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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Getränkeantenne. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / HF-Antennen Die Getränkeantenne oder auch Wanderwellenantenne (ABV) ist in der professionellen Funkkommunikation weit verbreitet. Die meisten transozeanischen QSOs auf 160 Metern werden von Funkamateuren mit der Beverage-Empfangsantenne gemacht. Die Anweisungen für den R126-Radiosender geben an, dass bei Verwendung eines Viertelwellenstifts die Kommunikationsreichweite zwischen zwei Radiosendern des gleichen Typs 2 km beträgt, bei Verwendung von ABV - 4 ... 5 km. Für den Radiosender R 105 beträgt die Kommunikationsreichweite bei Verwendung einer Peitschen-Viertelwellenantenne 6 km, bei Verwendung von ABV - bis zu 25 km. Ich hoffe, dass diese vom Militär mehrfach verifizierten Zahlen die Gegner der Beverage-Antenne davon überzeugen, dass wirklich etwas dran ist. Die Beverage-Antenne kann ohne Abstimmung in allen Amateurbändern mit minimalen Herstellungskosten betrieben werden und muss nicht abgestimmt werden, wenn das Betriebsband gewechselt wird. Diese Funktion zieht nicht nur Funkamateure an, sondern auch Fans des Fernempfangs von Rundfunksendern. 1. DIE IDEALE ANTENNE FÜR GETRÄNKE Das klassische ABC ist ein Draht, dessen Länge ein Vielfaches der Wellenlänge beträgt, auf der die Antenne arbeitet. Er wird mit einem Widerstand belastet, der seinem Wellenwiderstand entspricht (Abb. 1). Die Abhängehöhe von ABV beträgt 1 bis 5 m, je nach Frequenzbereich, in dem es eingesetzt wird.
Die Eingangsimpedanz ABC ist hoch und gleich der Wellenimpedanz der Leitung, die durch den Draht gebildet wird, der die Antennenfolie bildet, und der Masse, die die Rolle des zweiten Drahts spielt. Es ist 400 ... 600 Ohm. Beim Aufhängen von ABV muss nicht überall eine gleiche Höhe der Aufhängung eingehalten werden. Bei 160 Metern funktioniert eine Antenne mit einer Aufhängehöhe von 3 ... 5 m effektiv und auf einem 10-Meter-Band - mit einer Aufhängehöhe von mindestens 1 m. Der Verstärkungsfaktor ABV ist gleich: G = Kx(L/l), wobei G der Verstärkungsfaktor ist; K ist ein Koeffizient, der nicht von der Qualität der ABV-Herstellung abhängt; L ist die Länge der Antenne; l ist die Wellenlänge, bei der die Antenne arbeitet. Je länger der Antennensteg ist, desto höher ist sein Gewinn. Die Beverage-Antenne empfängt eine vertikal polarisierte Welle, die in einem leichten Winkel auf sie einfällt. Solche Eigenschaften haben eine Oberflächenwelle, die in Sichtweite eines Radiosenders ist, und eine Welle eines entfernten Radiosenders, die von der Ionosphäre in einem kleinen Winkel reflektiert wird. In der horizontalen Ebene liegt das Empfangsmaximum in Richtung parallel zum Antennensteg. Bei einem senkrechten Einfall induziert eine elektromagnetische Welle einfach nichts in der Antenne, und wenn sie unter einem Winkel einfällt, kompensieren sich letztere aufgrund der Addition von in der Antenne induzierten Spannungen mit unterschiedlichen Phasen.
DN Die Beverage-Antenne ist ein schmaler Strahl in der horizontalen und vertikalen Ebene, der auf die Ladung gerichtet ist (Abb. 2). Bei einem erheblichen Überschuss der Länge des Antennennetzes über die Wellenlänge kann eine Fragmentierung des D.N. auf den Blütenblättern. Je kleiner die D.N. Backlobe, desto besser ist die Antenne an die Last angepasst. 2. "ERDE" ANTENNE WEVEREDZH Die Arbeit eines echten ABV hängt maßgeblich von der Qualität des „Bodens“ ab. Es ist am besten, einige "Masse" -Kabel von der Last zum Generator zu führen.
