장거리 통신을 위한 간단하고 효과적인 안테나. 계획, 설명

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장거리 통신을 위한 간단하고 효과적인 안테나. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전

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안테나 디자인의 선택은 일반적으로 모든 단파 사용자에게 어려운 문제입니다. 특히 그가 먼 방송국과 협력하고 권위 있는 국제 대회에 참가할 계획이라면 더욱 그렇습니다. 이 경우 원칙적으로 다중 요소 회전 안테나 또는 주 복사 방향을 전환할 수 있는 안테나 시스템이 선호됩니다. 그러나 모든 라디오 아마추어가 한 대역에 대해서도 그러한 안테나를 구축할 수 있는 진정한 기회를 갖는 것은 아닙니다.

물론 모든 사람이 회전 장치, 마스트 또는 트러스, 수많은 구조 자재를 제조하거나 구입할 수 있는 것은 아닙니다. 또한 아마추어 라디오 방송국의 "안테나 필드"는 지붕의 몇 평방 미터로 제한되는 경우가 많습니다. 많은 라디오 운동 선수, 특히 초보자가 소심하게 경쟁에 참여하는 것은 우연이 아니며 일반적으로 복잡한 안테나가 없기 때문에 설명합니다.

위의 내용과 관련하여 이 라인의 저자는 UZ3QBM 팀이 가장 단순한 유형의 안테나와 스포츠 및 일상적인 DX 작업에서 사용하는 수년간의 실험 결과를 독자들에게 알리고 싶습니다.

우리는 그의 기사 "챔피언이 되는 방법"(Radio, 5, No. 1979 및 No. 3)에서 다음과 같이 쓴 스포츠의 마스터 V. Uzun (UB4MCI)에 전적으로 동의합니다. 라디오 방송국의 요소 회전 안테나가 경쟁에서 기권하는 이유가 되어서는 안 됩니다.

실제로 간단하지만 고품질의 잘 조정 된 안테나를 가지고 속성을 명확하게 제시하고 장비의 기능을 객관적으로 평가하고 다가오는 대회에 적합한 전술을 선택하면 물론 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 그들은 경험의 축적과 전체 스포츠 장비 단지의 개선으로 의심 할 여지없이 성장할 것입니다.

그러나 귀하의 경험과 기술 능력이 제한적이라고 가정해 봅시다. 글쎄, 상황에서 벗어나는 방법은 수직 채찍 안테나를 만드는 것입니다. 파장의 5/8에 해당하는 라디에이터 길이를 가진 설계는 문헌에 자세히 설명되어 있습니다. 파장의 절반 이상 크기가 증가하면 로브가 지구 표면에 대해 매우 작은 각도로 지향되는 수직 평면의 복사 패턴에 나타납니다. 길이가 XNUMXl/XNUMX인 핀의 경우 작은 각도에서 복사가 최대에 도달합니다. 우리가 고주파 아마추어 KB 대역을 위해 만드는 안테나에 사용하기로 결정한 것은 이 속성이었습니다.

시스템은 이렇게 생겼습니다. 길이가 5l/8인 이미터는 최대 3l/4의 직렬 연결된 인덕턴스에 의해 전기적으로 확장되며 방사형 도체(균형추)의 길이는 l/4입니다. 따라서 이미 터, 인덕턴스 및 균형에서 일종의 파동 쌍극자가 밝혀졌습니다. 공진 주파수를 변경하고 전력선과 정합하는 것은 주로 전체 시스템의 중요한 요소인 인덕턴스에 의해 이루어집니다.

표는 14, 21 및 28MHz 대역에 대한 이러한 안테나의 치수를 보여줍니다.

표 1

범위, MHz 핀 길이, m 평균 직경, mm 균형추의 길이, m 인덕터
지름, mm 권선 길이, mm 회전 수 와이어 직경, mm
14 13,2 32 5X5,3 35 80 11 4
21 8,7 28 5X3,5 25 50 10 2,5
28 6,6 22 5x2 25 50 6 2,2

모든 varchant에서 이미 터는 절연체에 장착되고 상부에서 직경이 감소하여 만들어집니다. 10미터 밴드의 경우 두 부분으로 구성되며, 15미터 및 20미터 밴드의 경우 각각 95개 및 105개의 두랄루민 파이프로 구성되며 필요한 수의 스트레치 마크로 고정됩니다. 평형추는 안테나 코드로 만들어지며 핀과 그것으로부터 격리된 베이스(75미터 파이프) 사이의 지점에서 서로 연결됩니다. 라디에이터에 대해 XNUMX ... XNUMX ° 이내의 각도에서 균형추는 지붕으로 내려갑니다. 안테나는 임의 길이의 XNUMX옴의 파동 임피던스를 갖는 동축 케이블로 전원이 공급됩니다.

인덕터 제조를 위한 몇 가지 기술 팁. 코일은 전류의 양극에 있기 때문에 신호가 변할 때 기하학적 치수를 유지하는 방식으로 만들어야 합니다. 21MHz 및 28MHz 대역용 안테나에서 코일은 절연 재료로 만들어진 프레임에 만들어지며 그 위에 주어진 피치의 홈이 있습니다. 14MHz 안테나의 경우 코일은 프레임이 없습니다. 직경 4mm의 맨드릴에 직경 35mm의 구리 튜브로 감겨 있습니다. 맨드릴을 제거한 후 크기가 5X12X100mm인 4,2개의 플렉시 유리 판을 원하는 피치로 뚫은 직경 120mm의 구멍이 있는 코일의 회전 부분에 나사로 고정합니다. 이 독특한 "강화 리브"는 서로 XNUMX °의 각도로 배치됩니다.

