발코니 안테나. 계획, 설명

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오늘날 아마추어 라디오의 초창기처럼 많은 아마추어 라디오는 (여러 가지 이유로) "발코니" 안테나를 사용하도록 강요받고 있습니다. 이 기사의 저자는 "발코니 GP"에 대한 흥미로운 솔루션을 제공합니다.

안테나 이론에서 알 수 있듯이 송신 안테나에서 생성된 전자기장의 강도를 결정하려면 이 안테나를 세그먼트 세트인 기본 방사체로 표시해야 합니다. 모든 수신 지점에서 전체 안테나에 의해 생성된 전계 강도는 이러한 각 세그먼트의 방출에 의해 생성된 전계 강도 값의 합입니다. 차례로, 별도의 기본 이미 터에 의해 생성 된 필드의 강도는이를 통과하는 전류와 길이에 비례합니다.

각 기본 방사체에 흐르는 전류를 결정하기 위해서는 안테나의 종류에 따라 달라지는 안테나의 전류 분포 법칙을 알아야 합니다. 1/XNUMX 파장 진동기의 전류 분포 법칙은 그림 XNUMX, a에 나와 있습니다. 코사인 특성이 있습니다.

발코니 안테나
Pic.1

물론 28MHz 아마추어 대역이나 27MHz CB 대역용 풀사이즈 수직 5/8파 진동기는 물론, 반파 진동자나 대중적인 XNUMX/XNUMXl 진동자는 말할 것도 없이 발코니에 설치하는 것은 불가능하다. 따라서 짧은 안테나가 발코니 안테나로 사용됩니다.

모바일 라디오용 산업용 안테나(길이가 파장의 1/1 미만인 안테나)에서 확장 코일은 입력 임피던스의 용량성 성분을 보상하는 데 사용됩니다. 연장 코일이 있는 단축된 수직 진동기의 전류 분포는 그림 XNUMXb에 나와 있습니다. XNUMX/XNUMX파 진동자와 관련하여 안테나 하부는 그대로 제외되고 대신에 인덕턴스 코일(확장 코일) Lud가 설치된다. XNUMX/XNUMX파 진동자의 하부 전류가 최대이므로 이러한 방식으로 안테나를 짧게 하여 가장 효율적인 부분(그림 XNUMXb에서 점선으로 표시된 전류 분포)을 제외한다.

공정한 질문이 생깁니다. 안테나의 아래쪽 부분이 아니라 전류가 최소 인 위쪽 부분을 제외하도록 안테나를 짧게 할 수 있습니까? 이러한 방법이 존재하며 이러한 유형의 안테나는 예를 들어 중파 라디오 방송국의 송신기로 널리 사용됩니다. 이 기사에서 제안하는 안테나는 바로 이러한 유형의 안테나입니다.

제안된 안테나의 동작 원리와 장점을 이해하기 위해 일반적으로 이러한 안테나의 동작 원리를 설명하고자 한다. 1/1 파장 진동기의 상부(그림 1, a)는 길이가 파장의 XNUMX/XNUMX 미만인 별도의 진동기로 나타낼 수 있습니다. 이러한 진동기의 입력 저항은 용량 특성을 가지고 있습니다. 따라서 몇 가지 가정을 통해 XNUMX/XNUMX파 진동기의 상부를 적절한 정전용량 Cn의 부하 커패시터로 교체할 수 있습니다. 이 유형의 안테나와 그 안의 전류 분포가 그림 XNUMXc에 나와 있습니다. 그림에서 알 수 있듯이 이 안테나의 전류 분포는 확장 코일이 있는 단축 안테나의 전류 분포에 비해 더 양호합니다(그림 XNUMXb). 즉, 연장 코일이 있는 안테나와 용량성 부하가 있는 안테나의 물리적 길이가 같을 때 후자의 유효 길이(높이)가 더 큽니다. 용량성 부하 안테나에 확장 코일이 없다는 것도 장점입니다. 결국, 연장 코일이 사용되는 안테나에서 손실의 상당 부분이 이 특정 코일에 해당합니다.

