|
| |
 |
Электронные компоненты Мануалы ческой штанге, входящей в несущую конструкцию (на рис. И эти места обозначены точкой. Толщина штанги и толщина вибраторов обычно соизмеримы). На рис. И изображены применяемые в радиолюбительской практике вибраторные антенны и антенны типа «волновой канал» различных типов. Размеры элементов антенн и расстояния между ними показаны в долях длины волны. Так, например, если у стержней излучателя и рефлектора стоят соответственно цифры 0,469 и 0,487, рис. 11 (/), то это означает, что их длины соответственно составляют указанную долю от средней длины волны рабочего диапазона. Цифры со стрелками указывают расстояния между элементами также в долях средней длины волны. Например, на рис. И (/) показано, что расстояние между излучателем и рефлектором равно 0,15Я, длина излучателя 0,469 X и длина рефлектора 0,487 X. Использование в антеннах «волновой канал» простого полуволнового вибратора в качестве излучателя дает очень малые входные сопротивления антенн. Низкоомные антенны трудно согласовывать с фидерными линиями. Поэтому антенны /-6, 8-12 и 16 (рис. И) можно использовать и с петлевыми вибраторами, выбирая размеры последних в соответствии с указаниями § 30 таким образом, чтобы получать необходимое отношение RJRo, удобное для согласования с фидером. В качестве примера можно рассмотреть антенны 7, 13-15, 18 (рис. И). Размеры петлевого вибратора антенны 7 указаны на рисунке. В антенне 13 использован петлевой вибратор с одинаковым диаметром трубок и расстоянием между ними 0,01 X. Антенна 14 снабжена петлевым вибратором прямоугольной формы с разными диаметрами проводников. Верхний проводник (пассивный) имеет диаметр Й2=8 мм, нижний (активный) - di=2 мм, расстояние между осями проводников /1=55 мм. Применение петлевого вибратора позволяет питать антенну непосредственно от симметричного двухпроводного фидера с волновым сопротивлением 2о = 240 Ом, В антенне 15 также использован петлевой вибратор. Его проводники имеют диаметры: верхний (пассивный) Й2=12 мм, нижний (активный) d = Z мм. Расстояние между проводниками Я = 25 мм. Антенна непосредственно питается симметричным двухпроводным фидером с во.таовым сопротивлением 2о = 240 Ом. Следует остановиться на антенне 17 (рис. И). Эта двухэтажная антенна «волновой канал» с одинаковым расстоянием между директорами имеет расстояние между этажами 0,554 Л. Питается она от рамочного излучателя, изображенного в правом нижнем углу рис. 11 (17). К рамочному излучателю в точках, лежащих на середине боковых стержней, присоединяют симметричный фидер. Линию с волновым сопротивлением 2о = 70 Ом подсоединяют через согласующий плавный переход длиной 0,1 X. Двухэтажная антенна 18 отличается тем, что в результате использования двух петлевых вибраторов входное сопротивление Лвх=110 Ом. Петлевые вибраторы имеют диаметры пассивных проводников da = 24 мм, диаметры активных проводников di=12 мм при осевом расстоянии А = 50 мм. Симметричная двухпроводная воздушная линия, соединяющая петлевые вибраторы, имеет диаметр проводов d=6 мм и расстояние между их осями h-2\ мм. В середине линии подключают симметричный фидер с соответствующим волновым сопротивлением (2о=110 0м). При конструировании антенн «волновой канал» с одинаковым расстоянием между директорами для ориентировочных расчетов можно использовать график, помещенный в левой части номограммы № 30. График позволяет выбирать длину директоров в зависимости от их количества q и отношения длины волны к диаметру директоров IdlX. На этой же номограмме слева имеются горизонтальные шкалы для определения к. н. д. антенн и полосы рабочих частот в зависимости от относительной длины антенны LjX. Правая часть н®-мограммы № 30, предназначенной для вычисления длины вибраторов I в зависимости от длины волны X и коэффициента т, может использоваться для нахождения геометрических размеров вибраторов антенн «волновой канал». По известной средней волне рабочего диапазона Лив соответствии