|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN Anten định hướng ba dải Spider. 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 HF Ý tưởng tạo ra một ăng-ten KB định hướng rất nhẹ và di động, được làm bằng dây và căng giữa các thanh nhựa-thủy tinh dạng ống lồng, tuy không mới nhưng đang ngày càng thu hút sự chú ý của những người yêu thích radio. Nhà sản xuất sóng ngắn Cornelius Pohl (DF4SA) của Đức đã đề xuất một biến thể thiết kế trong đó ba ăng-ten dây "kênh sóng" được đặt trên một khung gồm bốn thanh - hai ăng-ten ba phần tử cho 20 và 15 mét và một phần tử bốn phần tử cho phạm vi 10 mét . Ăng-ten, mặc dù có tính di động và trọng lượng thấp, nhưng có các đặc điểm rất tốt về hệ số định hướng và mô hình bức xạ. Sự quan tâm đến ăng-ten DF4SA là rất lớn, do đó, với sự cho phép của người tạo ra nó, chúng tôi cung cấp mô tả về "Spider". Giới thiệu. "Spider" ("Spider") là ăng-ten ba băng tần có kích thước đầy đủ, rất nhẹ, được chế tạo từ các thanh và dây bằng nhựa thủy tinh. Tổng trọng lượng ăng-ten khoảng 5,5 kg khiến nó trở nên lý tưởng để sử dụng ngoài hiện trường. Hình ảnh ăng-ten được nâng lên trên cột nhôm dài 1 mét được hiển thị trong hình. XNUMX.
Bất kỳ cột buồm kính thiên văn ánh sáng và thiết bị quay nào từ ăng-ten truyền hình đều phù hợp với ăng-ten. Tải trọng gió tác dụng lên anten nhỏ. Nó rất dễ dàng để lắp ráp và cài đặt bởi một người. Kích thước của ăng-ten được gấp lại và đóng gói không vượt quá 1,2 m Một bản phác thảo đơn giản hóa (các đạo diễn và gương phản xạ trong cùng một mặt phẳng) về thiết kế của nó được thể hiện trong hình. 2.
Xét về mức tăng (tăng) G và tỷ lệ bức xạ tiến/lùi (F/B), “Spider” không hề thua kém các ăng-ten cỡ lớn khác, kể cả các loại cố định. Công suất bức xạ cho phép ở chế độ liên tục là 2 kW. Dữ liệu chính của ăng-ten được thể hiện trong Bảng 1.
Nhiệm vụ chính khi lắp đặt ăng-ten là nâng nó lên độ cao cao nhất có thể. Ăng-ten có mức tăng ích thậm chí nhỏ, được nâng lên độ cao cao, cho tín hiệu tốt hơn so với ăng-ten có mức tăng lớn nhưng được lắp đặt ở độ cao thấp. Trọng lượng nhỏ của "Spider" giúp nâng nó lên độ cao lớn dễ dàng hơn. Nó cũng đơn giản hóa việc lựa chọn vị trí lắp đặt tối ưu. Thật thuận tiện khi sử dụng ăng-ten khi đi du lịch, lắp đặt nó trên đỉnh các ngọn núi xung quanh, trên các hòn đảo, tháp của lâu đài và ngọn hải đăng, và thậm chí trên bất kỳ mái nhà nào. Ăng-ten này so sánh thuận lợi với các "dùm" ba băng tần nặng thông thường. Việc lắp ráp ăng-ten rất đơn giản, không có yếu tố phức tạp đặc biệt nào được sử dụng trong thiết kế. Việc thiếu quy trình điều chỉnh khiến người mới bắt đầu có thể tiếp cận được ăng-ten. Chi phí vật liệu để sản xuất ăng-ten thấp và bạn vẫn có thể tiết kiệm được trên cột và thiết bị quay. Sự phát triển của ăng-ten được tạo điều kiện thuận lợi nhờ sự quen thuộc với giải pháp ban đầu và tao nhã của Dick Bird (G4ZU), người đã đề xuất "Bird Yagi" của mình - một ăng-ten "kênh sóng" ba phần tử với bộ phản xạ và đạo diễn dây cong hình chữ V. Nó còn được gọi là "Cung tên". Tuy nhiên, không có mô tả nào về thiết kế nhiều dải trong tài liệu, vì vậy DF4SA phải tiến hành phát triển độc lập. Sau vô số nỗ lực mô phỏng máy tính, cuối