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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 XNUMX개의 HF 안테나. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
저주파 대역의 GP David Reid(PA40HBB/G80BZF)는 3m 및 0m 아마추어 밴드를 위한 흥미로운 단축 GP 디자인을 제안했습니다. 안테나에 대한 자세한 설명과 작성자가 수행한 실험 결과는 그의 "홈페이지"에서 확인할 수 있습니다. . 저자의 친절한 동의를 얻어 그의 안테나에 대한 간략한 설명을 게시합니다. RAZNVV는 이 디자인에 대한 특허를 신청했기 때문에 저자의 동의 없이는 상업적 목적으로 사용할 수 없습니다. 그러나 이것은 아마추어 라디오 방송국에서 사용하기 위해 단파 운영자가 이 안테나를 반복하는 데 제한을 두지 않습니다. 처음에 RAZNVV 안테나는 40미터 범위의 단축 GP로 개발되었습니다. 나중에 80m 범위에서 작동하도록 조정할 수 있음이 밝혀졌습니다 (메인 라디에이터의 크기를 변경하지 않고 40m 범위에서 안테나의 특성을 저하시키지 않고). 개략적으로, 이 안테나는 그림 1에 나와 있습니다. 1 (치수 - cm). 메인 라디에이터(2), 두 개의 "선형 부하"(각각 3 및 40미터에 대해 80 및 4) 및 용량성 부하(XNUMX)로 구성됩니다.
주 이미 터는 각각 2m 길이의 두랄루민 파이프 30 개로 조립됩니다. 추가 요소 (부싱)없이 도킹을 보장하기 위해 서로 다른 직경 (26, 22, 18 및 2mm, 벽 두께 88mm)의 파이프 섹션이 사용되었으며 깊이 773.6mm까지 서로 단단히 삽입되었습니다. 주 라디에이터의 결과 높이는 XNUMXcm이며 하단에서 "지면"과 격리되어야 합니다. 적절한 직경의 플라스틱 수도관 조각이 지지 절연체로 사용되었습니다. 이미 터의 개별 요소 연결 지점의 안정적인 고정은 클램핑 클램프와 함께 제공됩니다. 용량 성 부하의 설계는 그림에 나와 있습니다. 2. 길이 2cm, 너비 100mm, 두께 6mm의 두랄루민 스트립(1) 90개로 구성됩니다. 각 스트립의 끝 중 하나는 50 * 각도에서 3mm 길이로 구부러집니다 (바이스에 고정하고 가스 버너로 굽힘을 가열하여). 클램핑 칼라(150)의 도움으로 주 이미 터에 부착되어 수평 "십자"를 형성합니다. "크로스"의 기계적 안정성을 높이기 위해 중앙에 직경 XNUMXmm의 디스크를 설치하여 구조를 강화할 수 있습니다.
용량성 부하의 목적은 이미터의 품질 계수를 낮추고(즉, 안테나 대역폭 확장) 입력 임피던스를 높여 50옴 피더에 더 잘 맞도록 하는 것입니다. 따라서 80m 범위에서 용량 성 부하가없는 안테나 버전의 대역폭은 180kHz (SWR-2 이하)이고 이러한 부하가있는 버전은 300kHz 이상입니다. 라디에이터의 전체 길이를 해당 아마추어 대역에서 공명을 제공하는 크기로 만들기 위해 안테나는 소위 "선형 부하"(선형 부하)를 사용합니다. 이 용어는 안테나의 물리적 치수를 줄이기 위해 집중 요소(인덕터) 대신에 이미터의 형상 변경이 사용됨을 의미합니다. 웹의 "선형 부하" 부분이 구부러져 짧은 거리에서 이미 터의 주요 부분을 따라갑니다. 일반적으로 "선형 부하"에 의한 안테나 단축은 파라미터의 눈에 띄는 저하 없이 40%의 값이 될 수 있다는 것이 인정됩니다. 