Praktische Designs von DJ9BV-Antennen für das 144-MHz-Band. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / UKW-Antennen

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Der Zweck des unten veröffentlichten Artikels ist eine kurze Analyse des aktuellen Stands der Antennenspeisetechnologie und eine Beschreibung des praktischen Designs einer einfachen, effizienten und technologischen Antenne, die von dem berühmten deutschen Ultrakurzwellen-Ponter Hoch (DL6WU) entwickelt und modifiziert wurde und auf hohe Herstellbarkeit gebracht von Rainer Bertelmeyer (DJ9BV), der seit vielen Jahren der „Gesetzgeber“ europäischer Neuheiten in Sachen UKW-Technik ist [1,2].

Unter der Vielzahl von UKW-Antennen, die für die Amateurfunkkommunikation verwendet werden [3, 4], nehmen "Wellenkanäle" mit einer länglichen Traverse (Boom) einen besonderen Platz ein, da sie am einfachsten herzustellen und unkritisch für die Abstimmung sind Holen Sie sich einen großen Gewinn und ein anständiges Strahlungsmuster. Darüber hinaus können sie verwendet werden, um ein komplexes, hocheffizientes Antennen-Speisesystem für die Durchführung von Funkkommunikation über den Mond zu schaffen.

In der Tabelle. In Abb. 1 zeigt die Hauptmerkmale der gängigsten „Wellenkanäle“ für den Zwei-Meter-Bereich. Wie daraus ersichtlich ist, besteht die Tendenz, die Parameter der Antenne mit zunehmender Traversenlänge zu verbessern. Ein wesentlicher Unterschied im Verhältnis zu F / B (vorwärts / rückwärts) entsteht durch den Einsatz teilweise aufwendiger Reflektoren.

Tabelle 1

Antenne	Galgenlänge, m, (Teil der Wellenlänge)	Gewinn, dB	Strahlungsmuster, Radius, in der Ebene		F/B-Verhältnis, dB	Entwicklungsautor
			E	H
DJ9-2-1,8	3,75 (1,8 l)	11,2	39	44	20,2	DL6WU
TONNA-13	4,42 (2,13 l)	11,35	36,3	40	17,5	F9FT
DJ9-2-2.1	4,44 (2,1 l)	11,8	36,8	40,5	24,2	DL6WU
YU0U	2x3,63 (3,5l)	11,95	37	33,5	33	YU0B
TONNA-16	6.34 (3,1 l)	12,65	34	37	21	F9FT
TONNA-17	6,545 (3,2 l)	12,9	33	35,7	30	F9FT
DJ9-2-3.2	6,69 (3,2 l)	13,25	31,2	33,5	20	DL6WU
TONNA-17	6,545 (3,2 l)	12,9	33	35,7	30	F9FT
DJ9-2-3,6	7,5 (3,6 l)	13,6	30	31,75	20,8	DL6WU
DJ9-2-4,0	8,34 (4,0 l)	14	29	30,5	24,3	DL6WU
LBX-16	8,509 (4,1 l)	14,05	28	29,5	22,6	DL6WU
DJ9-2-4.4	9,18 (4,4 l)	14,3	28	29,5	21	DL6WU
LBX-17	9,35 (4,5 l)	14,4	27	28,5	20	DL6WU
DJ9-2-4.8	10,02 (4.8 l)	14,6	27,5	28,8	22	DL6WU

