Anten VHF ngắn. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Ăng ten VHF

 Bình luận bài viết

Cuốn sách “Ăng-ten nghiệp dư của sóng ngắn và sóng siêu ngắn” của Z. Benkovsky và E. Lipinsky [1] là tài liệu tham khảo trên máy tính để bàn cho nhiều người nghiệp dư về radio. Trong phần ăng-ten VHF lưỡng cực, các tác giả của nó phân biệt ba nhóm chính: ăng-ten rút ngắn loại Uda-Yagi, ăng-ten mở rộng loại Uda-Yagi và hệ thống ăng-ten, các phần tử của chúng được làm bằng ăng-ten lưỡng cực.

Tham khảo thực tiễn, các tác giả tuân theo quy tắc nếu yêu cầu anten có hệ số khuếch đại 6...8 dB thì nên sử dụng anten rút ngắn, chiều dài của anten đó là (l) nhỏ hơn bước sóng (λ). Ăng-ten như vậy có thể chứa từ hai đến năm phần tử. Anten hai phần tử được chế tạo chính xác có mức tăng 3...4 dB, anten ba phần tử - 4...6 dB, anten năm phần tử - 6...8 dB.

Trong thực tế, thường những thiết kế thỏa hiệp mới mang lại kết quả tối đa, đó là loại ăng-ten điều khiển “kênh sóng” (ăng-ten Uda-Yagi đã được đề cập). Những ăng-ten này không có đường thu đặc biệt mà là một tập hợp các phần tử: bộ rung chủ động và thụ động - một bộ phản xạ và một hoặc nhiều bộ điều khiển, được lắp đặt trên một đế chung đi qua các điểm tiềm năng bằng XNUMX của các phần tử cấu thành. Ăng-ten loại này khá nhỏ gọn và cung cấp mức tăng tương đối cao và các thông số chấp nhận được khác với kích thước tương đối nhỏ.

Mô tả về hầu hết các biến thể của các ăng-ten như vậy với số lượng kết hợp các phần tử khác nhau và vị trí của chúng đã được công bố trong tài liệu. Trong số tất cả các loại ăng-ten, chúng hóa ra là loại ăng-ten dễ tiếp cận nhất để triển khai toàn diện ở cấp độ công nghiệp và là loại “tự chế” có hiệu quả cao dành cho những người nghiệp dư vô tuyến.

Đổi lại, không chỉ máy rung Hertz được sử dụng như các phần tử đơn lẻ, mà cả các phần tử của các nhà phát minh người Nga - lưỡng cực Nadenenko và máy rung vòng Pistol-Corsa hoặc ăng-ten vòng và cách giải thích của chúng.

Các tác giả của bài viết thu hút sự chú ý của những người nghiệp dư vô tuyến về một giải pháp kỹ thuật phi tiêu chuẩn hiệu quả hơn nhưng chưa được trình bày hợp lý cho một thiết bị ăng-ten đi chệch khỏi thông lệ sử dụng các phần tử hoạt động đồng nhất. Không chỉ các hệ thống ăng-ten được tổng hợp phức tạp từ các bộ rung cổ điển, mà cả các bộ rung tạo nên chúng cũng có thể bị tổn hại.

Đây chính xác là thiết bị được đề xuất - ăng-ten vòng tam giác (TLA). Nó được thiết kế để sử dụng như một ăng-ten độc lập và là một phần của các thiết bị ăng-ten phức tạp. Nó được chế tạo dưới dạng kết hợp các vòng rung không đồng nhất. Trong trường hợp này, tùy thuộc vào dải tần số được sử dụng, ăng-ten có thể là dây hoặc cấu trúc cứng hoặc được chế tạo trên bảng mạch in. Giải pháp kỹ thuật được đề xuất là phổ biến và có thể được sử dụng không chỉ bởi những người nghiệp dư vô tuyến mà còn trong các thiết bị ăng-ten chuyên nghiệp để hoạt động ở phạm vi lên đến centimet cả trong thông tin vô tuyến và trong các mạng không dây văn phòng và gia đình rộng rãi cũng như các hệ thống vô tuyến khác yêu cầu ăng-ten đơn hướng. sự bức xạ.

