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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 소형 여우 안테나 144MHz. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
출판 전부터 라디오 선수들 사이에서 토론 과정에서 안테나 기술 전문가인 K.P. Kharchenko 기술과학 후보의 글이 논란을 일으켰다. 국제 수준의 스포츠 마스터이자 다양한 규모의 대회(유럽 선수권 대회 포함)에서 여러 차례 우승한 Gorky 거주자 A.I. Grechikhin은 제안된 디자인의 기초가 되는 아이디어를 "매우 흥미롭고 독창적"이라고 말했습니다. 그는 또한 장치의 단순성에 주목했습니다. 경험이 적은 운동 선수인 Muscovite V. N. Verkhoturov는 최소한의 방향 찾기 가능성을 제공하는 안테나를 만드는 것이 "운동 선수에게 심각한 관심이 될 수 있다"고 생각합니다. 또한 이 작은 크기의 안테나는 다소 부피가 큰 "파동 채널"보다 큰 이점을 가질 수 있는 것 같습니다. 결국 "여우"를 찾는 "사냥꾼"은 말 그대로 빽빽한 덤불을 헤쳐나가야 합니다. 그러나 두 선수 (Sverdlovsk A.S Partin의 스포츠 마스터)는 디자인을 비판했습니다. 그래서 그들은 운동 선수의 머리에 안테나를 배치하는 것이 타당한지에 대해 의구심을 표했습니다. 움직이는 동안 방향을 지정하고 머리를 항상 회전시키는 것은 그리 편리하지 않습니다(그러나 분명히 다른 검색 기술을 개발하는 것이 가능합니까?) . 또한 경쟁 규칙에 따르면 안테나가 설계된 수직 편파뿐만 아니라 수평도 가능하다고 말합니다 (음, 매우 간단합니다. 진동기를 수평으로 배치하십시오). 요컨대, 거의 모든 비판적 진술이 반박되었습니다. 그리고 가장 중요한 것은 원하는 경우 안테나를 손에 들고 다닐 수 있도록 개조하여 안테나의 디자인을 변경할 수 있다는 것입니다. 더 심각한 문제는 안테나의 유효 높이가 낮고 반사 신호에 대한 감도가 낮은 접지에 대한 커패시턴스 변경의 시스템 매개변수(특히 대칭성)에 대한 불가피한 영향과 관련이 있습니다. .실제적인 수술만이 이러한 두려움을 없앨 수 있습니다. 편집자들은 이 안테나가 "개발에 적용할 수 있는 흥미로운 제안"이라는 A.I. Grechikhin의 의견을 공유합니다. 게재된 글이 아마추어 라디오 선수들에게 도움이 되기를 바랍니다. 여우 사냥꾼은 "여우"로 향하는 방향을 선택할 수 있는 장비를 마음대로 사용할 수 있어야 합니다. 이 문제는 수신 장치와 함께 안테나에 의해 해결됩니다. 이러한 안테나를 구성하는 두 가지 방법이 있습니다. 첫 번째 경우 안테나는 뚜렷한 단방향 다이어그램을 가져야하며 주변 방향의 신호를 비교하고 원하는 신호를 선택하여 최대 수신 신호에 따라 주어진 방향을 선택합니다. 두 번째 경우에는 안테나 패턴에 깊은 최소값이 하나 있습니다. 여기서도 원하는 방향은 비교 및 선택에 의해 결정되지만 이미 신호 최소값에 의해 결정됩니다. 두 옵션을 모두 분석하면 이론적으로 두 번째 옵션이 더 선호되는 것처럼 보입니다. 첫 번째 경우에 좁은 방사 패턴을 얻으려면 일반적으로 파장에 상응하는 "큰" 안테나가 필요하기 때문입니다. 또한 최소 신호보다 최대 신호로 접근할수록 "여우"에 대한 방향을 결정하기가 더 어렵습니다. 이 기사에서는 방사 패턴의 최소값이 뚜렷한 소형 안테나를 구축하는 변형을 제안합니다. 수신 장치의 건설적인 솔루션도 제안되어 운동 선수가 손을 자유롭게 할 수 있으므로 기동성이 향상됩니다. 안테나의 작동 원리를 이해하기 위해 그림 1, a(텍스트)를 살펴보겠습니다. 고주파 진동의 두 개의 조건부 동일한 생성기 G1 및 G2를 포함하는 균질한 긴 라인의 세그먼트를 보여줍니다. O는 선의 중간이고 U는 선을 따른 전압 분포 곡선입니다. 발전기가 동위상이면 최대값(전압 안티노드)이 라인 중간에 위치합니다. 발전기 G2의 진동 위상이 발전기 G1의 진동 위상보다 뒤처지면 그림 1b와 같이 라인의 전압 분포 곡선이 각도 j만큼 이동합니다. 반대로, 발전기 G2의 진동 위상이 발전기 G1의 진동 위상보다 앞서면 분포 곡선은 그림 1c와 같이 반대 방향으로 이동합니다. 지점 3-4에서 장치를 켜서 라인의 전압을 결정하는 데 동의하면 |U3|> &|U1| 및 U2=0을 볼 수 있습니다.