인덕터 사용과 비교할 때 이 방법의 명백한 이점은 설계가 단순하고 눈에 띄는 저항 손실이 없다는 것입니다. "라인 로드" 방법은 일부 회사에서 지향성 안테나 설계에 사용되며 GAP는 "라인 로드"가 있는 수직 안테나도 생산합니다. GP에 대한 "라인 로드"의 총 길이는 간단하게 계산됩니다. 안테나 패브릭의 총 길이(기본 라디에이터에 "라인 로드"를 더한 값)는 해당 대역의 773,6/290,2 파장과 같아야 합니다. 메인 라디에이터 길이가 40cm인 경우 안테나의 "선형 부하"에 포함된 도체의 길이는 1309,7cm(범위 80미터) 및 XNUMXcm(범위 XNUMX미터)여야 합니다. 이 설계에서 메인 라디에이터에 용량성 부하가 존재하기 때문에 주어진 값보다 약간 작아야 합니다. 이 단축은 간단한 계산이 불가능하며 실제로는 "선형 부하"의 요소를 선택하는 것이 처음에는 작은 마진으로 가져오고 안테나가 작동 주파수에 맞춰질 때까지 점차적으로 줄이는 것이 더 쉽습니다. 작업은 안테나 베이스에서 수행되기 때문에 어렵지 않습니다. 작성자 버전에서 "라인 로드" 와이어의 최종 길이는 279cm(주파수 7050kHz에서 최소 SWR) 및 1083,2cm(주파수 3600kHz에서 최소 SWR)였습니다. "선형 부하"의 제조에서 저자는 직경 2.5mm의 절연 구리선을 사용했습니다. 필요한 길이의 와이어 조각을 잘라낸 후 (튜닝을 위해 약간의 여유가 있음) 불완전한 링 형태의 도체로 상부가 닫힌 1 와이어 라인과 유사한 루프로 구부러집니다 (그림 XNUMX 참조). 주 라디에이터(그림 1의 3)에 "선형 부하"를 고정하기 위해 유전체 스페이서(2)가 만들어집니다. 이 스페이서는 메인 라디에이터에 직접 나사로 고정됩니다(5). 전선(3). "선형 하중"을 형성하고 스페이서의 구멍을 통과하고 조정 후 에폭시 접착제(4)로 고정됩니다. 스페이서의 길이는 50mm(범위 40m, 5개) 및 120mm(범위 80m, 13개)입니다. 안정적인 기계적 고정을 보장하기 위해 루프 길이를 따라 고르게 분포됩니다. 루프 링을 고정하기 위해 길이 120mm(범위 40m)의 스페이서 하나와 길이 320mm(범위 80m)의 스페이서 하나가 만들어집니다. "선형 부하"는 메인 라디에이터의 반대편에 배치됩니다.
3m 범위의 "라인"(그림 40의 치수 A) 도체 사이의 거리는 40mm여야 합니다. 80m -100mm의 경우. 링 "선형 하중"의 직경 범위는 40미터 -100mm이고 범위는 80미터 - 300mm입니다. 각 "선형 부하"의 루프 끝 중 하나는 메인 라디에이터의 하단에 연결되고 나머지 자유 끝은 피더에 연결됩니다. 안테나는 별도의 동축 케이블 또는 고주파 계전기의 접점에 의해 "선형 부하"에 연결된 하나의 케이블로 공급됩니다. 동일한 케이블에 동시에 연결하려는 시도가 실패했습니다. 40미터 대역에서는 안테나의 특성이 변하지 않았고, 80미터 대역에서는 단순히 작동을 멈췄다. 저자가 선택한 안테나 요소의 치수는 50옴의 파동 임피던스를 가진 동축 케이블을 통해 공급될 때 1,5kHz의 주파수에서 최소 SWR 40로 1,1미터의 전체 범위 내에서 7050 이하의 SWR을 보장했습니다. 80미터에서 안테나는 1.2kHz의 주파수에서 최소 SWR(약 3600)로 조정되었습니다. 동시에 주파수 대역 3500 ... 