vertikale Antennen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / HF-Antennen

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Vertikalantennen haben lange Zeit Kurzwellenantennen mit der Fähigkeit zum Empfang von Strahlung in einem niedrigen Winkel zum Horizont bei einer geringen Antenneninstallationshöhe sowie mit einem nahezu kreisförmigen Strahlungsdiagramm in der horizontalen Ebene angezogen. Außerdem sind solche Antennen, die relativ wenig Platz einnehmen, praktisch, wenn der Funkamateur keine ausreichend entfernten und hohen Antennenaufhängungspunkte finden kann.

Vertikale Antennen, von denen die Ground Plane am gebräuchlichsten ist, sind normalerweise für den Betrieb in einem Band ausgelegt, insbesondere wenn abgestimmte Elemente verwendet werden, um die Antenne an den Feeder anzupassen.

Früher vorgeschlagene (z. B. SP3PK, UF6FB usw.) Mehrbandantennen sind ziemlich schwierig herzustellen und zu konfigurieren.

Die beschriebene vertikale Mehrbandantenne ist strukturell einfach. In der einfachsten Version ist es für den Betrieb auf den Bändern 7,14 und 21 MHz ausgelegt, und mit einer leichten Komplikation - auf 28 MHz. Antennenhöhe 10 m. 1 zeigt die Stromverteilung in der Antenne und die Form des Strahlungsmusters in der vertikalen Ebene in Abhängigkeit von den Reichweiten (dh dem Verhältnis von Antennenhöhe und Wellenlänge).

Von Abb. 1 ist ersichtlich, dass die Antenne in den Bereichen 7 und 21 MHz mit Strom und bei 14 und 28 MHz mit Spannung versorgt wird, also mit Spannung, wenn sie direkt über ein Koaxialkabel in den Bereichen 14 und 28 MHz mit Strom versorgt wird. das SWR wird unannehmbar groß.

Fig. 1

Bei dieser Antenne wird die Aufgabe der Anpassung an den Feeder bei 14 und 28 MHz durch den Einsatz eines asymmetrischen Viertelwellentransformators gelöst (siehe Abb. 2).

Als Anpasstransformator kann ein Segment einer 600-Ohm-Leitung verwendet werden. Gleichzeitig ist beim Betrieb auf 7 und 21 MHz eine direkte Verbindung des Kabels mit dem Antennenfuß erforderlich. Es stellte sich heraus, dass die Punkte C und D (Abb. 2) kombiniert werden können (indem das passende Segment zu einem Kreis oder Dreieck mit glatten Kurven gebogen wird). In diesem Fall verbessert sich die Leistung des Transformators sogar. Eine solche Kombination erwies sich als möglich, da der Transformator asymmetrisch (mit einer asymmetrischen Last) gespeist wird und sein unterer Draht hauptsächlich dazu dient, eine konstante lineare Kapazität in Bezug auf den oberen (in der Abbildung) Draht des Transformators zu erzeugen.

Fig. 2

Wenn die Punkte A und B kurzgeschlossen werden, wird der Transformator kurzgeschlossen und die Kabelseele wird mit dem Fuß der Antenne verbunden. In dieser Position arbeitet die Antenne auf 7 und 21 MHz. Eine kleine Kapazität zwischen den Drähten des Transformators ist parallel zur stromgespeisten Antenne geschaltet und beeinträchtigt deren Betrieb nicht.

Somit ist der Betrieb der Antenne auf drei Bändern ohne Verwendung von Spulen oder Kondensatoren gewährleistet. Die Effizienz der Antenne ist ziemlich hoch, da ihre Länge auf allen Betriebsbändern gleich oder größer als eine Viertelwelle ist. Bei 14 MHz ergibt die Antenne aufgrund der Verengung der Diagramme in der vertikalen Ebene einen Gewinn von 1,8 dB (eineinhalbfache Leistung) im Vergleich zu einer vertikalen Viertelwellenantenne. Bei 21 MHz erreicht die Verstärkung für bestimmte Abstrahlwinkel die zweifache Leistung. Strukturell ist die Antenne ein zusammengesetztes Duraluminiumrohr mit einem Durchmesser von 4 cm und einer Länge von 10 m. Es ist auf einem hohen Porzellanisolator montiert. 12 cm Beim Betrieb mit 14 MHz entwickelt sich am Fuß der Antenne eine große HF-Spannung (Hunderte Volt), daher muss der Isolator geringe Verluste aufweisen und eine Mindestkapazität des Antennenfußes gegen Erde bereitstellen.

