Antena doble zepelín dimensiones 80 m Elegir la antena adecuada banda HF

Durante el último mes, la afición a la radio ha avanzado un poco: me convertí en propietario del legendario Icom IC-R75, se construyó la antena T2FD y se sacó la antena más simple pero más interesante.

Habrá publicaciones separadas sobre los dos primeros, porque T2FD todavía está en el pasillo esperando la llave de la preciada puerta del ático, y el nuevo receptor simplemente requirió algo más que un cable en el balcón.

Entonces, LW (haz largo, Windom o "Americano"), se discutirá.

Cabe destacar que la antena fue inventada por Windom ya en 1936 y aún no ha perdido su relevancia, como muchas otras cosas en la radio. En su forma estándar, debería tener exactamente 41 metros de largo y cubrir casi todas las bandas de radioaficionados de HF, excepto 160 m.

Al girar el codificador una vez más por la noche, me di cuenta de que necesitaba expandir mis horizontes y, hasta que se instaló T2FD en el techo, tirar de una viga larga.

Mirando por la ventana, eligió rápidamente el punto más bajo de suspensión: un viejo poste de energía de madera. No es la mejor solución, por supuesto, dado que tengo una caja de jardín de 10 pisos, pero dados los costos de mano de obra, es mejor no pensar en una solución temporal.

A la mañana siguiente fui al mercado de la construcción, donde compré:
1. Vole P-274 40 metros (desenredado y empalmado) - 300 rublos.
2. Abrazaderas dúplex M2 - 6 piezas - 72 rublos.
3. Cable d2 - 2 m - 16 rublos.
4. Aislador retro - 2 uds. -24 frotar.
5. Pasador con anillo 10 * 60 - 12 rublos.
6. Tornillo de ojo - 12 rublos.
Total, 436 rublos)

Montar la antena tomó alrededor de 5 horas, junto con todas las pequeñas cosas y enrollar el transformador.
El balun 1:9 está hecho en un anillo PC40 con un diámetro de 38 mm. según el esquema conocido en Internet.

La longitud del lienzo resultó ser de unos 70 metros. Del pilar al balcón del sexto piso en el medio:

La altura de la suspensión en el poste es de unos 5 metros.

Dado que un lienzo tan largo definitivamente acumulará estática, se colocó un cable a tierra separado desde la barandilla del balcón (que está conectado a los accesorios y al circuito de la casa). El estrés atmosférico es algo serio:

Inmediatamente, junto con el comedero, extendí el núcleo hasta la cocina, donde tengo una caja de radio. En el futuro, pondré un interruptor de antena con la posición de todas las antenas "en el suelo".

Hasta ahora, por si acaso, meto una vena en la radio: es más tranquilo. La recepción no se ve afectada, porque la antena ya tiene un "descarga" de corrientes de RF a través del transformador.

Decidí alimentar la antena a través de un transformador solo debido a esta salida a tierra, no quería que las corrientes pasaran por el receptor. En cualquier caso, las tormentas eléctricas de mayo ya pasaron, por lo que todavía hay tiempo para pensar en el mejor solución.

Montaje del extremo superior de la antena:

forma general:

Al tensar, también es importante ceder ligeramente el tejido para aliviar la tensión física del alambre. Es necesario tener en cuenta tanto la posible formación de hielo como los vientos huracanados, que un campañol delgado puede no soportar.

Como resultado:
- Se abrió el rango de 80 metros: escucho aficionados de todas las zonas de Rusia, pero no más.
- Se abrió la frecuencia ferroviaria de 2130 kHz. Nada interesante
- olas medianas y largas - ahora truena con estruendo. Es un placer escuchar.
- Las estaciones de transmisión en el rango de 70, 60 metros ahora se escuchan en voz alta y, lo que es más importante, ¡hay muchas!).
África, el sudeste de Asia también son bien escuchados.

Hoy, por ejemplo, por la noche, escuché Radio Australia, como si fuera una emisora ​​cercana.

Pero. Las estaciones de Estados Unidos siguen siendo un misterio para mí. ¡O Chinaradio está interrumpiendo, o están esperando a T2FD en el techo! ..

Los radioaficionados buscan constantemente antenas que sean ideales para condiciones específicas. Por supuesto, el conocimiento de la teoría en este proceso es necesario, pero ninguna teoría puede reemplazar la experiencia personal. En otras palabras, no queda más que probar diferentes antenas una y otra vez, sopesando sus puntos fuertes y lados débiles y luego sacar conclusiones. Que vamos a hacer hoy. Esta vez experimentaremos con varias antenas hechas a partir de una línea de dos hilos.

un poco de teoria

Una línea de dos hilos son dos hilos que corren en paralelo. Como cualquier línea, una línea de dos hilos tiene varias propiedades, de las cuales las más importantes son (1) la impedancia, (2) el factor de velocidad y (3) la pérdida por unidad de longitud para una frecuencia determinada. Por supuesto, hay otras propiedades, como la capacidad lineal, así como el costo, el peso y otras.