3800kHz에서 SWR은 2(1,5kHz 주파수에서 3500, 1,6kHz 주파수에서 3700, 2kHz 주파수에서 3800)를 초과하지 않았습니다. 이 데이터는 50평방미터에서 얻은 것입니다. 중. 40미터 범위에서 축소된 안테나와 전체 크기의 라디에이터를 직접 비교한 결과(신호 레벨 특파원 및 방송국 수신에 따라) 거의 동일하다는 것이 나타났습니다. 80미터 범위에서 안테나 단축은 이미 60%를 초과합니다. 따라서 매우 높은 효율성에 대해 말할 필요가 없습니다. 그러나 이 대역에서 DX 통신도 허용합니다. 저자는 또한 20m 길이의 1개 와이어 카운터웨이트로 안테나를 테스트했습니다. 10x10m 정사각형에 "맞추기' 위해 동시에 40m 및 80m 범위 내의 SWR은 약간 증가했습니다. 예상대로 균형추에 대한 두 가지 옵션을 직접 비교하면 와이어 균형추가 있는 안테나의 효율성이 다소 떨어졌지만 40m 및 80m 대역에서 DX 통신을 수행하는 데 여전히 충분했습니다. XNUMX개의 전파 안테나 저항을 도입하여 여러 아마추어 밴드에서 라디오 방송국의 작동을 보장하는 안테나는 명백한 단점-효율성 감소에도 불구하고 단파에서 계속 인기가 있습니다. 이러한 인기에는 몇 가지 이유가 있습니다. 첫째, 이러한 안테나는 일반적으로 저항이 포함 된 한 형태 또는 다른 형태의 프레임과 같은 매우 단순한 디자인을 가지고 있습니다. 둘째, 광대역 때문에 그들은. 일반적으로 튜닝이 필요하지 않으므로 여러 대역에서 공중에서 작업할 수 있는 안테나인 최종 결과의 달성 속도를 크게 높이고 단순화합니다. 저항의 전력 손실은 50%에 이른다. 한편으로는 손실이 커 보이지만 다른 한편으로는 무선 아마추어(특히 도시 지역)가 더 효율적인 다중 대역 안테나를 설치하지 못할 수도 있습니다. 더욱이, 단일 대역 안테나 시스템에서도 명백하지 않은 손실이 있을 수 있는 순서입니다. 생생한 예는 GP 유형의 안테나에 대한 잘못된 "접지"에서의 손실입니다(예를 들어, Radio, 1999, No. 10. p. 59에서 "얼마나 많은 균형추가 필요한지" 참고 참조). 이러한 손실을 측정하는 것은 어렵기 때문에 단순히 기억하지 않는 것을 선호합니다. 프레임에 저항이 있는 T2FD 광대역 틸팅 안테나의 클래식 버전으로, 설치를 위해 10m 및 2m 높이의 두 개의 마스트가 필요하고 7 ~ 35MHz의 주파수 대역에서 작동합니다. 문헌에 여러 번 설명되어 있습니다. 10의 주파수 대역에서 설치 및 작동을 위해 하나의 마스트 만 필요한 안테나의 흥미로운 수평 버전 ... 드디어 이 안테나의 세로형 버전이 등장했습니다. L. Novates(EA2CL)가 "Otra vez con la antena T2FD"("URE", 1998, p. 31,32) 기사에서 제안했습니다. 총 높이가 약 7.5m(그림 4 참조)인 이 안테나는 14 ~ 30MHz 대역, 즉 1개의 모든 고주파수 HF 대역에서 작동합니다. 이미터(스플릿 루프 진동기)는 두 개의 동일한 절반(2과 25)으로 구성됩니다. 직경 1mm, 벽 두께 4mm의 두랄루민 파이프로 만들어집니다. 이미 터를 형성하는 파이프의 개별 섹션은 두랄루민 부싱으로 상호 연결됩니다 (그림 3에는 표시되지 않음). 4.5m 높이의 독립형 목재 마스트 (XNUMX)에서 이미 터는 크로스바를 사용하여 고정됩니다. XNUMX 개는 이미 터의 위쪽 절반에, XNUMX 개 또는 XNUMX 개는 아래쪽에 있습니다.
