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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 능동 반사경이 있는 안테나. 무선전자공학 및 전기공학 백과사전
다양한 유형의 지향성 안테나는 장거리 아마추어 단파 통신에 널리 사용됩니다. 비교적 오래 전에 "파동 채널"유형의 안테나가 실제로 사용되었으며 그 중 가장 간단한 것은 능동 반파 진동기와 수동 반사기의 두 가지 요소를 포함합니다. 그러나 수동 반사기가 있는 XNUMX요소 안테나는 만족스러운 방사 지향성을 제공하지 않습니다. 텔레비전 채널의 주파수에서 다중 요소 안테나를 사용하는 것이 여전히 가능하다면 KB 대역 (심지어 28MHz)의 경우 회전 장치와 함께 지나치게 부피가 큰 구조입니다. 이와 관련하여 능동 반사기가있는 XNUMX 요소 안테나가 점점 더 많이 사용되고 있습니다. 사실 반사체로 구동되는 안테나는 수동 소자가 있는 안테나에 비해 여러 가지 장점이 있습니다. 간략히 이러한 장점은 다음과 같습니다. 두 개의 능동 요소가 있는 XNUMX요소 안테나의 이득은 수동 디렉터와 반사경이 있는 전체 크기 XNUMX요소 안테나의 이득과 동일합니다. 동일한 이득 값으로 XNUMX 요소 시스템은 더 가볍고 설계면에서 더 단순하며 관성 모멘트와 바람이 더 적습니다. 유효 전력이 있는 안테나를 사용하면 복사를 더 많이 억제할 수 있습니다. 이는 아마추어 통신에서 주어진 시스템에 대해 가능한 최대 이득 값을 얻는 것보다 더 중요합니다. 동시에, 능동 전력 안테나는 조정하기가 더 어렵고 매개변수를 변경하는 데 더 중요하다는 점에 유의해야 합니다. 반사기에 의해 구동되는 1요소 안테나의 작동 원리는 시스템 복사의 최대값과 반대 방향으로 동일한 진폭의 3,4개의 역위상 필드를 생성하는 것입니다. 능동 반사기를 사용하면 안테나의 두 요소에서 전류의 평등을 달성하고 복사 역방향의 최대 감쇠에 필요한 위상차를 얻을 수 있습니다. 안테나 이론의 잘 알려진 공식[40]에 따라 수행된 계산에 따르면 이러한 안테나의 이득은 수동 반사기가 있는 안테나의 이득보다 50dB 높고 역방사선의 최대 억제(손실 고려) 연결 라인에서)는 25-0,707dB인 반면 수동 시스템에서는 58dB를 초과하지 않습니다. 2E 수준에서 수평면에서 다이어그램의 너비는 30°이고 서스펜션 높이가 l/32이고 방사각이 XNUMX°일 때 수직면에서 빔의 너비는 XNUMX°입니다. 설명된 능동 반사경이 있는 9요소 안테나는 HB2CV 안테나[3, 1]의 변형이며 그 다이어그램은 그림 8에 나와 있습니다. 225. 요소 사이의 최적 거리가 225/180인 경우 안테나 요소에 45°의 위상 편이를 공급하여 역위상 전계를 얻을 수 있습니다. 리플렉터 전원 공급 장치의 XNUMX° 위상 변이는 요소의 역위상 전원 공급 시스템(XNUMX°)과 전력선 지연(XNUMX°)으로 인해 발생하는 위상 변이의 합과 같습니다.
안테나 회로[2]에는 동축 케이블로 전원을 공급할 때 필요한 위상 변이를 제공하지 않는 잘못된 데이터가 포함되어 있습니다. 이 안테나의 근본적인 단점은 선택한 전원 공급 방식으로 인해 필요한 위상 편이를 얻기가 어렵다는 것입니다. 모든 급전선에는 사용된 재료 및 설계와 관련된 단축 계수가 있습니다. 안테나 기술에 사용되는 급전선의 경우 단축 계수는 일반적으로 1,05-1,66입니다. 따라서 그림 1의 회로에 대해 45, XX 지점에서 전원을 공급할 때 XNUMX°의 필요한 위상 변이(라인으로 인한) 대신 사용된 라인 유형에 따라 값이 얻어집니다. 이러한 단점이 없고 두 개의 능동 소자 사이에서 거의 모든 위상 변이를 얻을 수 있는 안테나 구조가 그림 2에 나와 있습니다. XNUMX.