A diferencia de HF, el cable RG58 no es adecuado para alimentar antenas en VHF. En su lugar, utilice RG213 o incluso un cable de menor pérdida. Cuando se utilizan 10 metros de RG58, la atenuación de la señal a 144 MHz es de 1,82 dB y a 450 MHz es de 3,65 dB. Para RG213, es 0,86 dB y 1,73 dB, respectivamente. Sin embargo, si el cable es corto, solo un par de metros, entonces RG58 servirá.

En HF, las líneas de dos hilos tienen poca pérdida. Con una longitud de línea de unos 10 metros, no tiene que preocuparse por las pérdidas en ella.

Finalmente, permítame recordarle que las líneas de dos hilos son sensibles a la precipitación. Asimismo, la línea de dos hilos debe estar ubicada desde el suelo y objetos metálicos a una distancia de al menos diez distancias entre sus hilos. A diferencia de una línea de dos hilos, el cable coaxial se puede colocar en cualquier lugar: a lo largo de las paredes, a lo largo del suelo o incluso bajo tierra.

¿Cómo medir la impedancia de onda y KU de la línea?

Las líneas de dos hilos de radioaficionados genuinas están disponibles en minoristas especializados en línea y en eBay para consultas como "Línea de escalera de 450 ohmios" y "MFJ-18H250". Pero los precios de tales líneas fluctúan alrededor de $1.5-3 por metro, lo cual es un poco caro. Por lo tanto, las líneas de dos hilos a menudo se fabrican independientemente de los cables y espaciadores disponibles, o se utilizan líneas diseñadas para propósitos ligeramente diferentes. Como ejemplos de líneas de dos hilos disponibles, se puede citar el cable P-274M ("vole", alrededor de $ 0,17 por metro) y TRP 2x0,4 ("fideos telefónicos", alrededor de $ 0,06 por metro). En eBay también puedes encontrar muchas ofertas de "cable de altavoz" (alrededor de $ 0,75 por metro, dependiendo del grosor del cable).

La desventaja de tales líneas es la impedancia de onda desconocida y KU. La pregunta es, ¿cómo se pueden medir?

La impedancia característica se puede medir al menos de dos maneras. La primera forma es esta. Se toman unos metros de la línea y un metro RLC. El dispositivo se aplica a uno de los extremos de la línea y se mide la capacitancia C. Luego, los cables de la línea se conectan en su segundo extremo y se mide la inductancia L. La impedancia se determina mediante la fórmula Z = sqrt (L / C) .

¡hecho de la diversión! La capacidad lineal mencionada anteriormente no es más de C por unidad de longitud de línea. Por ejemplo, un metro de cable coaxial RG58 tiene una capacitancia de alrededor de 100 pF. Previamente, utilizamos este hecho en la fabricación de escaleras para el dipolo.

Para el segundo método, necesitamos un osciloscopio, un generador de señales y un multímetro. Un conector BNC en forma de T está conectado al osciloscopio. Un generador está conectado a una de las entradas del conector y un segmento de la línea medida está conectado al segundo. Un potenciómetro está conectado al segundo extremo de la línea. El generador de señal genera una onda cuadrada y la perilla del potenciómetro se coloca en una posición en la que el osciloscopio muestra la señal sin ninguna distorsión. Cuando se encuentra tal posición, significa que no hay reflejos en la línea. Esto solo es posible si el potenciómetro tiene una resistencia igual a la impedancia característica de la línea. Solo queda tomar un multímetro y medir la resistencia resultante del potenciómetro. El proceso se ilustra en video por Alan Wolke, W2AEW.

Sin embargo, cabe señalar que ambos métodos están lejos de ser ideales. La práctica muestra que el error de medición es de al menos el 5%.

Usando la misma técnica con un osciloscopio, se puede determinar la ganancia de línea. Si desconectamos el potenciómetro, la señal se reflejará completamente desde el final de la línea. Usando un osciloscopio, podemos medir el tiempo que tarda una señal en viajar dos veces a lo largo de la línea (tiempo de ida y vuelta). Se conoce la longitud de la línea, lo que permite medir la velocidad de propagación de la señal. Dividiendo esta velocidad por la velocidad de la luz, obtenemos el KU.