종단 저항 R1은 송신기 출력 전력의 약 4/300에 해당하는 전력 손실을 가져야 합니다. 그림에 나와 있습니다. 도 75에서, 이 저항의 값은 1옴의 안테나 입력 임피던스를 제공하므로 특성 임피던스가 4옴인 동축 케이블을 통해 전원을 공급하려면 변환 비율이 50:1인 광대역 발룬 변압기가 필요합니다. 특성 임피던스가 6옴인 케이블을 사용하는 경우. 변환 비율은 500:450이어야 합니다. 50옴 저항을 사용할 때 안테나의 입력 임피던스는 약 1옴이 됩니다. 따라서 파동 임피던스가 9옴인 동축 케이블로 전원을 공급하려면 변환 비율이 XNUMX:XNUMX인 발룬 변압기가 필요합니다. 이러한 변압기 설계의 변형은 위에서 언급한 수평 안테나 T2FD에 대한 기사에 나와 있습니다. 밸런싱 변압기는 XX 지점에 연결됩니다. EA2CL 안테나 제조의 유일한 작은 기술적 어려움은 공급 케이블입니다. 브레이드의 픽업을 줄이려면 케이블이 수 미터 길이에 걸쳐 안테나 웹에 수직이어야 합니다. 또한 실제로 이러한 픽업을 XNUMX으로 줄이는 것은 비현실적이므로 케이블의 고주파 전류에 대한 초크를 생성해야 합니다(이미 수직인 부분). 가장 간단한 솔루션은 전원 케이블을 여러 번 감아 작은 코일을 만드는 것입니다. T2FD 유형 안테나는 VHF 대역에서 매우 잘 작동하며 일반적으로 컷오프 이하의 주파수에서도 우수한 SWR을 가집니다. 그러나 이미 터의 크기가 작기 때문에이 경우 효율이 당연히 떨어집니다. 그러나 후자는 단거리 통신에 이러한 안테나를 사용할 가능성을 배제하지 않습니다. 부하 저항이 있는 안테나도 일부 회사에서 생산합니다. 따라서 Barker & Williamson 회사는 1.8 ~ 30MHz 주파수 대역에서 작동하는 AC-1,8-30 안테나를 생산하며 원칙적으로 주거용 건물의 지붕에 설치할 수 있습니다(타워형이 아님). 이러한 안테나를 설치하려면(그림 5) 높이가 (1) 10,7m인 비금속 마스트 하나만 있으면 됩니다. 호출 방법: "Vertical Half Rhombic"(VHR - Vertical Half Rhombic) 또는 "Loaded Pyramid". 이 논쟁에 안테나가 심하게 변형된 T1996FD와 유사하다는 점을 추가할 수 있습니다. 어쨌든 그것은 잘 작동하지만 그것을 무엇이라고 부를지는 부차적인 질문입니다.
안테나를 설치하기 위해서는 마스트(1) 외에 높이 2m의 랙(0.9)이 10개 더 필요하며 안테나는 동축 케이블(3)과 광대역 밸런싱 트랜스포머(1)를 9:4의 변환 비율로 통해 공급됩니다. 안테나의 방사 부분 - 반 마름모 (5 및 XNUMX)를 형성하는 도체. 부하 저항(6)의 저항은 450옴입니다. 전력 소모 측면에서 요구 사항은 T2FD 안테나와 동일합니다. 프레임(7, 8 및 9)을 닫는 도체는 세미 마름모의 균형추를 형성합니다. 표면 위의 도체 서스펜션(9)의 높이는 5cm에 불과하며 이러한 서스펜션 높이로 인해 랙(2)의 높이가 눈에 띄게 낮아질 수 있다는 점에 유의해야 합니다. 모든 도체는 직경 2mm의 구리선을 사용했습니다. 말할 필요도 없이 부하 저항과 밸런싱 매칭 변압기는 대기 중 습기로부터 확실하게 보호되어야 합니다. 이는 T2FD 안테나와 VHR 안테나 모두에 적용됩니다. VHR 안테나 뒤에 있는 아이디어를 사용합니다. 분명히 더 좁은 범위의 작동 주파수 (예 : 3.5 ... 30 MHz 또는 7 ... 30 MHz)와 그에 따라 더 적은 수의 아마추어 밴드를 위해 매우 컴팩트 한 장치를 만드는 것이 가능합니다.
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