In der Praxis werden, wenn ABC zur Übertragung verwendet werden soll, für einen effizienten Betrieb mindestens 3 „Masse“-Leitungen verlegt. Einer befindet sich unter dem Antennenblech und die anderen beiden befinden sich an den Rändern davon in einem Abstand von (0,5 ... 1) der Höhe der Antennenblechaufhängung (Abb. 3). Um die Effizienz dieser Drähte zu erhöhen, müssen sie entweder auf eine geringe Höhe (5 ... 10 cm) über dem Boden angehoben oder vor Korrosion geschützt werden, wenn sie noch auf dem Boden liegen.
Bei Verwendung von ABC als Empfangsantenne kann nur ein Erdungskabel verwendet werden. Manchmal werden in den Empfangszentren anstelle des „Erdungskabels“ 10 ... 30 Gegengewichte mit einer Länge von etwa 0,1 der Länge der Antenne verwendet, die sich am Ende der Last und des Transformators befinden und tief vergraben sind von 10 cm (Abb. 4). Dadurch wird jedoch kein Draht für Gegengewichte eingespart, und in manchen Fällen wird das Rauschen der Antenne erhöht, da sie Landflächen einschließt, die als Lärmquelle dienen können. Es ist meist sehr schwierig, eine bestimmte Lärmquelle zu identifizieren. Es kann durch Strömungen in der Erdkruste entstehen; kann auf die Einwirkung industrieller Faktoren (Freileitungen, unterirdische Stromleitungen usw.) zurückzuführen sein. Bei den empfangenden Funkzentren werden Bereiche ausgewählt, in denen solche Effekte nicht auftreten, und in Ihrem Fall kann sich herausstellen, dass sich QTH in unmittelbarer Nähe einer solchen Rauschquelle befindet. Die Beve Reggia-Antenne ist am anfälligsten für diese Rauschquellen, insbesondere ohne das Erdungskabel darunter. Für die Übertragung wird eine solche Antenne (Abb. 4) nicht zufriedenstellend funktionieren. Dies liegt daran, dass im Antennenkreis der Massewiderstand R3 enthalten ist, der in der Regel mit dem Wellenwiderstand der Antenne vergleichbar ist und deren Wirkungsgrad deutlich mindert. Bei Verwendung von ABC für den Empfang kann dies toleriert werden, da Empfänger normalerweise einen Verstärkungsspielraum haben. Bei der Arbeit an der Übertragung ist die Effizienz jedoch der Hauptindikator für die Antenne. Wir sollten nicht vergessen, dass der Boden im Winter bis zu einer beträchtlichen Tiefe gefrieren kann. Dadurch wird der ohnehin geringe Wirkungsgrad der Beverage-Antenne deutlich reduziert (Abb. 4). Aber oft ist es aus vielen Gründen schwierig oder unpraktisch, einen "Masse"-Draht unter der Antennenfolie zu verwenden. In diesem Fall wird eine sogenannte "Beam"-Antenne verwendet. 3. VERWENDUNG VON VIERTELWELLEN-GEGENGEWICHTEN ALS "ERDE" Die zum Betrieb von P105-Radiosendern verwendete „Beam“-Antenne ist in Abb. 5 dargestellt. Es ist ein Draht mit einer Länge von 1, was etwa zehn Wellenlängen entspricht, an den mehrere Viertelwellenwaagen über einen 400-Ohm-Widerstand angeschlossen sind. Mehrere der gleichen Gegengewichte sind mit dem Körper der Funkstation verbunden.