Si no tiene un osciloscopio, entonces KU se puede medir usando un medidor SWR y una carga ficticia de 50 ohmios. Se toma un segmento de recta de 5 metros de largo. Un extremo está conectado a un medidor SWR, el otro extremo está conectado a una carga ficticia. Además, en el intervalo de 15-30 MHz, se busca una SWR mínima. Como resultado, debe encontrar la frecuencia donde la SWR es 1 o muy cercana a este valor. A esta frecuencia, la línea actúa como un repetidor de media onda y el dispositivo recibe una carga de 50 ohmios. Se conoce la longitud de la línea, la mitad de la longitud de onda también. La razón del primero al segundo es CU.

Antena de camping simple de una línea de dos hilos.

La teoría descrita anteriormente es necesaria para comprender y fabricar la siguiente antena (ilustración tomada de The ARRL Antenna Book):

La antena es un dipolo ordinario alimentado por una línea de dos hilos. Entre los radioaficionados de habla inglesa, la antena se conoce como antena de cable de altavoz, ya que a menudo se fabrica con el mismo cable de altavoz. Parecería que si alimenta un dipolo con una impedancia de entrada de 50-73 ohmios usando una línea de dos hilos con una resistencia de onda de 100-600 ohmios, no saldrá nada bueno. Pero arriba, descubrimos que una línea con una longitud de λ / 2 funciona como un repetidor de media onda. Queda por encontrar una línea adecuada, medir su KU, cortar la línea a la longitud adecuada y obtenemos un dipolo muy ligero y compacto. Dado que el dipolo está alimentado por una línea de dos hilos, no se producen corrientes de modo común en la línea, lo que significa que dicha antena no necesita un balun. Puede usar una varilla delgada como mástil y no tener miedo de que se rompa bajo el peso del balun.

Para el entorno, se decidió comprar 100 pies (30 metros) del mismo cable de altavoz con un grosor de 20 AWG y hacer un dipolo con un alcance de 20 metros. La CA medida de la línea resultó ser ~0,75. Esto es muy conveniente, porque la longitud de la línea λ/2 será de 7,5 metros, que es exactamente la longitud de las varillas ligeras y económicas.

Para unir la varilla, en lugar de tirantes, como la última vez, se decidió usar una pica cincelada:

Una pica torneada es una pieza de perfil de aluminio, cortada a medio metro y afilada con una dremel. El pico se clava en el suelo aproximadamente la mitad de la longitud. La varilla se sujeta con correas de velcro, como las que se usan para sujetar las baterías a los cuadricópteros. Contrariamente a la intuición, este diseño es bastante confiable y, en términos de peso y espacio, supera significativamente a tres destornilladores con cuerdas.

Para conectar la antena al transceptor, es conveniente utilizar un enchufe "cocodrilo" y "banana" con un diámetro de 4 mm:

El enchufe se enchufa en el zócalo SO-239. Se ajustan perfectamente en diámetro. Crocodile es la forma más fácil de agarrar la terminal de tierra del transceptor.

Las dimensiones exactas de la antena que obtuve son las siguientes. La longitud de la línea es de 758 cm. La longitud de un brazo es de 490 cm. El gráfico de ROE de la antena varía ligeramente según la altura de la antena al suelo y el ángulo entre los brazos, pero en promedio se ve así:

Si lo desea, jugando con la forma y la altura de la antena, SWR a 20 metros se puede convertir en uno. Por una feliz coincidencia, la antena resultó estar bastante bien adaptada a 15 metros. La SWR en este rango es de 1.7 a 2. Logramos hacer radiocomunicaciones en cada uno de los rangos. En cuanto al nivel de ruido y los informes recibidos, no noté ninguna diferencia con el dipolo clásico.

¡hecho de la diversión! Dado que la antena es muy compacta cuando está plegada, tiene sentido llevarla siempre consigo como repuesto.

Si desea colocar el transceptor más lejos de la antena y/o utilizar un mástil más alto (por ejemplo, los 10 metros óptimos para este rango), la línea de dos hilos se puede conectar a través de un balun 1:1 a un cable coaxial de longitud arbitraria.

Opción de rango múltiple

También es posible una versión multibanda de dicha antena (la ilustración nuevamente se toma prestada de The ARRL Antenna Book):

Esta antena es conocida por los nombres doble zepelín, doble zepp, zepp de alimentación central y, cuando se usan ciertos tipos y tamaños de línea, como la antena G5RV. La antena no tiene una impedancia de entrada muy clara. Sin embargo, con una buena elección de longitud de línea y hombros, se puede sintonizar en cualquier banda de HF usando un sintonizador.

¡Importante! Al contrario de lo que dicen las leyendas, la antena G5RV no se sintoniza mágicamente en todas las bandas. La antena requiere un sintonizador para todas las bandas excepto 14 MHz.

