Yüksek frekanslı amplifikatörler antenlere karşı. Dairesel Taramalı Gezici Dalga Anteni ile Yüksek Frekanslı Silindirik Yanal Radyasyon Anteni
\r.l. tasarımlar\antenler\...RF Amplifikatörleri ve Antenler
Bu materyal, iletişim kalitesini maksimum verimlilikle artırmak için para harcamak isteyenler için faydalıdır. Herkesin çok ihtiyaç duyduğu desibellere ulaşmanın çeşitli yollarını inceler ve bunları elde etmenin maliyetine ilişkin bir tahmin sunar.
A. Dubinin RZ3GE, A. Kalaşnikof RW3AMC
Hepsi değil, ancak radyo amatörlerinin çoğu er ya da geç iletişim kalitesini artırma sorunuyla karşı karşıya kalıyor. Bu durumda birçok soru ortaya çıkıyor, ancak asıl sorular kural olarak sadece iki: Güçlü bir doğrusal amplifikatör satın almalı mıyım yoksa anten sistemini iyileştirmeli miyim? Her ikisi de büyük ölçüde felsefi olarak sınıflandırılabilir. Peki, bunları malzeme maliyetleri ve ergonomi açısından ayrıntılı olarak ele almaya çalışacağız, yani. - Radyo sisteminin tüketici niteliklerini geliştirmek ve bu düşüncelere dayanarak bazılarınızın kullanmayı deneyebileceği tavsiyeler vermeye çalışacağız.
Son yıllarda dünyada böyle bir ihtimalin mevcut olduğu durumlarda verici gücünün azaltılmasına yönelik istikrarlı bir eğilim söz konusudur. Bunun nedeni, modern teknolojinin geliştirilmesinde yeni bir yönün getirilmesidir - sürekli olarak tükenen mineral rezervlerinden tasarruf edilmesini sağlayan enerji tasarrufu, bu da elektrik enerjisi üretmek için kullanılır ve "yeşil" tarafından giderek daha yüksek sesle yapılan açıklamalardır. Herhangi bir radyo emisyonunun tehlikeleri. Elbette bu gerçekler, dünya çapındaki milyonlarca radyo amatörünün iletişim verimliliğini artırmanın bir yolunu seçerken belirleyici değildir. Onlar (biz de dahil) kurşun cübbe giymek zorunda kalsalar bile her zaman daha ileriye, daha fazlaya, daha güçlüye gitmek istiyorlar! Bazı insanlar ilk DXCC'ye, bazıları ise 9B WAZ'a ihtiyaç duyar ve bu sonsuza kadar sürer! Kendimizi yücelten ödülleri biriktirmek bazıları için hayatta bir numaralı amaç haline geliyor! Yaş ilerledikçe bu bir alışkanlığa dönüşür ve artık durdurulması mümkün değildir.
Bir radyo operatörünün diğerlerinden öne çıkmak istediğinde aklına gelen ilk şey, alışılmadık derecede güçlü bir amplifikatör yapmaktır. Ancak sorun daha yakından incelendiğinde, yayılan sinyalin seviyesini artırmak için aşırı güçlü bir doğrusal amplifikatör kurmanın optimal çözümden uzak olduğu ortaya çıkıyor. Bu gerçeklerden biri, elde edilen sonucun fiyat/kalite oranıdır. Peki, ülkemizde zevkin fiyatı sorunu, belki de bu konudaki asıl sorun olmaya devam ediyor.
Konuyu daha fazla ele almadan önce, belirli bir cihaza kısaca aşina olmak için küçük bir inceleme yapacağız: sırasıyla S ölçeğinde sinyal gücünü değerlendirmek için tasarlanmış S-metre adı verilen cihaz. Endüstriyel olarak üretilen tüm alıcı-vericiler böyle bir cihazla donatılmıştır. Bu cihazın ölçeği doğrusal değildir ve ölçek bölme fiyatı 6 dB'lik bir sinyal değişikliğine karşılık gelir. Böylece 1 puan 6 dB'e karşılık gelir. Herhangi bir alıcı-vericinin S-metresinin okumaları kesinlikle doğru ve hatta bazen yaklaşık olarak kabul edilemez (KB'de havadan gelen bir sinyalin seviyesinin genellikle ERKEN gelen sinyalle karşılaştırılamayacağını unutmamalıyız) Vericiden alıcıya giden yolun rastgele doğası nedeniyle, bunu SSB modunda yapmak daha da zordur çünkü operatörün ses seviyesindeki değişikliklere bağlı olarak sinyal genliği değişir). Bu okumalar yalnızca verici cihazın yayılan gücündeki artış derecesinin niteliksel bir analizini yapmak için uygundur.