Alle "Wellenkanäle" auf den UKW-Bändern können je nach Anordnung der Elemente auf der Traverse bedingt in drei Typen eingeteilt werden: Sie können elektrisch mit einem Metallausleger verbunden, von ihm isoliert oder auf einem nichtmetallischen Ausleger angeordnet sein . Jeder Typ hat seinen eigenen "Boom-Effekt" - den Grad des Einflusses des Boom-Durchmessers auf die elektrische Länge des Elements, das ihn durchläuft. Die erforderliche geometrische Länge des Elements hängt nicht nur vom Durchmesser des Auslegers, sondern auch vom Durchmesser des Elements selbst ab. Nach der Veröffentlichung der Beschreibung der Antennen "TONNA" (F9FT) durch K. Fechtel in der Zeitschrift "Radio" [5] wiederholten viele Ultrakurzwellen der ehemaligen UdSSR diese Designs, die für lange Zeit zu einer Art Standard wurden UKW-Antennen. Zusammen mit der Einfachheit der Herstellung haben diese Konstruktionen eine Anzahl signifikanter grundlegender Nachteile. Erstens lässt der Mangel an Anpassung und Ausgleich Zweifel an der Möglichkeit aufkommen, ein "reines" Strahlungsmuster zu erhalten. Zum anderen sind die am Ausleger befindlichen Elemente mit diesem elektrisch verbunden. Jede mechanische Verbindung garantiert keinen langfristig zuverlässigen elektrischen Kontakt von heterogenen Metallen (auch Aluminium - Duraluminium). Das Fehlen oder der instabile Element-Boom-Kontakt führt zu einer Änderung der Antennenparameter (Erhöhung des SWR, Diagrammverzerrung, Rauschen). Drittens, wenn keine Boom-Materialien und Elemente zur Verfügung stehen, die der Beschreibung vollständig entsprechen, können Sie mit der Verwendung zufälliger Materialien nicht die erwarteten Ergebnisse erzielen.

Das vorgeschlagene Design der DJ9BV-Antenne ist frei von diesen Mängeln. Im Tisch. 2 zeigt die wichtigsten geometrischen Abmessungen dieser Antenne, wobei R einen Reflektor, DE einen Vibrator und D einen Direktor bezeichnet.

Tabelle 2

Element	Länge Millimeter	Abstand Elemente, mm	Abstand von Null Markierungen, mm	Beachten
R1..R2	1083	-	0	Doppelt für 4,8l
R1..R2	1053	-	0	Doppelt für 1,8l, 3,2l
R	1030	-	0	Für 2,1 l, 3,6 l, 4 l, 4,4 l
DE	990	360	360	Vibrator-Durchm. 8mm
D1	950	165	525
D2	940	375	900
D3	930	450	1350
D4	920	525	1875
D5	915	585	2460
D6	910	630	3090
D7	905	660	3750	DJ9-2.1.8
D8	900	690	4440	DJ9-2-2.1
D9	895	720	5160
D10	890	750	5910
D11	885	780	6690	DJ9-2-3.2
D12	880	810	7500	DJ9-2.3.6
D13	875	840	8340	DJ9-2.4.0
D14	870	840	9180	DJ9-2-4.4
D15	855	840	10020	DJ9-2-4.8

Antennen mit einer Länge von 2,2 l, 3,6 l, 4,0 l, 4,4 l haben einen Einzelreflektor, mit einer Länge von 1,8 l, 3,2 l, 4,8 l - einen Doppelreflektor, der das Strahlungsverhältnis nach vorne / hinten erhöht. Der Ausleger besteht aus einem Duraluminiumprofil mit einem quadratischen Querschnitt von 20 x 20 x 2 mm. Die Elemente bestehen aus 4 mm Duralstab. Der Vibrator besteht aus einem Aluminiumrohr mit einem Außendurchmesser von 8 mm und einer Wandstärke von 1 mm. Das Design des aktiven Vibrators ist in Abb. 1 dargestellt. XNUMX. Der Mittelpunkt des Vibrators kann elektrisch mit dem Ausleger verbunden werden.

Ris.1

Der passende U-Bogen besteht aus einem 680 mm langen Koaxialkabel mit einem Wellenwiderstand von 50 Ohm. Besonderes Augenmerk sollte auf die Zuverlässigkeit der Abdichtung der Verbindung des Vibrators mit dem U-Bogen und der Zuführung gelegt werden.

Der Aufbau eines Vibrators mit einem Widerstand von 300 Ohm ist in [6] beschrieben.

Die Anordnung der Reflektoren ist in Abb. 2 dargestellt.

Ris.2

Bei einem Boom-Durchmesser von mehr als 20 mm muss die Länge aller passiven Elemente bei einem Durchmesser von 1 mm um 25 mm, bei 3 mm um 30 mm, bei 6 mm um 40 mm erhöht werden. Vorbehaltlich Anpassungen für die Länge jedes Elements kann der Ausleger aus Rohren mit verschiedenen Durchmessern hergestellt werden. Die Verwendung eines Teleskopauslegers erhöht die mechanische Festigkeit der Struktur. Wenn der Durchmesser der passiven Elemente 5 mm beträgt, müssen die Längen aller Elemente um 4 mm reduziert werden. Passive Elemente müssen zuverlässig vom Tragbalken getrennt werden.