무화과에. 도 2는 28MHz 아마추어 대역 또는 27MHz CBS 대역에 대해 만들기 쉽지만 매우 효과적인 발코니 안테나를 보여줍니다. 그 디자인의 특징은 안테나가 발코니 가장자리를 넘어 돌출되지 않고 연장 코일이 없으며 발코니 자체의 금속 부분이 균형추로 사용된다는 것입니다. 안테나는 금속 구조 (일반적으로 용접 그리드 형태)가 외부 울타리 (난간)의 기초로 사용되는 주거용 아파트의 발코니에서 만들 수 있습니다. 아파트 발코니의 금속 난간은 안테나 균형추의 기능과 위 발코니의 금속 난간(용량성 부하 회로에서 "접지"의 역할)을 잘 수행할 수 있습니다.

발코니 안테나
Pic.2

동축 케이블의 편조는 발코니의 금속 난간(난간)에 연결됩니다. 커패시터 Cn은 한 단자로 안테나 웹의 상단 지점에 연결되고 다른 단자로 - 상층 발코니의 금속 난간 하단에 연결됩니다. 커패시터 커패시턴스 Cn은 진동기 (안테나 시트)의 길이 - 1,6m로 선택됩니다. 이것은 일반적으로 주거용 아파트의 천장 높이 2,5m에 해당합니다. 진동기의 길이가 다른 경우 커패시턴스 Cn은 다음과 다를 수 있습니다. 표시한 것. 진동기의 길이가 길수록 커패시턴스 Cn은 작아야 합니다.

안테나의 설계는 그림 3에 나와 있습니다. 1. 안테나 시트는 안테나 코드로 만들어집니다(단면은 중요하지 않음). 여러 개의 연선 절연 전선을 사용할 수 있습니다. 전선의 끝은 절연체를 벗겨내고 함께 납땜해야 합니다. 웹 끝의 절연체는 텍스톨라이트 또는 기타 사용 가능한 절연 재료로 만들어진 판 형태로 만들어집니다. 트리머 커패시터 Cn - 세라믹 디스크 유형 KPK-XNUMX. 하단 안테나 절연체는 두 개의 볼트로 울타리에 부착되며, 터미널을 통해 케이블 외피와 금속 발코니 난간 사이의 안정적인 전기 접촉을 보장해야 합니다. 또한 위의 발코니 난간 하단에 장착 구멍을 뚫을 필요가 있습니다. 이 구멍에는 볼트도 나사로 고정되어 있으며 안정적인 접촉을 위해 튜닝 커패시터 Cn의 회전자에 연결된 와이어가 미리 납땜되어야 하는 단자를 단단히 고정해야 합니다.

발코니 안테나
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안테나는 SWR 미터를 사용하여 조정됩니다. 트리머 커패시터 Cn을 조정하면 작동 범위 중간에서 최소 SWR이 달성됩니다.

튜닝 후 튜닝 캐패시터에 침전되는 것을 방지하려면 캐패시터와 함께 보드에 비닐 봉지를 씌운 다음이 보드에서 상단 발코니로가는 전선에 단단히 감아 야합니다. 백의 하단 가장자리는 자유로워야 합니다. 이렇게 하면 백 내부에 응축수가 형성되는 것을 방지하고 습기가 쌓이는 것을 방지할 수 있습니다.

제안된 안테나는 전력 증폭기와 함께 작동하는 데 적합하지 않습니다. 첫째, 이 안테나에서는 20/20파 진동자와 마찬가지로 진동자 상단의 전압이 피더(진동자의 하단)에서 안테나에 공급되는 전압보다 몇 배 더 높습니다. 따라서 입력 전력이 약 XNUMXW를 초과하면 튜닝 커패시터(Cn)가 파손될 수 있고, 수분이 들어가면 더 낮은 전력에서도 파손이 발생할 수 있다. 둘째, 입력 전력이 크면 발코니의 금속 난간에 다소 큰 RF 전압이 존재할 수 있습니다. (최대 XNUMX와트, 이 전압은 문제를 일으키지 않습니다.) 단, 다른 발코니 안테나를 사용할 경우에는 위생상, 위생상 고출력으로 작업하는 것은 권장하지 않습니다.

설계 변경 없이(커패시터 조정만 필요) 안테나는 27MHz(CB) 대역에서 제대로 작동합니다. 제 생각에는 용량 성 부하가있는 단축 안테나가 주거용 아파트의 발코니에 적합합니다. 라디오 방송국이 다층 건물의 상층 중 하나에 있고 통신원에 대한 방향이 집 벽으로 둘러싸인 반원 내에있는 경우 발코니 안테나 작업시 특히 좋은 결과를 얻을 수 있습니다. 발코니 측면 (벽에 수직 방향에서 ± 90 °).

문학

라디오 1/2000, p.65-66

간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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