Şimdi biraz pratik alıştırma yapalım. Vericinin çıkış gücünü kademeli olarak artırmaya çalışalım ve karşınızdakinin alıcısındaki S-metre okumalarının ne kadar değiştiğini gözlemleyelim ve ilgili amplifikatörü satın alma maliyetlerini yansıtan bir grafik oluşturalım. Alıcı taraftaki sinyal gücünü 3 dB artırmak için, verici istasyonun amplifikatörünün gücünün İKİ KEZ artırılması gerektiği bilinmektedir! 3 dB'nin S-metre ölçeğinin yalnızca yarısına karşılık geldiğini unutmayın; tam yarım puan!
Buna göre, alıcı taraftaki sinyal gücünü S-metre ölçeğinde yalnızca bir puan artırmak için verici gücünü DÖRT kat artırmak gerekir! Bu basit aritmetiği kullanarak, S-metrenin okumalarına dayanarak karşınızdakinin çıkış sinyalinin gücündeki artış derecesini hesaplayabilirsiniz. İncirde. Şekil 1, bu kuralı gösteren ilgili amplifikatörün farklı güçlerine karşılık gelen okumalara sahip üç S-metre ölçeğini göstermektedir.
Bu nedenle, 100 watt'lık bir amplifikatör yerine 1 kW'lık bir amplifikatör kullanmak, karşınızdakinin alıcısındaki sinyalin yaklaşık 10 dB (S-metrede 1,5 puan) kadar artmasına neden olacaktır ki bu elbette operatör için çok dikkat çekici bir olaydır, ancak bu keyif için yaklaşık 1.500 dolar ödemeniz gerektiğini anladığınızda daha da belirginleşiyor. Düşük kaliteli bir kilovat amplifikatörün maliyeti budur. 1,5 kW gücünde (yalnızca 500 W daha güçlü!) bir amplifikatör satın almak yaklaşık 2.500 dolara mal olacak (örnekler aşağıda verilmiştir) ve S-metrede okumalarda 0,5 puanlık bir artış göreceksiniz. Burada, yerli Kulibin el sanatları ve Savunma Bakanlığı'nın cihazları hariç, amatör amaçlı endüstriyel KB amplifikatörlerinin ortalama maliyetinden bahsediyoruz.
İlginç sonuç: Bu durumda 5-6 ile 5-8 arasındaki fark yaklaşık 2500$'a mal olacak. Ancak başarılarını artırmak için bu yolu seçen radyo amatörlerinin maliyetleri, amplifikatör maliyeti ile sınırlı değildir. Örneğin: amplifikatörün ayarlanabilir bir çıkış devresine sahip olmadığı durumlarda, bir anten ayarlayıcı kullanılması gerekir. 300 W güç için tasarlanan ticari olarak üretilen tunerlerin maliyeti ortalama 500 dolardır. Ve elbette elektrik parasını ödemeyi de unutmayın. Çıkış gücü 500 W olan bir amplifikatör, şebekeden yaklaşık 1000 W güç çekmektedir. Bu oran diğer güçlerde de aynı kalıyor. Örneğin, anteninde 4 kW bulunan sevilen GU-78, halihazırda ağdan yaklaşık 8 kW tüketiyor. "BRIG" (1 kW), "PLAMYA" (10 kW) ve benzeri endüstriyel geniş bant vericiler yalnızca %30 civarında bir verimlilikle çalışır; o zaman hesabı kendiniz yapın. Hesaplamalar yaparken, bu ekipmanın diğer çalışan elektronik cihazlara parazit kaynağı olduğu gerçeğini de dikkate alın. Her şeyden önce elbette televizyon. Güç amplifikatörleri, en hafif tabirle, sonsuz televizyon dizisinin hayranları için, beğenin ya da beğenmeyin, dikkate almaları gereken pek çok rahatsızlık yaratır. Çeşitli filtre türleri, televizyon parazitiyle ilgili birçok sorunun çözülmesine yardımcı olabilir. Ayrıca paraya da mal oluyorlar. (Son zamanlarda Saratov şirketi REMO bunlardan bazılarının üretiminde ustalaştı. İthal olanlardan daha ucuz ve daha iyi...)