Optionen zum Platzieren von Elementen sind in Abb. 3 dargestellt.

Ris.3

Abbildung 3a zeigt die DJ9BV-Variante, in Abb. 3b - RW3TJ. Im ersten Fall wurden Standard-Nylonbuchsen mit einem Loch von 4 mm Durchmesser verwendet. In der zweiten werden 5-mm-Elemente und Schlauchstücke aus stabilisiertem Polyethylen verwendet (Mantel des Koaxialkabels RK75-4-12).

Die elektrischen Parameter verschiedener Antennenoptionen bei einer Frequenz von 144,5 MHz mit einem SWR von mindestens 1,2 sind in der Tabelle angegeben. 3.

Tabelle 3

Antennentyp	Gewinn, dB	F/V-Verhältnis, dB	Richtcharakteristik, Grad		Entfernung, m, in der Ebene
			E	H	Е	Н
DJ9-2-1,8	11,2	20,2	39	44	3,10	2,77
DJ9-2-2,1	11,8	24,2	36,8	40,5	3,29	3
DJ9-2-3,2	13,25	20	31,2	33,5	3,86	3,6
DJ9-2-3,6	13,6	20,8	30	31,75	4	3,79
DJ9-2 4,0	14	24,3	29	30,5	4,14	3,94
DJ9-2-4,4	14,3	21	28	29,5	4,29	4,07
DJ9-2-4,8	14,6	22	27,5	28,8	4,36	4,17

Die Spalten "Abstand E" und "Abstand H" geben die optimalen Abstände zwischen Antennen in der vertikalen und horizontalen Ebene bei der Herstellung von Antennenarrays an. Die Abmessungen können im Bereich von 80 bis 105 % der in der Tabelle angegebenen Werte geändert werden. Durch Verringern der Größe können Sie das Strahlungsmuster verbessern und durch Vergrößern die Verstärkung erhöhen. Die vier Antennen DJ9-2-4,0 ergeben eine Gewinnsteigerung von +5,9 dB gegenüber einer einzelnen, der Gesamtgewinn einer solchen Antenne beträgt 20 dB.

Der Autor des Artikels hat vier Designs von DJ9BV-Antennen hergestellt und getestet. DJ9-2-3.6-Antennen werden seit langem beim Radiosender UZ3TXB betrieben, sie wurden bei den Expeditionen UW3TJ / A und RU1R eingesetzt. Die DJ9-2-4,4-Antenne zeigte hervorragende Ergebnisse bei der UA1C-Expedition, was es dem VHF-Team des RRR-Komitees ermöglichte, das beste Ergebnis im "VSS-93" -Wettbewerb zu zeigen.

Der Autor drückt DJ9BV seine tiefe Dankbarkeit für die freundliche Erlaubnis aus, die Ergebnisse seiner Arbeit [2] zu verwenden, und drückt seine Zuversicht aus, dass diese Veröffentlichung Ultrakurzwellenarbeiter in die Lage versetzen wird, hocheffiziente Antennen und Antennensysteme herzustellen.

Literatur

1. Günter Hoch (DL6WU). Extrem lange Yagi-Anicnnen. - UKW-BERCHTE. 1992, Nr. 1.
2. Rainer BreelmeBter (DJ9BV). Yagi-Antennen für 144 MHz.-DUBUS. 1990. Nr. 1.
3. Spindler. ANTENNEN. - VEB VERLAG TECHNIK BERLIN, 1981.
4. Benkovsky Z., Lipinsky E. Amateurantennen für kurze und ultrakurze Wellen. - M-: Funk und Kommunikation. 1983.
5. Fechtel K. (UB5WN). Hochleistungs-UKW-Antennen. - Rundfunk, 1983, N 3.
6. Charchenko V. (RB4EXN). Vibrator DJ9UV-1-ONG-YAG1. Funkamateur. 1991, Nr. 6.

Autor: Oleg Arkhipov (RW3TJ), Nischni Nowgorod; Veröffentlichung: N. Bolschakow, rf.atnn.ru

Siehe andere Artikel Abschnitt UKW-Antennen.

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