고려되는 조건부 발생기로는 두 개의 동일한 안테나, 예를 들어 쌍극자가 작동할 수 있습니다(그림 1, d). 이 경우 라인의 진동 위상은 전파의 도달 방향에 따라 달라집니다. 그림 1d에서 화살표는 세 가지 방향을 나타냅니다. I - 전파가 두 안테나에 동시에 도달합니다. II - 전파의 전파 경로에서 안테나 1이 먼저 서고 그 뒤에 안테나 2가 있습니다. III - 반대로 안테나 2는 앞에 있고 1은 뒤에 있습니다. 전기도 단위의 거리 j에서 안테나 1에서 이격된 섹션에서 전압의 반파장 라인에서 동일한 장비를 측정하여 위에서 고려한 모든 경우를 각각 얻습니다. 따라서 전파의 도달 방향을 미리 알지 못하고 지점 3-4의 장치가 라인에 최소 전압을 표시할 때까지 두 개의 안테나 시스템을 회전하여 찾을 수 있습니다. 이 경우 분명히 전파의 전파 방향은 II 방향과 일치합니다. 그러한 안테나-피더 장치의 방사 패턴은 카디오이드 유형이 될 것입니다. "fox" 신호가 수신기의 잡음 레벨에서 구별될 수 있다고 가정할 때, 안테나가 XNUMX 방향에 대해 특정 각도로 회전할 때 방향 중 하나가 그 안에 있는 사각 지대를 찾을 수 있습니다. 확실히 원하는 것. 송신기에 가까울수록(방사선 수준이 증가함에 따라) 데드존이 줄어들고 원하는 방향이 보다 정확하게 결정됩니다. 도 2에 도시된 구성적 변형을 예로 사용하여 안테나 및 수신기를 구성하는 설명된 방법을 구현하는 것이 가능하다. XNUMX. 다음은 헤드셋 형태로 만들어진 장치의 일반적인 모습입니다.
금속 후프 1과 호 - 가로 11 및 세로 12를 기반으로합니다. 수신기 용 금속 케이스 2도 호가 교차하는 영역에 설치됩니다. 배터리의 치수를 수신기 케이스 내부에 놓을 수 없으면 세로 호 12(배터리 3개 - 8)에 고정됩니다. 수신기의 부하는 부드러운 방음 패드로 둘러싸인 전화기 9이며 턱 아래에 헤드셋을 고정하기 위해 끈 11가 꿰매어 있습니다. 스페이서를 통한 전화는 가로 호 1의 끝에 고정됩니다. 후프 4의 정면 및 후두 부분에는 두 개의 안테나 절연체 5가 배치되어 단단히 고정됩니다. 안테나 절연체는 핀 유형의 안테나 13를 고정합니다. 안테나 끝에는 조정 부싱 7이 있습니다. 두 안테나의 전원 단자는 라인 1(그림 6, d의 라인 l)로 연결되고, 라인 7은 수신기 입력을 티 10(포인트 3)을 통해 라인 4에 연결합니다. 및 도 1의 7, d). 수신기는 입력 임피던스가 높아야 합니다(선로를 분류하지 않도록). 접힌 (지그재그) 형태의 라인 1의 더 긴 부분이 후프 XNUMX에 놓입니다. 구조물을 제작할 때 후프의 중심을 통과하는 수직축을 중심으로 최대한 대칭이 되도록 노력해야 합니다. 이 요구 사항을 준수하지 않으면 방사 패턴의 대칭이 왜곡되고 방향을 결정할 때 오류가 발생합니다.
