2 na fórmula em vez de 84,8. Para uma versão abreviada, você pode substituir 42,4 m na fórmula, mas neste caso a antena só funcionará em frequências acima de 7 MHz. Configurar.

A antena praticamente não precisa de ajustes, o principal é atender às dimensões especificadas dos feixes e cabos. Ao realizar medições com uma ponte de RF, descobriu-se que a antena ressoa dentro das bandas amadoras e sua impedância de entrada está dentro de 30.400 Ohms (ver tabela), por isso é aconselhável usar um dispositivo compatível. Usei o circuito paralelo recomendado pela UA4PA com taps. Na faixa de 160 m, esta antena não funciona - a frequência de ressonância de 1750 kHz foi escolhida para que nas demais faixas a ressonância ficasse dentro da faixa. FREQÜÊNCIA
1750 20
3510 270
3600 150
7020 360
7100 400
10110 50
14100 260
14250 200
14350 180
18000 50
18120 50
21150 190
21300 180
21450 160
24940 59
25150 50
28050 160
28200 200
28500 130
29000 65
29600 30