Điểm khởi đầu cho các nghiên cứu so sánh về khả năng tổng hợp một ăng-ten mới có thể là máy rung vòng Pistolkors đối xứng nổi tiếng ở dạng hai dây dẫn tuyến tính song song nằm trong cùng một mặt phẳng và có các đầu khớp nhau [2].

Các dây dẫn song song tạo thành các nửa vòng đối xứng - các cánh tay của bộ rung so với trục đối xứng đi qua giữa các dây dẫn tuyến tính. Tổng chiều dài của chúng tương đương với bước sóng (λ_{nô lệ}) và chiều dài của vai là khoảng một phần tư (0,25λ_{nô lệ}). Bộ cấp nguồn của máy rung vòng là các đầu của dây dẫn ở phần giữa của một trong các dây dẫn tuyến tính và điểm điện thế bằng XNUMX ở giữa dây dẫn thứ hai đảm bảo việc buộc chặt thiết bị mà không cần sử dụng chất cách điện. Bộ rung vòng, với tất cả các đặc tính tích cực của nó, có độ lợi bằng đơn vị và dạng bức xạ đẳng hướng trong mặt phẳng vuông góc với các dây dẫn song song.

Nó được biết là biến đổi một bộ rung vòng thành một hình vuông hoặc các hình dạng khung khác có chu vi bằng bước sóng (λ_{nô lệ}), với trở kháng đầu vào thấp hơn và mức tăng cao hơn so với bộ rung vòng lặp. Điều này được xác nhận bởi dữ liệu trong bảng “Thông số của khung có hình dạng khác nhau”, trong đó trong trường hợp hình tròn, mức tăng sẽ bằng 3,49 dB [3]. Anten vòng có thiết kế như vậy, không giống như bộ rung vòng, cung cấp tính định hướng hai chiều của bức xạ hướng trục vuông góc với mặt phẳng của khung. Chúng có độ lợi tăng lên do khẩu độ lớn hơn - “vùng thu” không gian bằng thiết kế vải ăng-ten.

Đồng thời, các thiết bị ăng-ten phức tạp hơn được biết đến khi kết hợp với một số bộ rung hoạt động khung đồng nhất. Ví dụ, các thiết kế ăng-ten ngoằn ngoèo (ăng-ten Z) của Kharchenko được làm bằng hai khung hình tam giác hoặc hình kim cương, đã tăng hiệu quả. Dây dẫn các cánh anten này có chiều dài tương ứng 0,25λ_{nô lệ}, và tổng chiều dài của chúng tương đương với λ_{nô lệ}. Ngoài ra, trong trường hợp dãy máy rung cùng pha thông thường, trong đó số cặp điểm công suất bằng số lượng bộ rung có trong dãy, sẽ nảy sinh khó khăn trong việc kết nối chúng với bộ cấp nguồn. Ăng-ten Z có một cặp điểm cấp dữ liệu mà bộ cấp dữ liệu được kết nối trực tiếp [4]. Không giống như các mảng ăng-ten máy rung cổ điển thông thường, khoảng cách không gian đặc biệt của các dây dẫn của mạng ăng-ten ngoằn ngoèo, được cung cấp bởi một bộ cấp nguồn tích hợp mà bộ cấp nguồn được kết nối trực tiếp, tạo thành một loại mảng phẳng cùng pha và dòng điện kích thích đặc biệt. trong dây dẫn của nó.

Việc kích thích dòng điện trong dây dẫn vốn có của ăng-ten ngoằn ngoèo đảm bảo hoạt động của ăng-ten với một loại phân cực rõ rệt và dải tần hoạt động mở rộng. Khẩu độ tăng của ăng-ten phẳng mang lại mức tăng lớn với tính định hướng hai chiều của bức xạ dọc theo trục của nó vuông góc với mặt phẳng của khung và kết nối song song của các bộ rung, chu vi của nó bằng λ_{nô lệ}, vào nguồn điện sẽ giảm trở kháng đầu vào của ăng-ten xuống các giá trị tương xứng với trở kháng đặc tính của cáp nguồn đồng trục RF được sử dụng.