Esta vez la antena estaba hecha de un campañol con las siguientes dimensiones. La longitud de la línea es de 1340 cm La longitud de un brazo es de 1305 cm Para que coincida con la antena, se decidió utilizar el sintonizador automático mAT-30.

La antena sintoniza perfectamente cualquier banda de radioaficionados de 80 a 10 metros con una SWR de 1-1,2. Se realizaron QSOs de prueba en 20, 40 y 80 metros como las bandas más populares. Se recibieron buenos informes en todas las bandas.

Al mismo tiempo, la antena resultó ser sorprendentemente silenciosa. El nivel de ruido fue de 1-2 puntos a 20 metros, 2-3 puntos a 40 metros y 5-6 puntos a 80 metros. En mi QTH, nunca había visto un nivel de ruido tan bajo antes de dipolos, verticales o incluso antenas de cuadro (sin embargo, esta última está instalada cerca de casa). Por ejemplo, a los mismos 40 metros normalmente veo 6-7 puntos de ruido. No está muy claro con qué está conectado esto, pero trabajar en el aire es mucho más agradable.

Conclusión

Las variantes de antenas descritas son económicas, fáciles de fabricar, pesan poco y ocupan poco espacio en una mochila. A diferencia de los dipolos clásicos, no requieren un balún pesado. Por lo tanto, en el campo, usando una caña de pescar, tales antenas se pueden instalar en b sobre mayor altura A diferencia de las verticales, no necesitan contrapesos con los que alguien siempre tropieza. La antena de 20 metros no requiere sintonizador y cuando se monta en un mástil de 10 metros (necesitará un balun, pero en la parte inferior de la antena) es una antena bastante decente para comunicaciones de larga distancia. La versión multibanda de la antena requiere un sintonizador. Pero da acceso a todas las bandas de HF a la vez y tiene nivel bajo ruido.

En general, mi experiencia con antenas de 2 hilos ha sido abrumadoramente positiva. Voy a invertir más tiempo en estudiar antenas relacionadas.

Suma: Para la continuación del tema, ver artículos.

Las antenas alimentadas por el extremo, y en particular las antenas multibanda de cable largo, a menudo se alimentan con líneas sintonizadas (Figura 2-24).

La antena Zeppelin es un simple vibrador de media onda alimentado por una línea de transmisión de dos hilos sintonizada conectada a su extremo.

Un cable de la línea de transmisión está conectado al vibrador y el otro está aislado de él. La longitud de las líneas de transmisión debe ser λ/4 o ser un múltiplo de λ/4. Si la longitud de las líneas de transmisión es 2λ/4; 4λ/4; 6λ / 4, etc., es decir, igual a un número par de cuartos de onda, entonces la distribución de corrientes y voltajes es la misma en la entrada y salida de la línea de transmisión. Si la longitud de la línea de transmisión es igual a un número impar de cuartos de onda, es decir, 1λ / 4; 3λ/4; 5λ/4, entonces la distribución de corrientes y voltajes en la entrada de la línea es opuesta a la distribución en la salida.

Al final de cualquier vibrador hay un antinodo de tensión. Si el vibrador está alimentado por una línea con una longitud de 2λ/4, entonces en su extremo inferior también hay un antinodo de voltaje, y se habla de una conexión de voltaje con la línea. Si la línea de transmisión tiene una longitud igual a 1/4λ (3/4λ, 5/4λ, etc.), entonces la relación cambia y, aunque todavía hay un antinodo al final del vibrador, hay un nodo de tensión en el extremo inferior de la línea (antinodo actual). Al conectar la línea de transmisión al transmisor en los puntos de máxima corriente, hablan de acoplamiento de corriente.

Una antena zepelín de media onda, diseñada para una onda de 80 m, puede servir simultáneamente como antena de amplio alcance con algunas restricciones, ya que en una onda de 40 m esta antena funciona como una antena de onda "zepelín", y en ondas de 20, 15 y 10 m - como una antena de 2λ, 3λ o 4λ en forma de cable largo con potencia en el extremo. Si la longitud de la línea de transmisión es de aproximadamente 40 m, es decir, 2λ / 4 para 80 m, entonces en todos los rangos hay una conexión con la línea de transmisión de voltaje. Si la línea de transmisión tiene una longitud de 20 m, que corresponde a λ / 4 para 80 m, entonces a una frecuencia de 3,5 MHz hay una conexión de corriente y en los rangos restantes, por voltaje.

Los esquemas de configuración para varios tipos de comunicación se dan en la fig. 2-25.

El procedimiento para configurar dichos dispositivos de comunicación por antena se describirá en detalle en el Cap. 13

Antena multibanda Zeppelin

Una antena construida sobre la base de las consideraciones anteriores se muestra en la Fig. 2-26.