알려진 라인 단축 계수가 있는 공급 공급 장치의 연결 지점은 다음 공식으로 쉽게 결정할 수 있습니다. dp+da=d+2Dlk, 여기서 d는 요소 사이의 거리입니다. da는 스위칭 포인트에서 안테나까지의 라인 길이입니다. dp - 스위칭 포인트에서 반사경까지의 라인 길이. Dlk - 보다 건설적인 라인 확장(10-20cm) 및
여기서 l은 작동 파장입니다. y는 필요한 위상 변이입니다. e - 단축 계수. 안테나에 전원을 공급하려면 RK-75-7-11 유형의 동축 케이블(e = 1,52)과 VR-193-F 유형의 동축 티를 사용하여 진동기 간에 전력을 균등하게 분배하는 것이 편리합니다. . 티를 사용할 때 더 나은 매칭을 위해 특성 임피던스가 150옴(RK-150-4-11 유형 또는 이와 유사한 유형)인 동축 케이블을 연결 라인으로 사용해야 합니다. 안테나 시스템 요소의 길이(반사경은 0,5l, 안테나 자체는 0,46l)를 계산할 때 직경에 따라 달라지는 단축 계수를 고려해야 합니다. 직경 22mm의 안테나와 직경 20mm의 매칭 라인에 대해 계산된 값이 표에 나와 있습니다. 1. 일치하는 요소의 치수도 여기에 표시됩니다. 표 1
14MHz 대역 안테나에 대한 공백의 치수는 표에 나와 있습니다. 2. 표 2
안테나의 설계는 그림 3에 나와 있습니다. XNUMX. 각 요소는 공액 직경의 두랄루민 튜브로 구성된 XNUMX개의 섹션으로 구성되어 있으며 하나를 다른 것으로 밀어 넣습니다.
한 튜브의 외경이 두 번째 튜브의 내경과 같기 때문에 공차 시스템에서는 한 튜브를 다른 튜브로 상당한 깊이로 밀어넣을 수 없습니다. 따라서 더 작은 직경의 튜브를 따라 400 - 500mm 길이로 절단한 후 안정적인 관절이 보장됩니다. 접합부에서 안정적인 전기 접촉을 보장하는 데 특별한 주의를 기울여야 합니다. 접촉 불량은 안테나의 전기적 매개변수에 현저한 저하를 일으킵니다. 조정을 용이하게 하기 위해 AMTs-M 합금으로 만들어진 유연한 팁이 요소의 끝에 놓입니다(그림 4).
요소는 직경이 40-45mm이고 벽 두께가 2mm인 두랄루민 파이프에 고정됩니다. 전체 안테나 시스템에 강성을 부여하려면 직경 1mm의 나일론 줄로 고정해야 합니다(그림 5).
다른 디자인 기능은 사진에서 볼 수 있습니다. 안테나 시스템의 무게는 6,5kg에 불과하여 한 사람이 안테나를 쉽게 장착할 수 있습니다.
안테나를 회전시키기 위해 하우징 내부에 전위차 방향 센서가 장착 된 PR-1 유형 전기 모터가 사용되었습니다. 안테나 시스템은 안테나와 전원 케이블을 가장 잘 일치시키고 후면 복사를 최대한 억제해야 하는 필요성에 따라 조정됩니다. 설정할 때 최소 150-200m 거리의 요소 위치 평면에 대략적으로 위치한 로컬 소스의 신호를 사용하는 것이 좋습니다. 설정 순서는 다음과 같습니다. 위상 변이 라인의 전기적 길이를 결정합니다. 이 매개변수의 측정 및 조정은 최소 2-3도의 정확도로 수행해야 합니다. 일치하는 요소 ya 및 yp의 길이를 변경하면 전체 시스템의 허용 가능한 SWR 값이 달성됩니다(범위의 중간 주파수에서 1,5보다 높지 않음). 길이 la 및 lр를 조정함으로써 후방 복사의 최대 억제가 달성됩니다. 이 단계에서 20-25dB의 억제를 달성하면 충분합니다. 범위의 여러 지점에서 측정해야 하며 그 후 y가 다시 조정됩니다.a 그리고 yp, XNUMX에 가까운 SWR 값을 달성합니다. 이러한 작업은 최상의 안테나 매개변수를 얻을 때까지 여러 번 순차적으로 수행됩니다. 낮은 안테나 높이에서 결과를 크게 왜곡할 수 있는 지구의 영향을 피하기 위해 안테나의 작업 위치에서 모든 측정을 수행하는 것이 바람직합니다. 능동 소자가 있는 안테나는 고도각에 대한 후방 복사 억제 수준의 알려진 의존성을 가지고 있다는 점에 유의해야 합니다. 장거리 통신의 경우 이러한 각도가 중요하지 않으면 억제가 40-50dB에 이릅니다. 문학: 1. S.I. 나데넨코. "안테나". Svyaztekhizdat, 모스크바, 1959.
저자: A. Snesarev(UW3BJ); 출판물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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