cùng, đã có thể có được một ăng-ten ảo đáp ứng các yêu cầu. Các vấn đề về kết cấu, cơ học vẫn còn: ăng-ten phải nhẹ nhưng cứng, có khả năng chống ẩm, có các đặc tính điện có thể lặp lại cho dù nó được lắp ráp và tháo rời bao nhiêu lần. Việc lắp ráp không khó và không yêu cầu bất kỳ công cụ đặc biệt nào. Tất cả những yêu cầu này đều được đáp ứng và tác giả rất thích xem cách ăng-ten dễ dàng vượt qua cơn bão dữ dội khi hoạt động từ STZEE trong CUỘC THI CQ WW CW 2002. Nguyên tắc cơ bản của việc xây dựng một ăng ten. "Spider" là một kênh sóng dài 10, 15 và 20 mét. Nó được hình thành bởi ba ăng-ten dây lồng vào nhau, kéo dài trên một sợi thủy tinh thông thường ("con nhện"). Lần lượt, các ăng-ten này chứa ba phần tử cho phạm vi 20 mét, ba phần tử cho phạm vi 15 mét và bốn phần tử cho phạm vi 10 mét. Phần tử hoạt động của ăng-ten bao gồm ba lưỡng cực riêng lẻ cho các dải 20, 15 và 10 mét, chỉ được kết nối với nhau tại điểm cấp nguồn. Do đó, không có cuộn dây hoặc mạch điện ("bậc thang") nào được sử dụng trong thiết kế ăng-ten. Để chuyển đổi từ cáp đồng trục không cân bằng sang lưỡng cực cân bằng, một thiết bị cuộn cảm băng rộng và đơn giản do W2DU đề xuất đã được sử dụng. Điều này làm cho hệ thống điện rất đơn giản và đáng tin cậy. Không có đường pha hoặc các thiết bị phù hợp khác được yêu cầu. Bản phác thảo chung của ăng-ten (chế độ xem từ trên xuống) và kích thước cài đặt của các phần tử (tính bằng centimet) được hiển thị trong hình. 3.
Độ dài của dây (tính bằng centimet) của các phần tử thụ động của ăng-ten được đưa ra trong Bảng 2.
Cần lưu ý rằng những dữ liệu này chỉ có giá trị khi ăng-ten được làm bằng đồng hoặc dây mạ đồng có đường kính 1 mm không có lớp cách điện. Các loại dây khác, đặc biệt là dây cách điện, sẽ yêu cầu một số hiệu chỉnh về kích thước của các phần tử, điều này có liên quan đến sự thay đổi hệ số vận tốc, do đó, hệ số này phụ thuộc vào tốc độ truyền sóng dọc theo dây. Việc hiệu chỉnh cũng có thể cần thiết khi sử dụng chất cách điện ở các đầu của dây ăng-ten. Duy trì kích thước chính xác của ăng-ten trong quá trình sản xuất là rất quan trọng. Sai số dù chỉ một centimet (!) Sẽ dẫn đến thay đổi các tham số. Từ trên, các dây ăng-ten không được kéo ra khi đang tải. Tốt nhất là sử dụng dây thép mạ đồng, dữ liệu có thể được tìm thấy trong [1]. Khi bản sao đầu tiên của ăng-ten được làm bằng dây đồng mềm thông thường có tráng men cách điện, một số bộ phận trong quá trình lắp ráp và tháo rời ăng-ten đã bị kéo căng thậm chí 10 cm, khiến tần số cộng hưởng "rời đi" và mô hình bức xạ xấu đi. Tỷ lệ bức xạ tiến/lùi bị ảnh hưởng đặc biệt. Thiết kế của phần tử hoạt động được hiển thị trong hình. 4. Nó bao gồm ba lưỡng cực, phải được đặt trong một mặt phẳng thẳng đứng, cái này nằm trên cái kia. Cũng như các lưỡng cực đa phạm vi khác, chúng càng ở xa nhau thì tương tác của chúng càng ít.
Khoảng cách giữa lưỡng cực 20m phía trên và lưỡng cực 10m phía dưới phải là khoảng 50 cm. Điều quan trọng nữa là lưỡng cực 10m phải được kéo dài ra ít nhất vài cm tính từ ống mang sợi thủy tinh. Mặt khác, SWR có thể dao động đôi chút khi thanh sợi thủy tinh bị ướt do mưa. Độ dài lưỡng cực (tính bằng centimet) được đưa ra trong Bảng 3.
