XNUMX밴드 휩 안테나. 계획, 설명

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이 안테나와 수직 라디에이터의 바닥에 위치한 정합 장치에 의해 작동 주파수로 조정되는 유사한 다중 대역 GP의 차이점은 스위칭 요소 또는 가변 매개변수(커패시터, 인덕터)가 있는 요소가 없다는 것입니다. 단위. 이러한 솔루션은 악천후로 인한 매칭 장치의 고장 가능성을 줄이고 안테나 전체의 신뢰성을 높입니다.

이 기사에서는 다층 건물의 승강기 지붕에 설치할 수 있는 안테나에 대해 설명합니다. 이 안테나는 3 이하의 SWR로 부하에 대한 전력 감소 없이 작업할 수 있는 별도의 또는 트랜시버에 내장된 매칭 장치가 있는 아마추어 라디오 방송국에서 사용하기 위한 것입니다. 이 안테나에는 조정할 수 없는 매칭이 있습니다. 대부분의 7개 아마추어 대역(21-28 및 XNUMXMHz)에서 지정된 수준의 일치를 제공하는 장치입니다. 매칭 장치는 안테나 베이스에 설치됩니다.

안테나 자체(그림 1)는 높이가 6,25m인 수직 라디에이터입니다. 높이의 1/114까지 외경 2mm의 강관으로 제작되었으며, 핀의 상부 3/40는 무게와 안테나 바람을 줄이기 위해 007개의 평행한 강철로 제작되었습니다. 직경 XNUMXmm의 파이프(바닥 튜브와 동일한 반경). 이미터는 지지 절연체에 장착됩니다. 실제 설계에서는 SB-XNUMXS의 주동석 단열재를 사용하였다.

XNUMX 밴드 채찍 안테나

XNUMX 밴드 채찍 안테나
Pic.1

안테나에는 유전체가 있으며 하단은 엘리베이터 샤프트 지붕의 가장자리에 고정되고 상단은 파이프 상단에 고정됩니다 (대략 안테나 높이의 1/3 수준) . 평형추는 너비가 180mm인 2,5개의 강철 스트립으로 만들어졌으며 엘리베이터 샤프트의 지붕 크기가 2,5x2m로 새겨져 있습니다(그림 XNUMX).

XNUMX 밴드 채찍 안테나
Pic.2

안테나 무게 - 58kg. 테이블에서. 1은 다양한 아마추어 대역(50옴 피더 임피던스의 경우)에서 이러한 핀의 측정된 입력 임피던스와 SWR을 보여줍니다.

XNUMX 밴드 채찍 안테나

1,8 및 3,5MHz 대역에서 안테나는 거의 방사되지 않으며 대부분의 다른 대역에서는 고유 SWR이 너무 높아서 효과적으로 작동하지 않습니다. 안테나와 피더를 일치시키는 작업은 조정할 수없는 일치 장치로 해결되며 그 다이어그램은 그림 3에 나와 있습니다. 삼.

XNUMX 밴드 채찍 안테나
Pic.3

회로 요소의 계산 값은 표에 나와 있습니다. 2(L - μH 단위, C - pF 단위).

XNUMX 밴드 채찍 안테나

정합 소자 회로 소자에 상당한 전류와 전압이 발생하므로 K15U-1 세라믹 커패시터 및 동관 또는 대구경 와이어로 만든 단층 원통형 인덕터를 사용하는 것이 바람직합니다. 코일은 인덕턴스 값을 ± 20% 이내로 조정할 수 있어야 합니다(예: 이동식 클램프 사용). 요소의 치수와 전력은 안테나가 작동하는 송신기의 전력에 따라 선택됩니다.

매칭 노드는 다음과 같이 만들어집니다. 7,05개의 각 체인에서 안테나의 입력 임피던스는 해당 범위의 중간 주파수에서 피더의 파동 임피던스와 일치합니다(첫 번째 체인은 1MHz의 주파수 등). 조정은 직렬 분기의 인덕턴스와 병렬 하나. 실제로 표시된 인덕턴스와 커패시턴스는 L2nC3n, L1nC1n, L2nC2n 회로의 L3p 또는 L3n 및 C1p를 증가시켜 얻습니다. 처음에는 해당 범위의 중간 주파수에서 공진으로 조정됩니다(에 따라 6에서 XNUMX까지의 값을 가짐). 범위) 이러한 회로의 목적은 서로 다른 대역의 안테나를 교대로 일치시키는 프로세스가 가능하도록 서로 위에 있는 상호 영향 체인을 약화시키는 것입니다.