Hiển thị trong hình. 1 sự kết hợp không chuẩn giữa bộ rung vòng và khung đảm bảo triển khai ăng-ten vòng tam giác mới nhưng có bức xạ một phía. Đồng thời, các đặc điểm khác của giải pháp kỹ thuật đổi mới được đề xuất đáng được quan tâm đặc biệt.

Cơm. 1. Sự kết hợp không chuẩn giữa máy rung vòng và khung

So với các ăng-ten lưỡng cực rút ngắn, ROV có kích thước nhỏ hơn dọc theo trục dọc và độ lợi tăng lên.

Thiết kế đảm bảo hoạt động bức xạ của tất cả các dây dẫn của thiết bị ăng-ten. Bộ rung vòng thứ nhất theo hướng thu và truyền của máy ép phun được chế tạo có dạng tam giác cân với các điểm nguồn ở đỉnh, có đáy dài 0,4λ_{nô lệ} và có cạnh 0,3λ_{nô lệ} mỗi. Máy rung vòng thứ hai được chế tạo dưới dạng máy rung vòng Pistolkors với chiều dài dây dẫn tuyến tính tương xứng với λ_{nô lệ}. Bộ rung vòng được đặt trong cùng một mặt phẳng và việc kết nối các dây dẫn của các cạnh của bộ rung hình tam giác với bộ cấp nguồn được thực hiện bằng cách giao nhau của chúng, tức là lệch pha. Ví dụ, cáp nguồn đồng trục có cấu trúc cứng, trong phiên bản hình ống của dây dẫn, được đặt với đầu vào đi qua điểm có điện thế bằng XNUMX, tức là ở giữa dây dẫn tuyến tính không bị cắt của bộ rung vòng Pistolkors. Trong bộ cấp nguồn, dây bện cáp được nối thành đoạn với đầu của một dây dẫn và lõi trung tâm được nối với đầu của dây dẫn kia.

Ăng-ten hoạt động như sau. Khi máy phát tần số cao (xem Hình 1) được nối với các điểm nguồn “a” và “b” của bộ nguồn 7, dòng điện sẽ chạy tỷ lệ nghịch với dây dẫn 2 và 3 của bộ rung vòng 1, cũng như qua dây dẫn 5 và 6 vòng rung của 4 mạch điện trở. Trong dây dẫn 2, dòng điện tăng sẽ chạy so với dây dẫn 5 và 6 do điện trở đầu vào của bộ rung khung 1 thấp hơn so với bộ rung vòng 4, nhưng bức xạ của dây dẫn sau sẽ tăng lên do hai dây dẫn 5 và 6 đặt gần nhau Hơn nữa, do trong máy rung vòng 4, dây dẫn 5 và 6 nằm gần nhau và trong tam giác cân 1, dây dẫn 2 được nối giữa các dây dẫn của các cạnh chéo bên 3, sau đó dòng điện trong dây dẫn 5 và 6 sẽ cùng pha với độ lệch pha so với dây dẫn 2. Điều này đảm bảo khi được kết nối chéo, cách tiếp cận pha với dòng điện tương tự như dòng điện trong bộ phản xạ và bộ rung chủ động hoặc trong bộ rung chủ động và bộ điều khiển thứ nhất của ăng-ten Uda-Yagi, nhưng hoàn toàn do dòng dẫn, trái ngược với dòng điện cảm ứng, tức là dòng điện yếu hơn trong máy rung ăng-ten thụ động Uda-Yagi. Có tính đến thực tế là các dây dẫn của máy rung vòng 5 và 6 được đặt cách nhau trong không gian một khoảng tương ứng với 0,2λ_{nô lệ}, từ dây dẫn 2 đến độ cao của tam giác cân và song song thì hệ thống không gian hình thành các dây dẫn bức xạ của dãy anten tạo ra bức xạ có hướng của trường điện từ dọc theo trục 8, vuông góc với vị trí của các dây dẫn này.

