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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK GP 1/4, 1/2, 5/8 Antennen zum Selbermachen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / UKW-Antennen Im CB-Band werden Antennen mit vertikaler Polarisation am häufigsten verwendet. Dies liegt daran, dass CB-Funkgeräte weit verbreitet sind, um mit sich bewegenden Objekten zu kommunizieren, und es sehr schwierig ist, eine effektive horizontale Polarisationsantenne an einem Auto anzubringen. Aus dem gleichen Grund werden Antennen mit kreisförmiger Abstrahlcharakteristik in der Horizontalebene als Basisantennen gewählt, die in jeder Richtung gleich gut funktionieren. GP mit Länge l/4 Am weitesten verbreitet in dieser Gruppe sind Antennen vom Typ „Ground Plane“, kurz „GP“, wie in Abb. 10.2. Die Antenne hat ein Peitschendesign, das sich sowohl für die Platzierung auf dem Dach eines Gebäudes als auch auf einem Auto eignet. Es ist einfach und gleichzeitig sehr effektiv. Stiftlänge (l/4) für den Betrieb im 27-MHz-Band hängt vom Durchmesser der Röhren ab und ist in Tabelle 1 angegeben Tabelle 1. Länge der GP-Antennenelemente
Für den normalen Betrieb der Antenne ist sie mit drei Gegengewichten ausgestattet, die aus einem Rohr oder Antennenkabel bestehen können. Die Länge der Gegengewichte wird gleich oder um 2,5 % mehr als 2/4 gewähltl. Für das CB-Band kann es gleich 275 cm angenommen werden.Die Eingangsimpedanz der Antenne hängt vom Winkel zwischen den Gegengewichten und dem Mast ab: Je kleiner dieser Winkel (die Gegengewichte werden an den Mast gedrückt), desto größer ist der Widerstand. Um einen Eingangswiderstand von 50 Ohm zu erhalten, wird der Winkel mit 30-45 Grad gewählt. Das Strahlungsdiagramm in der vertikalen Ebene hat ein Maximum bei einem Winkel von 30 Grad zum Horizont. Der Antennengewinn entspricht ungefähr dem eines vertikalen Halbwellendipols. Die beste Leistung wird bei einer Masthöhe von ca. 6 m erreicht. Diese Antenne hat die breiteste Bandbreite aller GP-Optionen. Wenn sich nach der Installation herausstellt, dass das minimale SWR der Antenne geringfügig höher oder niedriger als die Frequenz von 20 Kanal des Rasters C ist, muss die Länge des Stifts entsprechend verlängert oder verringert werden. Nach Abstimmung der Antenne auf Resonanz wird das minimale SWR bei der Mittenfrequenz durch Veränderung des Einbauwinkels der Gegengewichte erreicht.
Der Nachteil dieser Konstruktion ist die fehlende Verbindung des Bolzens mit dem Mast, was zusätzliche Maßnahmen zum Blitzschutz und zum Schutz vor statischer Elektrizität erfordert. Der einfachste Weg zum Schutz ist die Verwendung eines kurzgeschlossenen Kabels mit einer Länge von l/4 über ein T-Stück mit dem Abzweig verbunden. Die Schleife sorgt für die Verbindung des zentralen Kerns der Einspeisung mit einem geerdeten Gleichstromgeflecht und hat keinen Einfluss auf die Antennenanpassung. Das Schleifenverbindungsdiagramm ist in Abb. dargestellt. 3 Die Länge der Schleife wird unter Berücksichtigung des Verkürzungsfaktors des verwendeten Kabels berechnet und beträgt ca. 2 m. GP mit Länge l/2
Auf Abb. 10.4 zeigt den Aufbau einer Halbwellenantenne GP mit einer Länge l/2. Im Vergleich zur oben beschriebenen Antenne weist sie die doppelte Länge des Stifts auf, was erhöhte Anforderungen an die Gewährleistung der Windfestigkeit des Bauwerks stellt. Die Antenne benötigt keine Gegengewichte, deren Rolle der Mast übernimmt, und ihr Richtdiagramm in der vertikalen Ebene wird stärker zum Horizont gedrückt, was die Bedingungen für den Funkaustausch mit entfernten Korrespondenten verbessert. Da die Antenne eine hohe Eingangsimpedanz hat, wird das Kabel über einen passenden Hochfrequenztransformator mit ihr verbunden. Die Basis des Stifts ist über einen passenden Transformator mit dem geerdeten Mast verbunden, wodurch die Probleme des Blitzschutzes und der statischen Aufladung automatisch gelöst werden. Der Antennengewinn im Vergleich zu einem Halbwellendipol beträgt etwa 4 dB. Typische Daten des Anpasstransformators: Rahmendurchmesser - 30 mm
GP mit 5/8 Längel
Am effektivsten für die Fernkommunikation ist die GP-Länge 5/8l. Sein Design ist in Abb. 10.5. Sie ist etwas länger als eine Halbwellenantenne, und das Speisekabel ist mit einer passenden Induktivität verbunden, die sich am Fuß des Vibrators befindet. Dieser Antennentyp erfordert die Verwendung von mindestens drei Gegengewichten mit einer Länge von (0,1-0,2)lliegt in der horizontalen Ebene. Antennen dieses Typs sind schmaler als Halbwellenantennen und erfordern daher eine sorgfältigere Abstimmung. Die Abstimmung auf die mittlere Frequenz erfolgt sowohl durch Ändern der Länge des Stifts als auch durch Anpassen des Werts der Anpassungsinduktivität. Die gewünschte Eingangsimpedanz wird durch die Auswahl des Verbindungspunkts des Kabels zur Anpassungsspule erreicht. Der Gewinn dieser Antenne beträgt 5-6 dB, das Maximum der Strahlungscharakteristik liegt in einem Winkel von 15 Grad zum Horizont. Der Stift dieses Designs ist auch über eine passende Spule am Mast geerdet. Ungefähre Daten der Anpassspule für den Wellenwiderstand eines 50-Ohm-Kabels: Rahmendurchmesser - 18 mm,
Die Installation einer Antenne auf einem Dach kann ihre Leistung stark beeinträchtigen. Die allgemeinen Empfehlungen lauten wie folgt:
Der Wirkungsgrad der Antenne für die Übertragung ist umso höher, je geringer die ohmschen Verluste in ihren Elementen sind. Daher sind Kupferrohre das beste Material für Antennenelemente, jedoch kann die Verwendung von Aluminiumrohren (Duralumin) als akzeptabler Kompromiss angesehen werden (aufgrund des hohen spezifischen Gewichts und der geringen Festigkeit von Kupfer).