с указанными иа рис. 11 значениями относительных длин вибраторов (т) находят их геометрическую длину /. Эту же номограмму можно применить для вычисления оди- ночных излучателей (как полуволновых, так и одноволновых) по известному коэффициенту укорочения k (номограмма № 28). Пример 1. Рассчитать антенну «волновой канал», изображенную на рис. 11 (16), предназначенную для работы на средней частоте 145 МГц (длина волны Я=206 см). Соответственно указанным на рисунке относительным размерам вычисляют геометрические размеры вибраторов (можно пользоваться правой частью номограммы № 30): рефлектор- 1044 мм, излучатель - 995 мм, 1-й директор - 950, 2-й -946 мм, 3-й -943 мм, 4-й -936 мм, 5-й - 930 м.м, 6-й -924 мм, 7-й -918 мм, 8-й -911 мм, 9-й -905 мм, 10-й -898 мм, 11-й - 892 мм. Расстояния между вибраторами: излучатель-рефлектор - 508 мм, излучатель-1-й директор-178 мм, 1-й директор - 2-й директор -190 мм, 2-н директор -3-й директор-191 мм, 3-й-4-й директоры - 406 мм, 4-й-5-й дн-ректоры -807 мм. Расстояния между последующими директорами одинаковы и также равны 807 мм. Сумма всех междувибраторных расстояний составляет L/X=3,2. По шкале на номограмме № 30 (нижняя слева) находят к. н.д. антенны G»16 дБ. Вторая снизу шкала (слева на той же номограмме) дает значение относительной полосы частот (в процентах от резонансной) Л/«1,65%. Таким образом, антенна может работать на частотах от 142 до 148 МГц. Для диаметров вибраторов антенны d = 20 мм (Vd = 100). При одинаковой длине директоров и расстоянии между ними около 0,33 % (700 мм) их размеры должны соответствовать графику номограммы № 30: / = 0,42 % (т. е. по 870 мм). 32. РАМОЧНЫЕ АНТЕННЫ Номограмма №31 Из большого разнообразия рамочных антенн наиболее часто радиолюбители конструируют для диапазона УКВ антенны типа «квадрат» и «двойной квадрат». В отличие от вибраторных антенн эти антенны удобнее в конструктивном выполнении и менее подвержены влиянию электрических по.мех и, в частности, помех от зажигания двигателей внутреннего сгорания. Антенны типа «квадрат» чрезвычайно просты. Их расчет сводится к вычислению периметра проводника при условии, что сторона квадрата должна быть близка к четверти длины волны. Экспериментально определено, что общая длина провода излучающей квадратной рамки должна быть на 1,5% больше Я (т. е. равна 1,015 Я), чтобы выполнялись условия резонанса. В этом случае можно обходиться без дополнительных настроечных шлейфов. Одиночную рамку на УКВ употребляют редко. Чаще используют комбинацию рамка - излучатель и рамка - рефлектор, получившую наименование «двойной квадрат». Эта антенна изображена на рис. 12 (/), где все размеры выражены в относительных единицах (в долях длины волны Л). Антенна «двоГг-ной квадрат» позволяет получить к. н.д. G=5 дБ при ослаблении излучения назад около 20 дБ. Входное сопротивление антенны i?Bx = 70 Ом, и ее можно непосредственно соединять с обычным 75-омным кабелем. Следует заметить, что при уменьшении расстояния между рамками входное сопротивление антенны несколько уменьшается. При увеличении этого расстояния входное сопротивление и к. н. д. увеличиваются. Максимальный к. и. д. (около 8 дБ) получается при оптимальном расстоянии 0,2 Х. При расчете рамочных антенн их линейные размеры можно определять с помощью правой части номограммы № 30 по относительным размерам, указанным на рис. 12. На рис. 12 (2) показана двухэтажная антенна «двойной квадрат». Все сказанное выше относится и к этой антенне. При расположении «двойных квадратов» друг над другом расстояние между эта}ками (т. е. между центрами квадратов) устанавливают не менее 0,5 %. Оптимальны.м является расстояние 0,625 Я. На рнс. 12 (2) рамки верхнего и нижнего этажей соединены отрез-ком двухпроводной линии длиной 0,48 X с волновым сопротивлением го = = 180 Ом.  G = 8 iJOda 0,25 0,4s : 0,1 s  Pre, 12. Рамочные антенны н антенны других типов, 74 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 [ 20 ] 21 22 23 24 25 26 |