Ngoài ra, dòng điện trong dây dẫn 3, nằm đối xứng, nhưng ở một góc với trục này, cũng phát ra một trường điện từ vào không gian, nhưng có sự bù trừ lẫn nhau của các thành phần dọc đối diện và tích hợp vào tổng trường điện từ bức xạ của hướng ngang một chiều. các thành phần. Do đó, không giống như các hệ thống bức xạ có đường kết nối, trong giải pháp kỹ thuật được đề xuất, tất cả các dây dẫn 2, 3, 5 và 6 đều tham gia vào bức xạ của trường điện từ, mang lại sự gia tăng tổng thể về tính định hướng của hệ thống và hiệu quả hoạt động của nó.

Hoạt động của ăng-ten đề xuất đã được mô phỏng trong chương trình MMAANA (Hình 2 và Hình 3) ở tần số 300 MHz (bước sóng 1 mét) để đơn giản và rõ ràng trong quá trình lập mô hình và chuẩn hóa kích thước sau đó. TPA có chiều dài tương ứng 0,2λ_{nô lệ}, có tính định hướng của khu vực với các độ rộng khác nhau của kiểu bức xạ trong mặt phẳng định vị các dây dẫn của bộ rung và trong mặt phẳng vuông góc với nó, với độ lợi tăng lên. Tỷ lệ bức xạ tiến và lùi đặc trưng cho độ chọn lọc không gian được cải thiện tương ứng với ăng ten Uda-Yagi sáu phần tử có chiều dài gấp đôi. Các điểm trung tính của cả hai máy rung có thể được kết nối với chùm đỡ kim loại nối đất, giúp bảo vệ chống tĩnh điện và chống sét.

Cơm. 2. Hoạt động của ăng-ten mô phỏng trong chương trình MMAANA ở tần số 300 MHz và bước sóng 1 mét

Cơm. 3. Hoạt động của ăng-ten mô phỏng trong chương trình MMAANA ở tần số 300 MHz và bước sóng 1 mét

Để sử dụng ăng-ten trên các băng tần vô tuyến nghiệp dư 144 và 432 MHz, một so sánh trực quan về cấu hình và tỷ lệ kích thước của ăng-ten hai phần tử rút gọn đã được các tác giả của cuốn sách xem xét [1] (Hình 4) với các phiên bản của TPA được đề xuất (Hình 5) và TPA có bộ điều khiển được lắp đặt bên trong (Hình 6). Các giá trị số của các tham số của các ăng-ten này được tóm tắt trong bảng và bằng đồ họa, rõ ràng nhất, các đặc tính điện được hiển thị dưới dạng các mẫu bức xạ (tương ứng, Hình 7-9).

Cơm. 4. Anten hai phần tử rút ngắn

Cơm. 5. Anten VHF rút ngắn

Cơm. 6. Injector với giám đốc cài đặt nội bộ

Cơm. 7. Mẫu ăng-ten

Cơm. 8. Mẫu ăng-ten

 
Cơm. 9. Mẫu ăng-ten

Việc triển khai thực tế thiết kế dưới dạng ăng-ten độc lập tương tự như ăng-ten "kênh sóng" hai phần tử được mô tả nhiều lần, chỉ với một bộ rung vòng được triển khai trong mặt phẳng của các bộ rung. theo cách đã biết, với cáp đồng trục, đi qua điểm có điện thế bằng XNUMX bên trong bộ rung vòng lặp mà không cần sử dụng các thiết bị khớp nối và cân bằng.

bàn

Việc sản xuất phiên bản ăng-ten có bộ điều khiển cũng được thực hiện tương tự như mô tả. Một dây dẫn bổ sung được đặt giữa vòng lặp và bộ rung tuyến tính với sự tuân thủ nghiêm ngặt về mặt cắt ngang, vị trí lắp đặt và chiều dài của nó. Trong trường hợp sử dụng các vật liệu khác, việc kiểm tra sơ bộ khả năng của ăng-ten phải được mô phỏng trong chương trình MMAANA.