매칭 장치는 이렇게 작동합니다. 첫 번째 범위의 중간 주파수와 동일한 주파수로 송신기에서 신호를 수신했다고 가정합니다. 먼저 회로 2-6의 특성 임피던스가 매우 크다고 가정합시다(즉, 회로의 인덕턴스는 크고 커패시턴스는 작음). 이 경우 체인 2-6의 입력 임피던스도 매우 커서 첫 번째 체인의 설정에 큰 영향을 미치지 않습니다. 첫 번째 범위에서 안테나의 능동 저항은 피더의 파동 임피던스(50 Ohm)보다 작으므로 안테나에 직렬 인덕턴스가 있는 L자형 회로를 사용하여 안테나와 피더를 일치시킬 수 있습니다. 측면 및 송신기 측면의 병렬 커패시턴스. L21C21 회로는 공진으로 조정되고 저항은 11이므로 존재하지 않는 것 같습니다. 첫 번째 체인에서 인덕턴스 L21의 값은 안테나의 입력 임피던스를 피더에 일치시키는 데 필요한 값만큼 인덕턴스 L21의 값보다 크며 병렬 분기에서는 커패시턴스 C31의 값도 더 큽니다. 안테나와 피더의 일치를 보장하는 값에 의해 회로 L31C21을 공진으로 조정하는 데 필요한 값보다. 공진에서 주파수가 약간 벗어나면 L21C11 회로의 저항이 작아지고 L11C31 및 L31CXNUMX 회로의 저항이 이 주파수에서 안테나를 일치시키는 데 필요한 값과 약간만 다릅니다. .

사실, 회로 2-6의 회로의 특성 저항 값은 설계상의 이유와 2-6 범위에 대해 충분한 대역폭을 제공할 필요가 있기 때문에 매우 크게 만들 수 없습니다. 따라서 체인 2-6은 일치 수준에 영향을 줍니다. 이 영향은 L11 및 C31 값의 해당 변경으로 보상됩니다.

안테나 입력 임피던스의 활성 부분이 피더의 파동 임피던스보다 큰 경우를 제외하고 나머지 범위에서 정합 장치의 작동은 유사합니다. 해당 범위의 중간 주파수에서 회로 L1nC1n의 저항은 2이고 일치는 L3n 및 CXNUMXn의 값을 변경하여 수행됩니다.

정합 장치는 다음과 같이 구성됩니다. 먼저 요소의 값을 계산된 값에 가깝게 설정하고 L1nC1n, L2nC2n, L3nC3n 회로를 해당 범위의 평균 주파수로 튜닝함과 동시에 임피던스의 최소값을 회로 L1nC1n 및 L2nC2n 및 최대 - L3nC3n의 경우. 1_1n 또는 1_2n과 C3n의 값을 변경하여 실제 튜닝은 범위의 중간 주파수에서 이루어지며 가장 낮은 주파수 범위에서 튜닝을 시작하는 것이 좋습니다. 윤곽이 있다고 해서 서로 다른 범위에 대한 설정의 상호 영향을 완전히 제거할 수 없기 때문에 튜닝 프로세스를 반복해야 합니다.

튜닝 밴드를 확장하려면(모든 범위의 가장자리에서 SWR을 줄임) 해당 회로에서 인덕턴스 L3n을 높여야 합니다. 반대로 상호 영향을 줄이기 위해서는 해당 회로의 공진 주파수를 유지하면서 인덕턴스 L3n을 줄여야 합니다. 코일 L3n의 인덕턴스가 작은 값으로 루프 형태로 수행됩니다. 요소의 물리적 치수는 작은 것이 바람직합니다.

안테나가 설치된 장소에서 조정하는 것이 좋습니다. 기술적으로 이것은 매칭 장치가 안테나 베이스에 있기 때문에 어렵지 않습니다. 조정 요소의 위치를 조정한 후에는(예: 납땜에 의해) 고정되고 나중에 작동 중에 변경되지 않습니다. 다른 대역에 대한 안테나의 "공진 주파수"에서 SWR은 1,2-1,7 범위이며 18MHz 대역에서만 2,2입니다.

문학

라디오 11/2000, p.63-64

간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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