Der Strom in einer solchen Antenne fließt aufgrund von Verschiebungsströmen im Raum zwischen den Gegengewichten. Die Strömung im Boden spielt dabei keine große Rolle. Um die Effizienz zu steigern, muss angestrebt werden, den Widerstand des Gegengewichtssystems zu verringern. Bei einer Antennenimpedanz von 400 ... 600 Ohm ist es wünschenswert, mindestens 2 Resonanzwaagen auf der Lastseite und der Leistungsseite zu verwenden. Bei der Verwendung von ABC in verschiedenen Bereichen müssen mindestens 2 Viertelwellen-Resonanzwaagen für jeden Bereich für jeden Bereich verwendet werden. Eine Antenne mit Viertelwellen-Gegengewicht unterscheidet sich von der klassischen ABV dadurch, dass sie keine kontinuierliche Frequenzüberlappung aufweist. 4. LADEN DER GETRÄNKEANTENNE Etwa 30 bis 50 Prozent der Sendeleistung gehen in der Last verloren, daher ist es wichtig, dass der Lastwiderstand nicht induktiv ist. Beim Entwerfen von Getränkesendeantennen können Sie parallel geschaltete Widerstände vom Typ MLT-2 verwenden. Strukturell sind sie ringförmig angeordnet. Um eine solche Ladung vor Witterungseinflüssen zu schützen, wird sie mit einem dauerhaften Lack lackiert. Es ist ratsam, direkten Regen darauf auszuschließen, indem Sie es unter eine Art Abdeckung stellen. Üblicherweise wird für die Beverage-Antenne eine Last von ca. 300 ... 600 Ohm verwendet. Es ist schwierig, den Wellenwiderstand der Antenne genau zu bestimmen, in der Praxis ist dies nur durch Änderung der Last und Messung des SWR der Antenne möglich. 5. LÄNGE UND EFFIZIENZ DER GETRÄNKEANTENNE Es wurde oben erwähnt, dass der Gewinn von ABC von seiner Länge abhängt, aber die besten Ergebnisse werden erhalten, wenn die Länge der Antenne ein Vielfaches einer ungeraden Anzahl von halben Wellenlängen ist. Für einen erfolgreichen Betrieb muss es mindestens die Wellenlänge sein, auf der der Sender arbeitet. Berücksichtigen Sie zur Bestimmung der Effizienz, wo der Energieverlust auftritt. Erstens im Lastwiderstand RH. Zweitens, je länger die Antenne, desto größer die Strahlung, deren Intensität mit der Höhe der Aufhängung (H) ABV über dem Boden zunimmt. Damit lässt sich der Wirkungsgrad näherungsweise durch die Formel bestimmen: Wirkungsgrad = 1 /Rн*L/l*Н/lЗ*К, wobei L die Länge der Antenne ist; l - Wellenlänge; K - Wirkungsgrad. Zur Steigerung des Wirkungsgrades und zur Verbesserung der Richteigenschaften von ABVs wird deren Parallelschaltung genutzt. Dabei sind sie sowohl parallel als auch in Reihe angeordnet (Abb. 6).
Der Wirkungsgrad einer Beverage-Antenne mit einer Länge von einer Wellenlänge bei einer Aufhängungshöhe von etwa 0,005 Wellenlänge überschreitet 10 Prozent nicht. Eine Erhöhung der Antennenlänge auf 6 Wellenlängen erhöht den Wirkungsgrad auf ca. 40 %, danach verlangsamt sich der Wirkungsgradanstieg. 6. D.N. ÄNDERN ANTENNEN VON GETRÄNKEN Einer der Hauptnachteile von ABC ist, dass seine D.N. Fest. Ich habe eine Version der Beverage-Antenne mit zwei Transformatoren getestet (Abb. 7), mit der Sie D.N. in zwei Richtungen. Wenn eine konstante Spannung über das Kabel angelegt wird, werden die Relais ausgelöst und die Anschluss- und Leistungspunkte vertauscht (es werden Relais vom Typ RMug verwendet). Eine solche Antenne hatte im gesamten Frequenzbereich von 1,8 bis 1,8 MHz ein SWR von nicht mehr als 30, der Unterschied beim Umschalten der Abstrahlrichtung variierte von 1 ... 2 Punkten bei niedrigen Frequenzen bis zu 6 Punkten bei hohen Frequenzen.