Bạn có thể tải xuống các tệp cho chương trình MMAANA dành cho ăng-ten hiển thị trong bảng từ ftp://ftp.radio.ru/pub/2015/07/maa.zip.

Văn chương

1. Benkovsky Z., Lipinsky E. Ăng-ten nghiệp dư của sóng ngắn và siêu ngắn: Per. từ tiếng Ba Lan/Ed. O. P. Frolova. - M.: Đài phát thanh và Truyền thông, 1983. - 480 tr., ill.
2. Anten VHF. Dưới. biên tập. G. Z. Eisenberg. Lúc 2 giờ Phần 1. - M.: Communications, 1977, tr. 169, hình. 13.5.
3. Grigorov I. N. Tất cả về ăng-ten. - M.: NXB ĐKM, 2009, tr. 66-69.
4. Ăng-ten Kharchenko K. P. VHF. - M.: IP RadioSoft, 2009, tr. 79-95, hình. 51, 63.

Tác giả: V. Milkin, N. Kalitenkov, V. Lebedev, A. Shulzhenko

Xem các bài viết khác razdela Ăng ten VHF.

Đọc và viết hữu ích bình luận về bài viết này.

<< Quay lại

Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:

Cà phê không hạt cà phê 17.04.2024

Thế giới cà phê đang trải qua một cuộc cách mạng với sự ra đời của một loại đồ uống cải tiến không cần sử dụng hạt cà phê. Công ty Atomo Coffee của Mỹ đã tạo ra một sản phẩm độc đáo không chỉ bảo tồn hương vị cổ điển của cà phê mà còn đưa ra phương pháp sản xuất bền vững hơn. Atomo Coffee đã giới thiệu một kỷ nguyên mới trong thế giới cà phê bằng cách tạo ra đồ uống không sử dụng hạt cà phê. Cách tiếp cận sáng tạo này đối với ngành cà phê hứa hẹn không chỉ giữ được hương vị và mùi thơm của đồ uống yêu thích của bạn mà còn giảm tác động tiêu cực đến môi trường. Có trụ sở tại Seattle, Atomo Coffee đã phát triển một công thức độc đáo bao gồm kê, ổi, fructose, hạt chà là và protein đậu. Những thành phần này không chỉ mang lại hương vị và mùi thơm dễ chịu cho cà phê mà còn loại bỏ vị đắng đặc trưng của một số giống cà phê. Cách tiếp cận sản xuất cà phê này có khả năng làm giảm đáng kể các tác động tiêu cực đến môi trường liên quan đến sản xuất cà phê truyền thống. ... >>

Đèn pin siêu sáng Nitecore EDC25 17.04.2024

Khi cần ánh sáng vào ban đêm hoặc trong điều kiện ánh sáng yếu, một chiếc đèn pin đáng tin cậy là cứu cánh. Một trong những sản phẩm đèn pin mới nhất của Nitecore, EDC25, gây ấn tượng với thiết kế nhỏ gọn và ánh sáng mạnh mẽ. Chúng ta hãy xem xét kỹ hơn những gì chiếc đèn pin này mang lại. Đèn pin Nitecore EDC25 là giải pháp lý tưởng cho những ai đang tìm kiếm nguồn sáng nhỏ gọn, nhẹ để sử dụng hàng ngày. Kết hợp độ sáng đáng kinh ngạc và sự tiện lợi, chiếc đèn pin này dễ dàng bỏ vừa túi của bạn nhưng vẫn có thể chiếu sáng khoảng cách xa. Đèn pin có kích thước chỉ 13,8 x 3 x 1,4 cm và nặng chỉ 104 gram, lý tưởng để mang theo trong túi hoặc túi xách của bạn. Thân của nó được làm bằng sợi carbon với các chi tiết bằng nhôm, mang lại độ bền và dễ sử dụng. Cơ sở là hai đèn LED NiteLab UHi 20, cung cấp độ sáng tối đa 3000 lumen và cường độ cực đại ... >>