Esta antena para los rangos de 80, 40, 20 y 15 m tiene conexión de corriente, y en el rango de 10 m - conexión de voltaje y también se puede hacer con un vibrador de 20, 42 m de largo, pero al mismo tiempo en el rango de 80 m, la antena alimentada que se muestra en la Fig. 2-26 no funciona. Solo si el extremo de la línea de transmisión conectada al transmisor está cortocircuitado y la comunicación con la etapa final se realiza a través de un P- bucle, entonces, en este caso, dicha antena se puede usar en una onda de 80 m como la antena en forma de L más simple.

Si la antena alimentada por el extremo está diseñada para usarse en una sola banda, entonces tiene sentido conectar un segmento de cuarto de onda cerrado de una línea de dos hilos al extremo del vibrador y alimentarlo en modo de onda viajera, como se muestra en Higo. 2-27.

Se puede utilizar un trozo de cable plano de cualquier longitud o una línea de dos hilos hecha a sí misma como línea de transmisión que opera en el modo de onda viajera.

Antena de doble zepelín

Como ya se mencionó, el dipolo alimentado por el centro tiene el patrón polar más simple. Una de estas antenas alimentadas por el centro que se utiliza en todas las bandas de onda corta se conoce como antena zepelín dual (Figura 2-28).

Tabla 2-2. Dimensiones para varias antenas multibanda.

La longitud total del vibrador, m	Longitud de la línea de transmisión configurada, m	Rango, m	Tipo de línea de comunicación con el transmisor
		80	por voltaje
		40	-"-
41,15	12,80	20	-"-
		15	-"-
		10	por corriente
		80	por voltaje
		40	-"-
41,15	23,60	20	-"-
		15	-"-
		10	-"-
		80	por corriente
		40	por voltaje
20,42	12,95	20	-"-
		15	-"-
		10	-"-
		80	por voltaje
		40	por corriente
20,42	19,95	20	por voltaje
		15	por corriente
		10	por voltaje

Para sintonizar la línea de transmisión y su coordinación con la etapa terminal del transmisor, los circuitos que se muestran en la Fig. 2-25. Sin embargo, el más comúnmente utilizado, así como para una antena Zeppelin ordinaria, es la conexión de la línea de transmisión con la etapa final del transmisor mediante un bucle P simétrico (Fig. 2-28).

En el caso de utilizar un vibrador balanceado exclusivamente como antena de banda única, la línea de alimentación se empareja mediante un bucle de adaptación de cuarto de onda. La línea de transmisión adaptada puede tener cualquier longitud, ya que opera en un modo de onda viajera. Hay que tener en cuenta que si la longitud total del vibrador es al menos 1λ o un número entero λ (antinodo de tensión en el punto de alimentación), entonces se aplica una rama de cuarto de onda cerrada, y si la longitud del vibrador es igual a λ/2 o un número impar λ/2, luego use un bucle abierto de cuarto de onda.

No hace falta decir que cualquier tipo de dispositivo de emparejamiento puede usarse para emparejar, siempre que sea fácil de implementar de manera constructiva.

Al describir una antena en forma de L como antena multibanda se encontró que un vibrador que opera en todos los rangos, en la práctica, puede ajustarse finamente a resonancia para solo un rango. En todos los demás rangos, debe tenerse en cuenta una mayor o menor desviación de la longitud de resonancia del vibrador.

Lo anterior es cierto no solo para una antena en forma de L, sino también para todas las posibles antenas de onda. El factor de acortamiento de la antena depende en gran medida del efecto de borde capacitivo que se produce en los extremos de la antena. Como puede verse en la fig. 2-29, si el conductor se excita en los armónicos más altos de su onda resonante, es decir, varias medias ondas caben a lo largo de su longitud, entonces el efecto de borde capacitivo aparece solo en sus extremos.

Dado que el efecto de borde capacitivo alarga la longitud eléctrica de la antena, se debe reducir la longitud de la antena. De la fig. 2-29, está claro que un vibrador, a lo largo del cual caben varias medias ondas, debe acortarse relativamente menos que un vibrador de media onda, ya que el efecto capacitivo en este caso ocurre solo en los extremos del vibrador.

Entrada de antena puntos A-A(ver Fig. 5.13) tiene una gran resistencia de entrada (alrededor de 600 ohmios), según el grosor eléctrico del cable y la capacitancia final. Tal antena puede ser excitada por una línea simétrica con una impedancia de onda de aproximadamente 600 ohmios (longitud de línea R/4 o 3A,/4). El segmento de cuarto de onda actúa como un transformador que reduce la resistencia en los puntos B-B.