Es gibt Empfehlungen für die Installation einer runden Getränkeantenne. In diesem Fall ist das Strahlungsmuster einer solchen Antenne ein Kreis, aber ihr Gewinn ist geringer als der eines Dipols. Wenn eine ausreichende Menge an offener Leitung oder CATV vorhanden ist, kann ein vereinfachtes Schalten von D.N. Das Antennenschema hierfür ist in Abb. 8 dargestellt. Bei dieser Ausführung der Antenne muss die offene Leitung über den Boden angehoben werden. Die Dämpfung der Antenne nimmt zu und ihre Effizienz ab. Wenn die Antenne jedoch zum Empfang verwendet wird, ist eine solche Konstruktion durchaus akzeptabel. Richtung wechseln D.N. In diesem Fall können Sie sogar einen gewöhnlichen Kippschalter verwenden.
7. INSTALLATION DER GETRÄNKEANTENNE Für einen erfolgreichen Betrieb muss ABC relativ zu Fremdkörpern korrekt installiert sein. Der ideale Aufbau ist natürlich, wenn sich keine leitfähigen Gegenstände in der Nähe befinden. In der Praxis ist dies jedoch selten der Fall. Es sollte darauf geachtet werden, dass sich im Haupt- und möglichst auch im Rückkeulen keine leitfähigen Gegenstände befinden. Da ABV eine vertikal polarisierte Welle aussendet, sollte auf vertikal leitende Objekte geachtet werden. Eine sehr gute Option ist die Installation am Rand des Daches des Hauses, wenn im Hauptlappen D.N. Es gibt freien Platz. Es ist dieses ABC, das seit 1989 an meiner UZ3ZK-Station verwendet wird. Auf dem Dach befinden sich häufig Funk- und Telefonleitungen, die parallel zu Ihrem ABC verlaufen können. Sie werden als „Erde“ behandelt und führen erhebliche Ströme, die die Ausstrahlung mehrerer Programme und möglicherweise die Telefonkommunikation beeinträchtigen können. Um diesen Effekt zu beseitigen, reicht es aus, neben diesen Drähten ein „Erdungskabel“ zu verlegen. In allen Fällen, auf die ich gestoßen bin, gab es an den Pfosten kostenlose „Hörner“ für die Installation. Das Kabel sollte in der Nähe jedes Mastes geerdet werden. In schweren Fällen kann es erforderlich sein, mehrere dieser Leitungen im Abstand von 20 ... 50 cm voneinander zu verlegen. Generell ist die Beverage Antenne eine der unprätentiösesten Antennen. Ein sauberer Raum in einem Radius von etwa 1 ... 2 Metern relativ zur Antennenbahn gewährleistet den Betrieb. Keine der Nachbarantennen stört ihn, ebenso wenig wie das ABC andere Antennen minimal beeinflusst. In Bezug auf Blitze ist ABV sicher. Seine Leinwand ist beidseitig geerdet, so dass selbst ein direkter Blitzeinschlag nicht zur Niederlage des Bedieners und zur Zerstörung von Funkgeräten führt. ABV befindet sich normalerweise unter anderen leitfähigen Objekten, was zusätzlichen Schutz vor Gewittern bietet. ABV akkumuliert keine 1 Elektrostatik, was sich besonders bemerkbar macht, wenn es vor einem Gewitter eingenommen wird. Auch bei Gewitter kann daran gearbeitet werden. eines Literatur. 1. G. Z. Aizenberg, Kurzwellenantennen, M.: Radio and communication, 1985. Autor: I. Grigorov, Belgorod; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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