Антенны Надежная связь с дачей и Практическое выполнение антенн

Новости

Бюллетень Си-Би №2 Июнь 1995 г

Автор Владислав "Ребус" (3А13277)

В прошлом выпуске бюллетеня [1] мы рассмотрели наиболее распространенные виды антенн с круговой диаграммой направленности. Эти антенны не позволяют получить большого усиления, а из-за круговой диаграммы все они относятся к классу “шумных” антенн, поскольку они собирают шумы и помехи со всех направлений.

В этом выпуске мы начнем обсуждение, какие антенны наиболее полезны для решения задачи обеспечения связи между двумя неподвижными станциями, расстояние между которыми превышает “дальнобойность“ антенн типа GP. Условно назовем эту задачу

Надежная связь с дачей

Поскольку в этом случае заранее известно направление на корреспондента, выгодно использовать направленные антенны.

Эти антенны концентрируют максимум излучения (или чувствительности) в нужном направлении, обеспечивая выигрыш как при передаче, так и при приеме.

Обсудим теперь вопрос о выборе поляризации. Известно, что при дальнем распространении поверхностная волна испытывает заметно меньшее затухание при горизонтальной поляризации излучаемого сигнала (именно поэтому горизонтальная поляризация используется в телевещании). Поэтому для решения нашей задачи более выгодно применять антенны с горизонтальной поляризацией. Все нижеописанные антенны при горизонтальном расположении вибратора имеют горизонтальную поляризацию в главном лепестке. При этом сигналы радиостанций, применяющих вертикальную поляризацию, будут приниматься с некоторым ослаблением, в большинстве случаев не очень заметным.

1. Самой простой из направленных антенн бесспорно считается полуволновый диполь (рис.1). Конструкция ее не требует комментариев, т.к. эта антенна используется при приеме телевидения. Коэффициент усиления этой антенны принимается за единицу, и именно от него отсчитываются усиления антенн других типов. Диаграмма направленности имеет вид восьмерки в плоскости вибратора и круга в плоскости, перпендикулярной вибратору. Подключать к этой антенне можно непосредственно кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Возникающая при этом асимметрия, искажающая диаграмму направленности, проще всего устраняется с помощью ферритового кольца большого диаметра, на которое наматывается 2 - 4 витка используемого кабеля. Кольцо жалательно располагать как можно ближе к антенне, а кабель желательно располагать перпендикулярно вибратору хотя бы на длине 3 м от антенны. Для Си-Би диапазона длина вибратора должна

Рис.1. Полуволновый диполь

быть 5,22 - 5,25 м. Эта антенна обычно не требует настройки. При подключении к такой антенне 50-омного кабеля (или подключении 75-омного каберя к радиостанции) КСВ = 1,5, что вполне приемлемо.

2. Удлинняя вибратор этой простейшей антенны, можно увеличить ее усиление. При этом получаем антенну, получившую название антенны типа “Длинный провод” (рис.2).

Рис.2.

Из практических соображений ограничимся рассмотрением антенн длиной l и 2l, т.к. более длинные антенны бывает трудновато разместить на современных дачных участках и на крышах городских зданий. Для них, с учетом влияния краевых емкостей, длины должны быть:  для l - 10,8 м, для 2l - 21,8 м. Для антенны длиной l максимум излучения происходит под углом 500 к направлению провода, а усиление по сравнению с полуволновым вибратором равно 0,5 дБ. Для антенны длиной 2l - 300 и 1,5 дБ соответственно.

Сопротивление излучения этих антенн при высоте подвеса более 5 м над землей составляет 80 Ом для l и 105 Ом  для 2l. Для согласования их с 50-омным кабелем удобно использоваль четвертьволновый трансформатор с волновым сопротивлением 75 Ом, т.е. включить между фидером и антенной кусок телевизионного кабеля подходящей толщины (желательно равной или большей толщины 50-омного фидера) длиной 2 м (рис.5).

Рис.3а.                                                 Рис.3б.