무화과에. 3은 헤드셋의 기초를 구성하는 요소의 치수를 보여줍니다. 크기 S는 전면 안테나에서 라인 7이 켜진 지점까지 라인 6의 파장의 분수 단위로 거리를 결정한다는 점에서만 중요합니다. 라인 세그먼트 7의 기하학적 크기는 다음과 같이 결정됩니다. l1=S/2e 여기서 e는 속도 계수입니다. 폴리에틸렌 충전 동축 케이블의 경우 e = 1,51-1,52이므로 옵션 l1=70mm. 라인의 전체 길이는 케이블의 파장 단축을 고려하여 평균 파장의 절반입니다. lav=2,07m l=680mm로. 양쪽에 동일한 길이 80mm를 따라 총 길이 l을 추가하면 l이 증가합니다.1 호의 교차점에서 티 150을 보다 편리하게 배치하기 위해 최대 10mm. 안테나 피더 장치를 오류 없이 전기적으로 엄격하게 대칭으로 만들 수 있다면 생산이 완료될 것입니다. 그러나 이것은 즉시 수행 할 수 없으며 라인 b가 라인 7에 연결된 지점에서 안테나의 신호 전압은 진폭이 동일하지 않거나 안테나 사이의 위상 편이가 180 °와 같지 않습니다. 파도는 "4" 방향에서 옵니다. 그것과 다른 것은 1과 같은 결과 장력을받는 것을 허용하지 않습니다. 이것은 그림 2에 설명되어 있습니다. 4. 여기 벡터 1과. 도 2는 각각 제4 및 제4 안테나로부터 오는 전압을 도시하고, 각도 a는 위상 편이이다. 결과 전압은 빨간색 벡터입니다. 무화과에. 그림 4에서 전압 XNUMX과 전압 XNUMX는 진폭이 동일하지만 엄격하게 위상이 다르지는 않습니다. XNUMX, b에서 전압은 역위상이지만 진폭은 그림 XNUMX에서 서로 동일하지 않습니다. XNUMX, 전압은 위상이 다르고 진폭이 동일하지 않습니다. 이 모든 위치에서 결과 전압은 XNUMX과 다르며 그림 XNUMX에만 나와 있습니다. XNUMX, d 우리의 요구 사항을 충족합니다.
예를 들어 안테나의 길이가 변경되면 안테나에서 오는 신호의 위상과 진폭이 동시에 변경되기 때문에 실제 안테나 공급 장치에서 이러한 조건을 모두 제공하는 것은 그리 쉬운 일이 아닙니다. 위상(또는 진폭만)만 변경하면 최소한 한 번은 더 조정해야 합니다. 서로에 대해 진동기의 축을 확장하거나(S 크기 변경) 라인 6의 연결 지점을 라인 7로 변경하여 위상만 변경할 수 있습니다. 그림 5은 연결 지점이 구조적으로 변경될 수 있는 방법을 보여줍니다. 6와 XNUMX.
라인의 총 길이(브레이드 위)는 840mm입니다. 양쪽에서 동일한 끝 D1은 절연체에 삽입하는 데 필요합니다. 여기서 2은 케이블의 중심 도체이고, 3는 폴리에틸렌 절연체의 돌출 부분이며, 150은 브레이드를 덮고 납땜된 브래킷입니다(접점 및 브레이드 리테이너 역할을 함). 이 브래킷은 헤드셋의 헤드밴드에 납땜해야 합니다. 전면 안테나에 인접한 브래킷 3의 끝에서 1mm 떨어진 곳에 도체 50이 약 3mm 노출되도록 절단해야 합니다. 섹션의 케이블 피복도 브래킷 4에 밀봉하고 구리(황동) 플레이트 XNUMX에 납땜해야 합니다. 이 섹션은 나중에 위상 보상을 위한 선분 역할을 합니다.