K-x/2 U/UI p-l/2

Ts15m(2aA2m)

Ts15m(go,42m)

12,80 m o 23,60 m (12,95 m o 19,95 m)

Bobina del transmisor

Arroz. 5 13 Anteia Zepelín:

a - diseño de antena; b - las dimensiones principales de la antena de cinco bandas; c - antena doble Zeppelin

En estos puntos se puede conectar una línea coaxial de impedancia característica Zo=50...75 Ohm.

En el espacio cerca de la antena (en el lado de la línea eléctrica), se crea un fuerte campo electromagnético que, de hecho,

imagen especular de una antena real. Por lo tanto, este espacio debe estar libre de todo objeto. De lo contrario, se observa una deformación significativa de las características de radiación, lo que conduce a un aumento en el nivel de interferencia. Observamos que esta antena, al igual que la antena de tipo /. considerada anteriormente, no tiene propiedades de filtrado e irradia todos los armónicos del transmisor al espacio. Es cierto que es posible reducir un poco el nivel de su radiación, lo que se logra cambiando entre la salida del transmisor y la entrada de línea. suministro V-V dispositivos de equilibrio.

Tenga en cuenta que si la longitud de la línea de alimentación es un múltiplo de la longitud de onda, entonces la antena considerada se vuelve similar a una antena tipo L. En este caso, la línea eléctrica se convierte en una fuente de radiación. Para evitar este fenómeno, la longitud de la línea eléctrica se elige en el rango de 12,8 a 13,75 m En lugar de una línea aérea de dos hilos con Zo=600 Ohm, puede usar una línea de dos hilos con aislamiento dieléctrico con Zo= 240...300 ohmios; al mismo tiempo, se debe recordar la influencia del factor de acortamiento y reducir la longitud de la línea a 11,9 M. Si la antena se usa solo en un rango, entonces se deben usar bucles de sintonización para mejorar la coincidencia (ver Fig. 2.46).

Antena doble Zeppelin. Conectando dos antenas individuales juntas como se muestra en la Fig. 5,1 Sv, tenemos una antena doble Zeppelin, que puede operar en cinco bandas de radioaficionados.

mesa B. 5.4 muestra las longitudes más adecuadas de las líneas de suministro y sus correspondientes métodos de suministro.

TABLA 5.4

Las longitudes de las líneas eléctricas y los métodos correspondientes para alimentar la antena doble Zeppelin.

Longitud total del vibrador, m	Longitud de la línea eléctrica, m	Método de alimentación en bandas de frecuencia, MHz

/- suministro de corriente; U - suministro de voltaje.

El suministro de voltaje requiere el uso de un circuito en paralelo y el suministro de corriente de un circuito en serie (para obtener información más similar, consulte § 3.2).

Antena de alcance con un cambio en la longitud de la línea de alimentación. Ra-e, se aclararon las razones del cambio en Z\=Ra+\Xa con un cambio en la banda 1 de las frecuencias utilizadas. La impedancia de entrada en la resonancia de la antena tiene solo un componente activo.

Esta condición sólo se puede realizar en un rango. : ya sea para excitar la antena usando una línea que tiene Zo \u003d /? 4, luego en las bandas estrechas Za> Ra y obtenemos un alto grado de desajuste

antena con una línea de alimentación. En lugar de usar varios sistemas de sintonización, en este caso, puede aplicar otro método de ajuste, a saber, cambiar el lugar donde se conecta la alimentación de la antena, lo que en la práctica no causa grandes dificultades.

La posibilidad de usar tal método de emparejamiento se aclara considerando la Fig. 5.14, que muestra la distribución de resistencia Sí a lo largo de la línea para varias frecuencias en las bandas de radioaficionados. La escala de cambio se basa en una escala logarítmica y tiene en cuenta los cambios en Ra de 65 ohmios a 3000 ohmios. Además, en estos gráficos, los segmentos curvilíneos del cambio en Ra se reemplazan por líneas rectas y el factor de acortamiento K es igual a 1.

A pesar de las simplificaciones adoptadas en la construcción, las gráficas del cambio en Ra son lo suficientemente precisas para fines prácticos. Se pueden obtener valores de Ra más precisos usando la fórmula

R = - Az + Ro, (5.5)

donde Rai y Ra2 son resistencias de entrada correspondientes a los nodos de corriente y tensión, respectivamente; Ro es la impedancia de onda del dipolo; b es la distancia desde el punto de conexión de potencia hasta el punto correspondiente a la corriente máxima en aitein; Soy la longitud de onda.