Kiến định hướng nhờ ánh trăng 16.04.2024

Động vật có khả năng tuyệt vời để thích nghi với các điều kiện môi trường khác nhau. Nghiên cứu gần đây của một nhóm các nhà khoa học quốc tế đã chỉ ra rằng loài kiến ​​Myrmecia midas của Úc có khả năng định hướng đáng kinh ngạc vào ban đêm nhờ ánh trăng phân cực. Kiến Úc Myrmecia midas trở thành loài động vật đầu tiên có thể định hướng bằng ánh trăng phân cực. Khả năng này cho phép chúng tìm đường thành công trong bóng tối, trở về tổ sau khi tìm kiếm thức ăn. Các nhà nghiên cứu đã tiến hành một loạt thí nghiệm để tìm hiểu cách loài kiến ​​sử dụng ánh trăng để định hướng. Họ đặt các bộ lọc phân cực lên lũ kiến ​​và quan sát những thay đổi trong hành vi của chúng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng loài kiến ​​thay đổi hướng di chuyển tùy thuộc vào hướng của bộ lọc phân cực, điều này khẳng định việc chúng sử dụng ánh trăng phân cực để định hướng. Ngay cả trong rừng, nơi có ánh trăng ... >>

Tin tức ngẫu nhiên từ Kho lưu trữ IP 16 và 25 W cho đèn điện LED điều khiển độ sáng 28.01.2011 Mean Well đã giới thiệu bộ nguồn LED 16W và 25W mới hỗ trợ điều khiển ánh sáng bằng triac dimmer. Bộ nguồn sê-ri PCD-16/25 tương thích với cả bộ điều chỉnh độ sáng cạnh lên và cạnh xuống, đây là một lợi thế so với các giải pháp tương tự, hầu hết trong số đó chỉ có khả năng hoạt động với một trong những loại bộ điều chỉnh độ sáng này. Loạt bộ nguồn mới duy trì dòng ra không đổi, cung cấp cho các thiết bị chiếu sáng LED với dòng hoạt động từ 350mA đến 1,4A .: "A" cho mạng 16 V (25 ... 115 V) và "B" cho mạng 90 V. (135 ... 230 V). Bộ nguồn dòng PCD-16/25 có hiệu suất 82%, cho phép chúng hoạt động trong phạm vi nhiệt độ từ -30 đến 60 ° C với khả năng làm mát tự nhiên.

Tin tức thú vị khác:

▪ Robot - giáo viên thư pháp

▪ Bộ nguồn SilverStone NJ700

▪ Phi hành gia Trung Quốc bay lên mặt trăng

▪ Đồng hồ thông minh Canyon Wasabi

▪ XV-3500CB Cảm biến con quay hồi chuyển siêu nhỏ

Nguồn cấp tin tức khoa học và công nghệ, điện tử mới

Tài liệu thú vị của Thư viện kỹ thuật miễn phí:

▪ phần của trang web Tài liệu quy phạm về bảo hộ lao động. Lựa chọn bài viết

▪ bài viết Chủ nghĩa tự do mục nát. biểu hiện phổ biến

▪ bài viết Thiên thần nào bắt nguồn từ ác quỷ? đáp án chi tiết

▪ bài viết Y tá văn phòng nha khoa. Mô tả công việc

▪ bài viết Hợp nhất môđun năng lượng của nhà máy thủy điện nhỏ. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

▪ bài viết Hiện đại hóa đầu động 20GDS-1. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện

Để lại bình luận của bạn về bài viết này:

Tất cả các ngôn ngữ của trang này

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web

www.diagram.com.ua
2000-2024