무화과에. 도 6은 플롯을 보여준다. 이 노드를 호스팅하는 헤드셋입니다. 여기서 12는 가로 호의 세그먼트이고 7은 후프의 세그먼트입니다. 후프와 가로 호는 서로 고정되어 있으며 전기 접촉이 있습니다. 플레이트(4)는 후프와 후프 사이에 간격이 있도록 리벳(9)으로 후프에 부착됩니다. 케이블 5는 후프를 따라 놓여 있습니다. 라인 6의 케이블 끝 부분의 브레이드는 플레이트 11에 고정된 브래킷 10로 덮이고, 케이블 6은 가로 방향 호 12에 놓이고 두 번째 끝은 수신기에 연결됩니다. 플레이트(10)는 부분 4 및 7에 의해 형성된 슬롯에 단단히 삽입되고, 중심 도체 1 및 8이 연결됩니다. 폴리에틸렌 절연체(13)의 돌출된 부분은 플레이트(8)와의 단락으로부터 도체(4)를 보호합니다. 슬롯을 따라 플레이트(10)를 이동하고 도체(8)와 함께 라인(6)의 스위칭 포인트를 변경할 수 있습니다. 따라서 원하는 단계를 선택합니다. 조정은 연속 근사화 방법을 통해 여러 단계로 수행됩니다. 안테나 중 하나의 진동기 길이를 변경하여 수신기 입력의 신호가 XNUMX이되도록 (또는 최소값을 갖도록) 회선을 전환하는 위치를 선택하려고합니다. 이 경우 헤드셋이 송신기를 향하도록 적절하게 향해야 합니다. 시스템의 전기적 대칭을 위반하지 않도록 측정 시 선 도체를 만지지 않아야 합니다. 결과에 도달하면 얻은 치수와 위치를 수정해야 합니다. 라인의 열린 부분(절단)은 뚜껑으로 닫아야 하며(유전체일 수 있음) 모든 케이블 부분은 절연 테이프로 후프와 아크에 부착해야 합니다. 헤드셋의 후프와 호는 구리 또는 황동 테이프, 안테나 진동기(가요성 테이프 또는 와이어, 절연체)로 만들 수 있으며 모든 고주파 유전체에서 거의 모든 유형의 동축 케이블을 연결하는 데 사용할 수 있습니다. 절연체의 편리한 분할 설계. 브래킷 2이 후프에 납땜 된 후 절연체의 내부 절반이 케이블의 돌출 부분 5 (그림 3)에 놓입니다. 절연체의 외부는 안테나 진동자를 라인의 중심 도체에 납땜한 후 내부에 적용합니다. 볼트를 사용하여 절연체 부품을 서로 고정할 수 있습니다. 헤드셋의 모든 금속 부품은 서로 전기적으로 접촉해야 하며, 피더 라인의 브레이드는 인접한 헤드셋 부품에 전기적으로 닫혀 있어야 합니다. 라인 6의 브레이드(그림 2)는 수신기 케이스에서 납땜을 해제해야 합니다. 장치의 전기적 대칭을 유지하려면 라인 7과 6(그림 2)을 정확히 모방하지만 헤드셋의 반대쪽에 "유휴" 케이블 세그먼트를 배치하는 것이 바람직합니다. 안테나 피더 시스템은 수신기 특성의 선형 섹션에서 송신기까지의 거리가 최소 10-15m인 실외에서만 조정할 수 있습니다. 측정 영역에는 송신기 신호가 반사되어 다른 방향에서 안테나로 올 수 있는 건물과 물체가 없어야 합니다. 이러한 반사의 존재는 튜닝 품질을 저하시키거나 심지어 불가능하게 만듭니다.
임계값 장치(주어진 신호 레벨에 의해 제한됨)가 있는 수신기의 경우, 출력 신호 레벨에서 가져온 방사 패턴은 그림 7와 같은 특성을 갖습니다. 7, a - XNUMX, 연속적으로 "여우"에 접근합니다. 저자 : K. 하르첸코; 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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