A partir de los gráficos que se muestran en la fig. 5.14, se puede ver que la mayoría de las intersecciones de las líneas de cambio de Ra para diferentes rangos y para diferentes longitudes de la línea eléctrica ocurren dentro de los límites de 200 y 300 Ohm.

Ejemplo. Con una longitud de línea de 14,1 m, las gráficas de cambio de Ra para cuatro bandas (3,5; 6; 14 y 28 MHz) se cruzan en casi un punto, correspondiente a /?a = 240 Ohm, y para el rango de 21 MHz, el valor seleccionado la longitud de la línea eléctrica corresponde al valor máximo de Ra- Con una longitud de línea eléctrica de 7 m, se observa la coincidencia de los valores de Ra (alrededor de 240 ohmios) para tres rangos (7; 14 y 28 MHz) .

Si ahora la impedancia de la línea eléctrica, cuya longitud se elige en función de la coincidencia de Ra para varios rangos, se toma igual a Zo = a = 240 Ohm, entonces dicho sistema (antena - línea eléctrica) estará operativo en varios rangos de frecuencia al mismo tiempo.

Hay que tener en cuenta que será bastante difícil lograr una coincidencia completa de las resistencias, ya que en nuestro razonamiento no se tuvo en cuenta el valor real del coeficiente de acortamiento, sino que se tomó K = 1. Sin embargo, mediante la selección práctica de la longitud de la línea de alimentación, que tiene una impedancia característica Zo- = 240 ... 300 Ohm, es posible lograr un rendimiento de adaptación muy bueno en varios rangos de frecuencia.

Antenas Zeppeli alargadas y acortadas. En la fig. 5.15a muestra un diagrama de un anteiii, llamado Zeppelin doble anteiii alargado. Esta antena es diferente a la que se muestra en la fig. 5.13v, longitud del brazo vibrador. La longitud del brazo del vibrador es de 27 m.La impedancia de entrada de la antena tiene rangos de longitud de 10; veinte; 40; 80 m /?a = 240 ... 300 Ohm (el valor exacto de la resistencia de entrada depende de la altura de la suspensión de la antena), lo que le permite usar una línea de dos hilos en una cinta dieléctrica para alimentar la antena.

Tenga en cuenta que el coeficiente de acción direccional de tal anteiii es algo mayor que el de una doble anteiii convencional. Además, debe tenerse en cuenta que la impedancia de entrada de la extensión

Como regla general, un radioaficionado novato, que comienza a fabricar una antena, se pierde frente a una variedad de diseños de antena diferentes. Probablemente sea necesario prestar atención, en primer lugar, a la familia de vibradores de media onda.

Tienen una longitud eléctrica igual a λ/2 y radian en una dirección perpendicular al plano en el que están suspendidos.

Tales antenas simples de media onda son:

• antena con circuito intermedio, antena "Wind" ("American"),
• Antena Y, estante vibrador,
• vibrador con cable linea electrica,
• Antena de onda completa W3DZZ, antena Zeppelin.

Todas estas antenas en relación a la ganancia son completamente equivalentes y se diferencian únicamente en el tipo de alimentación.

El siguiente grupo de antenas son antenas en forma de cable largo. Son emisores, a lo largo de los cuales caben varias medias ondas de la frecuencia de trabajo. En este caso, los segmentos individuales de media onda se excitan en oposición de fase y, en consecuencia, con un aumento en la longitud del conductor, la dirección de la radiación principal se acerca cada vez más a la dirección de la tensión del cable.

Las antenas de cable largo incluyen:

• antena en forma de cable largo, antena de onda completa DL7AB,
• antena en forma de v,
• antena rómbica.

El siguiente grupo consta de antenas direccionales de marco, que tienen un patrón de radiación nítido en la dirección perpendicular al plano en el que se encuentran sus elementos. En este caso, estamos hablando de vibradores de media onda excitados en fase ubicados en un plano vertical uno encima del otro.

Aproximadamente la misma ganancia en la dirección de la radiación principal tienen antenas direccionales giratorias. Tienen la ventaja de que se pueden utilizar para establecer conexiones en todas las direcciones. Ocupan poco espacio, pero su diseño mecánico es mucho más complejo. La más económica en términos de diseño y al mismo tiempo la antena direccional giratoria más eficiente es la antena “doble cuadrado”. Al tener solo dos elementos, no es inferior en sus parámetros a la antena de "canal de onda" de cuatro elementos.

Por último, mencionamos los radiadores verticales, que son las antenas verticales más sencillas en forma de pines. Se diferencian en que requieren muy poco espacio y tienen un patrón de radiación circular. El diseño más conocido y eficaz de este tipo de antenas es la antena de plano de tierra (GP), que, cuando se instala correctamente, a pesar de que tiene un patrón de radiación circular, aún proporciona una pequeña ganancia y un ángulo de radiación vertical poco profundo.