На рис. 3а показана несимметричная запитка антенны, на рис. 3б - симметричная запитка. При несимметричной запитке кабель работает в резонансном режиме, поэтому его длина не должна быть кратной длине волны. При симметричной запитке длина кабеля может быть любой, но для предотвращения затекания тока на внешнюю поверхность кабеля (это искажает диаграмму антенны) желательно намотать 2-4 витка кабеля на ферритовое кольцо большого диаметра вблизи точки присоединения к антенне.

3. Соединив вместе две описанные выше антенны таким образом, чтобы их диаграммы суммировались, получаем атенну типа V (рис. 4). Угол раскрыва a зависит от длины проводов и для l и 2l составляет 1000 и 700, а усиление этих антенн составляет 3,5 дБ и 4,5 дБ cоответственно. Как и все предыдущие варианты, эти антенны одинаково излучает в двух направлениях: вперед и назад. Входное сопротивление настроенных в резонанс антенн типа V составляет     примерно 100 Ом для l и 120 Ом для 2l (высота подвеса влияет на соротивление). Согласование их с 50-омным кабелем можно выполнить с помощью трансформатора, показанного на рис. 3.

Рис. 4. Антенна типа V.

4. При соединении вместе двух антенн типа V таким образом, чтобы их диаграммы суммировались, получаем Ромбическую антенну (рис.5). Эта антенна уже по-настоящему направленная. При подключении к вершине ромба, противоположной стороне запитки, нагрузочного сопротивления величиной Rн мощностью равной половине мощности передатчика, задний лепесток можно подавить на 15 - 20 дБ. Направление главного лепестка диаграммы направленности в горизонтальной плоскости совпадает с диагональю а. В вертикальной плоскости главный лепесток прижат к горизонту. Размеры ромбических антенн сведены в таблицу, обозначения соответствуют рис.5. 

 

Размер

l, м

G, дБ

Rн, Ом

a

b

a, м

b, м

l

10,8

5,2

300

1100

700

12,3

18

2l

21,8

8,0

500

760

1040

34,3

27

Рис. 5. Ромбическая антенна.

Согласование приведенных ромбических антенн с 50-омным кабелем удобно осуществляется с помощью четвертьволнового трансформатора, выполняемого из двух двухметровых отрезков кабеля (рис.6). Оплетки кабелей, входящих в трансформатор, соединены между собой, но больше никуда не присоединены. Поскольку трансформатор в этом случае выполнен симметричной линией, симметрирующий трансформатор на ферритовом кольце при этом можно разместить на 50-омном кабеле фидера вблизи трансформатора. Для согласования антенны длиной l в трансформаторе используются отрезки 50-омного кабеля, для 2l - 75-омного кабеля.

Рис.6.Согласующий трансформатор.

Практическое выполнение антенн

Все описанные антенны выполняются из антенного канатика. В качестве замены канатика можно использовать жгут из скрученных с помощью дрели эмалированных медных проводов диаметром от 0,3 до 0,7 мм и количеством жил от 5 до 10. В этом случае нужно очень тщательно зачищать от эмали и пропаивать все проводники жгута в местах соединений. Хорошие результаты можно получить при использовании медного провода диаметром 1,5 - 3 мм.

В качестве изоляторов лучше всего использовать орешковые, но годятся и обычные фарфоровые для электропроводки, если принять меры от перерезания канатика на острых гранях. Используемые проволочные оттяжки рекомендуется разделить изоляторами на секции длиной около метра. Длина секционированого участка оттяжки, прилегающего к антенне, - 5 - 6 м.



До 17 февраля мы снизили цены на популярные модели

Количество товара по акции ограничено, наличие товара указано на сайте.

Автомобильная рация MegaJet MJ 650 Turbo
Диапазон: CB (27 МГц)
240 каналов
Мощность 20 Вт
Сделано в Корее.
6900 руб.
6100 руб.
Автомобильная рация MegaJet MJ 50
Диапазон: CB (27 МГц)
225 каналов
Мощность 4 Вт
Сверхкомпактная
3850 руб.
2950 руб.
Автомобильная рация Alan Midland M Mini
Диапазон: CB (27 МГц)
80 каналов
Мощность 4 Вт
Модель 2017 года
3900 руб.
3100 руб.
Автомобильная антенна MegaJet Omega Mag 90
Диапазон CB
Магнитное основание
Длина антенны 90 см.
2300 руб.
1900 руб.