Ein einfaches Relais mit zwei Kontakten, das wir bei dieser Konstruktion immer noch nicht loswerden konnten, befindet sich am Fuß der Antenne und ist in einem hermetischen Gehäuse eingeschlossen. Die Drähte des Transformators haben einen Durchmesser von 1,6 mm, der Abstand zwischen ihnen beträgt 12 cm Bei Verwendung eines anderen Drahtdurchmessers muss der Abstand zwischen den Drähten geändert werden, um die gleiche Impedanz (600 Ohm) beizubehalten. Zwischen den Trafodrähten sind alle 30 cm Plexiglasisolatoren angebracht. Der Viertelwellentransformator ist konkav zu einem unregelmäßigen Dreieck mit glatten Krümmungen und wird im Raum mit zwei Holz- oder Bambusstreben von 1,8 bis 2 m Länge getragen.

Auf den Bändern 7, 14 und 21 MHz war das vom Reflektometer gemessene SWR kleiner als 1,6 (das Reflektometer wurde durch Widerstand mit einer Toleranz von 10 % kalibriert).

Mit etwas Aufwand kann diese Antenne in eine Vier- oder Fünfbandantenne verwandelt werden. Wenn Sie einen Viertelwellentransformator mit halber Länge (2,6 m) verwenden, kann die gleiche Antenne bei 28 MHz verwendet werden. In der Praxis kann ein solcher Schalter durchgeführt werden, wenn entweder der gesamte Transformator oder seine Bodenplatte zwischen dem Kabel und dem Antennenwiderstand eingeschaltet oder vollständig kurzgeschlossen ist.

Dazu reicht es aus, ein Antennenrelais vom Radiosender RSB-5 zu nehmen und mit dem Anker nach unten zu platzieren. Wenn das Relais nicht erregt ist, arbeitet die Antenne mit 14 MHz.

Die Antenne kann auch auf 3,5 MHz abgestimmt werden, indem eine Verlängerungsspule zwischen Basis und Masse mit einem Schieber platziert wird, mit dem Sie die Induktivität der Spule ändern können. Das Kabel sollte an eine der Windungen der Spule angeschlossen werden (näher am kalten Ende). Der Anschlusspunkt kann nach dem minimalen SWR gewählt werden.

Die beschriebene Antenne kann als Ground Plane klassifiziert werden, dh Antennen, die mit künstlicher Erde arbeiten. Dazu muss er auf eine ausreichende Höhe angehoben werden. Wenn diese Antenne direkt auf dem Boden installiert wird, ist eine Erdung erforderlich, die aus einer großen Anzahl radialer Drähte mit einer Länge von mehr als einer Viertelwelle besteht, da sonst der Wirkungsgrad der Antenne sehr gering ist, die Installationshöhe von Die Antenne sollte so sein, dass der Abstand zwischen den Enden der Drähte - Gegengewichte weniger Abstand von den Enden der Drähte zum Boden (oder Dach) ist. Für eine gegebene Antenne mit 6 Drähten sollte die Höhe der Basis also 10 m betragen, bei 8-7 m, bei 12-5 m, bei 20-3 m. Unter diesen Bedingungen ist die Effizienz der Antenne nahe bis zum Maximum. Die Drähte sollten eine Länge von 10,5 m und einen Durchmesser von 2-3 mm haben. Es ist am besten, eine solche Antenne auf einem verzinkten Eisendach zu installieren. In diesem Fall kann die Basis direkt auf dem Dach stehen. Der Kabelmantel sollte fest mit den Drähten verlötet werden, die wiederum mit mehreren Eisenblechen verlötet sind. Die Antenne auf dem lackierten Eisendach funktioniert schlechter (aufgrund des schlechten Kontakts zwischen den Blechen).

Die Antenne wurde anderthalb Jahre bei der Radiostation des Autors betrieben. Im 7-MHz-Band wurde RST 599 von allen Kontinenten außer Ozeanien (589 von VK3AZZ) empfangen. Es wurden Verbindungen zu vielen DXs hergestellt.

Auf den 14- und 21-MHz-Bändern wurde RST 599 viele Male von Vertretern aller Kontinente empfangen.

Autor: L. Yaylenko (UT5AA), Donezk; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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