¿Qué antena de onda corta elegir?

Se puede recomendar a un radioaficionado novato que diseñe las antenas a continuación, ya que están destinadas a los fines descritos, lo cual ha sido verificado por la práctica a largo plazo de su uso, y la relación entre los costos de mano de obra y materiales para su fabricación y los resultados obtenidos. es muy bueno.

Un emisor con un patrón circular y un área útil mínima para los rangos de 10, 15, 20 metros es una antena de tipo plano de tierra.

Una antena de onda completa con una pequeña ganancia en las bandas de onda corta de alta frecuencia y una acción direccional débilmente pronunciada: la antena de onda completa W3DZZ.

Radiador direccional con una huella muy grande y alta ganancia para todas las bandas - Antena en forma de V.

Radiador rotativo direccional de altísima ganancia para los rangos de 20, 15 y 10 metros - antena "doble cuadrado".

La expresión alada de los radioaficionados dice: el mejor amplificador de potencia es una antena.

Aquí consideraremos tipos de antenas simples de fabricar, pero bastante efectivos.

dipolo de media onda

El patrón de radiación en el plano horizontal tiene la forma de un ocho, la radiación máxima (recepción) cae en el plano de la red de antena.

Desde los extremos, la radiación es mínima.

En el plano vertical, la forma del diagrama de radiación depende de la altura del dipolo suspendido sobre el suelo. Cuanto más alta esté suspendida la antena, más eficientemente funcionará en rutas de larga distancia.

La impedancia de entrada del dipolo es de unos 75 ohmios y cambia ligeramente cuando la altura de suspensión es H mayor que λ/2. Si la altura de suspensión es inferior a un cuarto de la longitud de onda, la impedancia de entrada disminuye.

La longitud de un dipolo de media onda se calcula mediante la fórmula:

donde L está en metros, f está en kHz.

Cuanto más grueso es el cable del que está hecha la antena, mayor es su ancho de banda. En la práctica, un diámetro de cable de antena de al menos 4 mm es suficiente y un cable de antena o bimetálico es el más adecuado para esto.

Antena multibanda W3DZZ

Una forma de usar un dipolo con múltiples rangos es apagar parte de él usando circuitos resonantes.

Especial atención merece la antena multibanda con línea de transmisión por cable emparejada, diseñada por el radioaficionado W3DZZ. Para los radioaficionados que quieren tener una antena de banda ancha, este diseño es, con diferencia, el más sencillo y práctico.

El espacio requerido para la antena es pequeño, y en las bandas donde viajan la mayoría de los enlaces de larga distancia, se puede obtener una ganancia significativa. Si se observan las dimensiones especificadas, generalmente no se requieren enmiendas adicionales. Alimentar la antena a través de un cable coaxial en modo de onda viajera también elimina las interferencias de radio (el cable debe estar a una distancia de 6 m perpendicular a la antena).

Los inductores L1 y L2 son iguales. Se pueden enrollar en un marco con un diámetro de 50 mm (cable PEV-2 1,5, el paso de bobinado es de aproximadamente 2,5 mm, el número de vueltas es 20). Antes de conectar el circuito a la antena, se verifica mediante el GIR y se ajusta la longitud o número de vueltas L1 y L2 del devanado hasta obtener una resonancia a una frecuencia de 7050 kHz. Los condensadores C1 y C2 - 60 pF, deben estar clasificados para tensión hasta 3000 V y potencia reactiva hasta 10 kVA. Dado que los circuitos de antena no deben desafinarse cuando cambia la temperatura ambiente, los capacitores deben estar con un TKE negativo.

Antena vertical (GP)

Antena vertical: un pasador de cuarto de onda con contrapesos. Los contrapesos juegan un papel tierra artificial. La investigación del radioaficionado suizo HB9OP ha demostrado que con la antena GP es posible lograr una radiación direccional en el plano horizontal cuando se utilizan tres conductores radiales, estirados en un ángulo de 120° entre sí en el plano horizontal e inclinados en un ángulo de 45°.

Esta antena irradia predominantemente en las direcciones de las bisectrices de los ángulos entre conductores horizontales y tiene un ángulo de radiación vertical del orden de 6 - 7°. El patrón de radiación de esta antena en el plano horizontal tiene la forma de una hoja de trébol.

El ángulo de radiación vertical óptimo, igual a 6 - 7 °, se logra, según el radioaficionado HB9OP, con una altura de suspensión de antena de 6 metros. El número de conductores radiales en un ángulo dado de inclinación de 45° afecta la impedancia de entrada de la antena y para la antena especificada oscila entre 50 y 53 ohmios.

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