Thiết bị cân bằng ("balun") có thể rất đơn giản, vì trở kháng đầu vào của ăng-ten tại các điểm nạp đã gần bằng 50 ohms. Vì vậy, không cần phải có sự kết hợp điện trở. Tất cả những gì cần thiết là chuyển từ cáp nguồn đồng trục không cân bằng sang ăng-ten cân bằng. Do đó, thay vì biến áp hình xuyến, có thể sử dụng cuộn cảm cáp đồng trục đơn giản trong ăng-ten này. Phiên bản đơn giản nhất của cuộn cảm cáp đồng trục là một cuộn dây gồm vài vòng (5...10) ngay gần điểm nạp. Tuy nhiên, hoạt động của một cuộn cảm như vậy phụ thuộc nhiều vào tần số, loại cáp, đường kính và chiều dài của cuộn dây. Một vấn đề khác phát sinh nếu đường kính cuộn dây nhỏ hơn mức cho phép đối với một loại cáp nhất định - theo thời gian, các thông số của cáp sẽ xấu đi. Một giải pháp tốt hơn nhiều là sử dụng cuộn cảm đồng trục như được mô tả bởi W2DU [2]. Cần phải lấy một đoạn cáp đồng trục mỏng và đặt một vài vòng ferit (từ 16 đến 50, tùy thuộc vào loại) vào lớp cách điện bên ngoài của nó, giúp tăng trở kháng cho dòng điện chạy dọc theo bề mặt ngoài của dây bện một cách hiệu quả. Kết quả là, những dòng điện này được giảm đáng kể. Nếu bạn sử dụng một đoạn cáp có lớp cách điện fluoroplastic (Teflon), thì công suất cho phép cung cấp cho ăng-ten có thể đạt tới hai kilowatt. Một đoạn cáp với các vòng ferit được đặt trên nó được đặt trong một hộp chống nước làm bằng nhựa hình hộp có nắp đậy. Một đầu nối cáp loại S0239 tiêu chuẩn được gắn ở một đầu của hộp và hai bu lông để kết nối các nửa của phần tử hoạt động được gắn ở đầu kia. Thiết kế của thiết bị cân bằng đã tháo nắp được thể hiện trong Hình. 5.
Thiết bị này còn thực hiện một chức năng khác: được gắn vào cột buồm, nó nâng điểm cấp liệu của phần tử hoạt động lên trên điểm kết nối trung tâm của các phần tử sợi thủy tinh chịu lực. Thiết kế ăng ten. Cơ sở của nó là kết nối trung tâm được hiển thị trong Hình. 6.
Nó được làm bằng hai tấm duralumin dạng tấm vuông và bốn đoạn ống (Hình 7), trong đó các phần tử sợi thủy tinh chịu lực được chèn vào.
Các ống được kẹp giữa các tấm bằng tám vít, các lỗ thuôn dài trên các tấm cho phép bạn điều chỉnh kết nối theo đường kính cột cụ thể, có thể từ 30 đến 60 mm. Kết nối được gắn thêm vào cột một cách chắc chắn bằng một mảnh hồ sơ duralumin hình chữ U (nó được gắn bằng hai bu lông vào tấm trên cùng) và một kẹp hình chữ U có đai ốc. Thiết kế của nút trung tâm đảm bảo vị trí trọng tâm của ăng-ten chính xác dọc theo trục của cột, giúp giảm tải cho cột và công cụ quay. Các phần tử sợi thủy tinh chịu lực dài 5 m là phần dưới của các thanh sợi thủy tinh dài 1,5 mét. Để làm cứng toàn bộ kết cấu đỡ, một loạt dây thép làm bằng dây Kevlar đường kính 150 mm đã được sử dụng - một phương pháp nổi tiếng từ thời còn có đội thuyền buồm. Dây chịu được lực đứt lên tới 8 kg. Kevlar tốt ở chỗ nó thực tế không bị giãn ra và ăng-ten vẫn giữ được hình dạng của nó trong quá trình quay và chịu tải trọng gió đáng kể. Cấu hình giằng được thể hiện trong hình. XNUMX. Để buộc chúng, nên sử dụng các nút thắt buồm có khả năng giữ tải tốt và dễ dàng tháo dỡ khi tháo ăng ten.