Ist eine Erweiterung des Frequenzbandes erforderlich, werden die Rohre im Durchmesser vergrößert oder es werden Rohre mit gerippter Außenfläche verwendet. Da der durch den Antennenstift fließende Strom zu seinem oberen Ende hin abnimmt, kann der Durchmesser des oberen Teils des Stifts verringert werden, ohne seine Parameter zu verschlechtern. Eine der einfachsten Möglichkeiten, die Bandbreite langer Peitschenantennen zu erweitern, ist die Verwendung einer Hülse mit vier Schnurrhaaren von etwa 100 mm Länge und 4-5 mm Durchmesser, die oben am Stab befestigt wird (Abb. 10.6). In diesem Fall nimmt die Resonanzfrequenz der Antenne ab und die Länge des Stifts muss leicht reduziert werden. Wenn die Antenne sendet, fließen ziemlich große Ströme durch sie, daher ist es notwendig, eine sehr gute Verbindung aller Elemente untereinander zu gewährleisten und auf ihren Korrosionsschutz zu achten. Derzeit sind handelsübliche CB-Antennen fabrikgefertigt (Abb. 10.7), sowohl inländisch als auch importiert, leicht und elegant ausgeführt. Wie die Erfahrung mit ihrem Betrieb zeigt, geht bei den Verbindungen von Elementen, die durch selbstschneidende Schrauben ausgeführt werden, der elektrische Kontakt unter Windeinfluss schnell verloren. Zuverlässiger ist die Ausführung von Stiften mit Klemmen. Nahezu alle Arten von Industrieantennen erfordern eine zusätzliche Abdichtung, um zu verhindern, dass Wasser in die Rohre, Anpasstransformatoren, Spulen und Kabelenden eindringt, was zu irreversiblen Folgen führt.
Wenn sich auf dem Dach Ihres Hauses eine ausreichend hohe Aufzugskabine, eine Fernsehantenne oder ein Nebengebäude mit einer Höhe von mehr als 5 Metern befindet, kann die GP-Antenne mit einem Nylon-Stretchkabel (Abb. 10.8) ohne Mast installiert werden . Zusätzlich zum Kapronkabel und dem RK-50-Kabel werden 4 weitere Isolatoren jeglicher Art benötigt. Das Ende des 2,7 m langen Kabels wird von der Außenisolierung und dem Geflecht gelöst, das Geflecht wird aufgedreht und in 4 etwa identische „Pigtails“ verdrillt. Sie werden durch Gegengewichte verbunden. Gegengewichte können aus jedem Kupferdraht (im Extremfall sogar Aluminiumdraht) hergestellt werden, der an die „Pigtails“ geschraubt (oder angelötet) wird. Die Länge der Gegengewichte sollte 2,7 m betragen. An den Enden der Gegengewichte sind Isolatoren befestigt, die an Draht- oder Nylonseilen befestigt werden. Das vom Geflecht befreite Ende des Kabelabschnitts wird hinter dem Polyethylenisolator an der Nylonschnur befestigt, damit es sich bei Windböen nicht löst. Gegengewichte werden gleichmäßig im Kreis an den Seiten angebracht, Streben werden auf dem Dach befestigt (z. B. an Ziegeln befestigt). Versuchen Sie, die Länge der Abspannseile so zu wählen, dass zwischen dem Gegengewichtsdraht und der Vertikalen ein Winkel von etwa 45° besteht. Die Verbindungsstellen und die Austrittsstelle des Kabels aus dem Geflecht werden sorgfältig mit Plastilin abgedichtet, damit kein Wasser unter das Geflecht gelangt.
Diese Antenne entspricht in ihren Eigenschaften voll und ganz der klassischen GP-Antenne mit einer Länge l/vier. Es ist sehr bequem, eine solche Antenne im Feld zwischen zwei Bäumen zu installieren, Sie müssen nur ein Kabel und Gegengewichte mit Klammern im Voraus vorbereiten, und sogar kurze trockene Stöcke passen als Isolatoren an die Enden der Gegengewichte (siehe Abb. 4 ), weil es bei einer Frequenz von 10.9 MHz ein guter Isolator ist. Literatur
Veröffentlichung: cxem.net
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