안테나의 튜닝은 공진 주파수를 결정하고 필요한 경우 코일의 인덕턴스를 변경하여 수정하는 것으로 축소되었습니다. 이 작업 동안 선택한 주파수에서 최소 SWR이 달성되었습니다.

잘 조정된 안테나는 대역폭이 넓고 기후 변화와 기본 표면에 강합니다. 측정 결과 14MHz 대역의 SWR이 1,4MHz - 21, 1,5MHz - 28에서 1,8를 초과하지 않는 것으로 나타났습니다(그림 1). 공진 주파수에서 최소값은 각각 1과 같았습니다. 1,02 및 1,08.

간단하고 효율적인 장거리 안테나
Pic.1

휩 안테나의 품질은 각 범위에 대한 다양한 단순 안테나와 비교하여 통계적 방법으로 평가되었습니다. 수백 킬로미터에서 수천 킬로미터에 위치한 접촉으로 천 개 이상의 평가 비교가 이루어졌습니다.

가장 흥미로운 것은 2000/1,5 파장 핀과 관련된 데이터입니다. 최대 30km의 거리에서 제조 된 안테나는 최대 4000 포인트의 S 스케일에서 "손실"되었습니다. 이는 수직면의 방사 패턴이 약 5000"의 각도로 로브를 가지지만 이 방향의 방사 강도가 기존 SR의 방사 강도보다 적기 때문입니다. 통신원과의 거리가 멀어질수록 이점 작은 각도의 방사선이 수평선에 나타나기 시작하고 5 ... 8km의 거리에서 길이가 1l / 10000 인 핀이 평균 2000 포인트를 "승리"합니다. 긴 경로에서 최대 1,5 .. 2km, 수신 및 전송 모두에 대한 신호 레벨이 XNUMX, XNUMX ... XNUMX 포인트 증가합니다. 생성된 안테나의 이점은 소위 "긴 경로"를 따른 통신 및 극지방 캡을 통과하는 경로에서 가장 두드러집니다. .

따라서 설계의 단순성과 낮은 재료 비용에도 불구하고 이러한 시스템은 아마추어 무선 실습에서 좋은 결과를 보여줍니다. 다중 요소 안테나의 장점에 대해 이의를 제기하는 것은 무의미하지만, 수년간 휩 안테나를 사용한 결과 방송에서 스포츠와 DX 작업을 모두 성공적으로 수행할 수 있음을 알 수 있습니다.

외부 단순성으로 인해 이러한 안테나는 종종 제한된 특정 공간을 차지합니다.

어떻게 든 사용 계수를 늘리고 싶은 것은 아주 자연스러운 일입니다. 그러나 타협 솔루션을 찾는 것은 모든 긍정적인 속성을 무효화할 수 있습니다.

의심 할 여지없이 위에서 제안한 단일 대역 안테나는 모든 아마추어 대역에서 일치시킬 수 있지만 모든 대역에서 최적의 결과를 얻지 못하기 때문에 이러한 작업은 설정되지 않았습니다. 따라서 이중 대역 옵션을 시도했는데, 그 아이디어는 저주파 범위에 대해 5/8 파장 GP를 연결하고 고주파수에 대해 5l/8 핀 길이를 연결하는 것이었습니다. 따라서 28MHz 범위에 대한 14l/2,62 길이의 이미터는 5,3MHz에서 길쭉한 20/100파장 핀으로 사용되었으며, 균형추의 총 개수는 두 배가 되었으며 그 중 절반은 길이가 10m이고 나머지는 XNUMXm입니다. - XNUMXm 요소는 XNUMXm 범위에서 피더의 중심 도체를 가변 커패시터(XNUMXpF)에 연결하고 XNUMXm 범위에서 이전 인덕터에 연결하는 릴레이입니다. 구조적으로 커패시터는 동축 케이블 조각입니다. 릴레이 - 접점이 습기로부터 보호되는 RMug.

7MHz 및 14MHz 대역용 안테나도 동일한 방식으로 제작된다. 다만 여기에서는 길이 12,55m의 라디에이터의 경우처럼 40m 대역에 포함된 콘덴서의 정전용량이 너무 작지 않도록 수직부의 길이를 13,2m로 약간 줄여야 했다. 최종 버전에서는 180pF였습니다. 평형추의 총 개수는 5,3개이며, 10,8m 길이의 XNUMX개는 원형으로 균일하게 배치되어 있으며, XNUMXm 길이의 XNUMX개는 건물의 모양을 고려하여 늘어납니다. 그렇지 않으면 두 이중 대역 안테나의 설계 기능은 위에서 설명한 옵션과 동일합니다.

스위칭 요소의 출현은 특별한 어려움을 일으키지 않아야 합니다. 릴레이에 전원을 공급하기 위해 케이블 브레이드와 추가 와이어가 사용됩니다. 원칙적으로 중앙 코어를 통해 전원을 공급하여 고주파수 및 일정한 구성 요소를 "해제"할 수 있습니다. 2는 주파수에 대한 SWR의 의존성을 보여줍니다.

간단하고 효율적인 장거리 안테나
Pic.2

이 기사에서 논의된 모든 안테나는 집단 라디오 방송국과 저자의 라디오 방송국 모두에서 몇 년 동안 운영되었습니다. 그들은 라디오 아마추어에 의해 반복적으로 반복되었습니다. 안테나는 기술적으로 상당히 진보 된 것으로 판명되었으며 매개 변수의 안정성을 보여주었습니다.

저자: G. Bolotov(UA3QA) Voronezh; 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

다른 기사 보기 섹션 고주파 안테나.

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