Sau khi lắp ráp cấu trúc hỗ trợ, các phần tử dây được gắn vào nó một cách dễ dàng và nhanh chóng. Ở những nơi chúng bị uốn cong, cũng như ở các đầu, các đoạn ống cách điện bằng nhựa ngắn được đặt trên các phần tử. Kết quả và dữ liệu kỹ thuật. Ăng-ten được dựng trên một cột buồm dài mười mét ở một khu vực thoáng đãng và các thông số của nó được đo đạc cẩn thận. Hóa ra, dây thép mạ đồng có đường kính 1 mm đã qua sử dụng không yêu cầu đưa vào hệ số vận tốc và dữ liệu thu được từ mô phỏng máy tính có thể được sử dụng trực tiếp trong sản xuất ăng-ten. Hóa ra, các chất cách điện ở đầu dây (ống polyamit dài 4 cm, chứa đầy nhựa epoxy) ảnh hưởng đáng kể đến tần số cộng hưởng của các phần tử, làm giảm tần số cộng hưởng khoảng 100...200 kHz. Hiệu ứng này phải được tính đến bằng cách rút ngắn dây cho phù hợp. Kết quả đo mức khuếch đại và tỷ lệ bức xạ tiến/lùi và tiến/ngang được thể hiện trong Bảng 4. Các giá trị khuếch đại được đưa ra so với bộ bức xạ đẳng hướng và trong ngoặc đơn - so với lưỡng cực. Khoảng các giá trị tương tự đã thu được như đối với ăng-ten ba băng tần hiện đại điển hình có chiều dài sóng mang (bùng nổ) là 6 ... 7 m.
Các giá trị của tỷ lệ bức xạ thuận/ngang có phần nhỏ hơn do các phần tử hoạt động không nằm trong cùng mặt phẳng ngang với các phần tử thụ động. Tuy nhiên, điều này có một số ưu điểm: khi tìm kiếm trong một phạm vi, người điều khiển, mặc dù yếu, vẫn nghe thấy tín hiệu đến từ các hướng khác. Như một ví dụ, trong hình. Hình 9a cho thấy các mẫu ăng-ten ở tần số 14,12 MHz trong mặt phẳng phương vị và phương thẳng đứng, được tính toán bằng chương trình mô phỏng ăng-ten của NEC. Tính toán được thực hiện cho độ cao lắp đặt ăng-ten là 10m so với bề mặt Trái đất. Trên hình. Hình 9b cho thấy các kiểu bức xạ tương tự khi ăng-ten được lắp đặt ở độ cao 20 m. 9c cho thấy độ khuếch đại và tỷ lệ bức xạ tiến/lùi dưới dạng một hàm của tần số.
Trong quá trình thực địa trong các cuộc thám hiểm khác nhau, "Người nhện" hoàn toàn biện minh cho những hy vọng đặt vào nó. Thông tin thêm về ăng-ten và mô tả chi tiết về công nghệ sản xuất của nó có thể được tìm thấy trên trang web của DF4SA [3]. Một số thảo luận hữu ích về cấu trúc, cũng như bản dịch mô tả sang các ngôn ngữ khác, có tại [4]. Ăng-ten cũng được mô hình hóa bằng chương trình mô phỏng ăng-ten MMANA. Các kết quả thu được khác nhau rất ít so với các kết quả được đưa ra ở trên. Văn chương
Nồng độ cồn của bia ấm
07.05.2024 Yếu tố nguy cơ chính gây nghiện cờ bạc
07.05.2024 Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024
▪ Bộ điều hợp AC-DC chống nước Mean Well OWA-90E ▪ Microanten cho giao diện não-máy tính ▪ Hydrogen peroxide làm thuốc cho kiến
▪ phần của trang web Nội dung gián điệp. Lựa chọn bài viết ▪ bài báo Hạt giống bất hòa. biểu thức phổ biến ▪ bài viết Mặt tiền của các nhà thờ Gothic ban đầu như thế nào? đáp án chi tiết ▪ bài viết của Fisherman's Eight. Các lời khuyên du lịch ▪ bài viết Bộ cấp nguồn liên tục, 220 W. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Nhận xét về bài viết: Vladimir Tuyệt vời! Cảm ơn bạn về thông tin!
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này