Ancak istasyon kırsal bir bölgede bulunuyorsa, elektrik eksikliği uzun bir "a-a-a-a-a-a-la, bir, iki, üç ..." yapmanıza bile izin vermeyecektir. Ahşap kırsal evlerde ve “yeni Rusların” evlerinde en önemli sorunlardan biri yangın güvenliğidir. Yangın söndürücüler ve kablolama kalitesi sürekli baş ağrısı haline gelecektir. Sonuç olarak önemli bir miktar ortaya çıkacak. Bunlar güçlü bir amplifikatör kullanmanın yalnızca temel yönleridir.
Şimdi iletişim kalitesini artıracak başka bir fırsata daha yakından bakalım: Verimli bir anten sistemi kullanmak. Bu durumda dikkat etmeniz gerekenler:
Birinci. Şunu anlamak gerekir: amplifikatörler yalnızca verici sinyalini güçlendirir ve antenlerin aksine alımı iyileştirmek için hiçbir şey yapmaz.
Saniye. Antenin son derece önemli bir özelliği, yönsel özelliklerini kullanarak girişim yapan sinyalin seviyesini azaltabilmesidir. Anteni döndürerek, en yüksek kalitede sinyal alımına karşılık gelen optimum yönünü elde edebilirsiniz. Radyo iletişimindeki en önemli parametre olan sinyal-gürültü oranını iyileştirin.
İletim için sinyal seviyesinde benzer bir artış sağlayan bir antenin maliyeti, güçlü bir amplifikatörün maliyetinden çok daha az olacaktır. Daha önce de belirtildiği gibi, çıkış yükselticisinin gücünü 6 dB artırmak (karşınızdakinin S-metresinde yalnızca 1 puan), yani. Yaklaşık 100 W (standart alıcı-verici gücü) ile DÖRT kat, maliyetler: QRO HF-1000 (600 W) - 2690 ABD Doları, Ameritron AL-80 V (850 W REP) - 1350 ABD Doları, Ameritron 811 V (600 W REP) - 1050 ABD Doları, Command Technologies HF-1250 (800 W) - 3250 $ (Moskova firmalarının fiyatları verilmiştir). Bu malzemenin hazırlanması sırasında spesifik 400 watt'lık amplifikatörleri bulmak mümkün olmadı. İlginçtir ki, 84 metrelik çok popüler "uzun tel" ile ilgili olarak aynı artışın (yaklaşık 6 dB), örneğin geleneksel 4 elemanlı Yagi anteni veya benzer karelere sahip olması ilginçtir. Ve daha ciddi antenlerin kullanılması sırasıyla daha da fazla kazanç sağlar. Bu tür antenlerin yerli üreticilerden maliyeti, antenin menziline ve karmaşıklık derecesine bağlı olarak yaklaşık 100 ila 400 ABD Doları arasında değişmektedir. Biz çok ortalama fiyatlar veriyoruz ama onlar bile kendi adına çok güzel konuşuyor. Ek olarak, zeminin üzerinde bulunan yatay olarak polarize edilmiş bir antenin, boş alana göre yaklaşık 5-6 dB daha fazla kazanca sahip olduğu unutulmamalıdır (kesin değer, zeminin parametrelerine bağlıdır). Amplifikatörlerin ve antenlerin verimliliği değerlendirilirken bu faktör dikkate alınmalıdır. 1 kW'tan 4 kW'a güç artışı (yine S-metrede sadece 1 puan!) size 4-9 bin dolara mal olacak: (QRO 3 KDX (2,8 kW), Henry 3 k ULTRA (ZkW), HF-2500E (2,5 kW))).
Bunun görsel bir örneği Şekil 2'de gösterilmektedir.
Yatay eksende gerçek yerden 22 metre yükseklikte bulunan antenlerin dBi cinsinden ifade edilen kazanç değerleri bulunmaktadır (kazançla ilgili ayrıntılar için “BREEZ Winter 2001” kataloğunun 4. sayfasına bakınız). Vericinin (alıcı-vericinin) çıkış gücünün 100 W olması koşuluyla, antenin yaydığı sinyal gücünün değerleri burada çizilmiştir. Bu durumda koordinatların orijini olarak bu değer alınır. Amplifikatörler ve antenler arasındaki sinyal yükseltme maliyetlerindeki farkı göstermeye yardımcı olmak için kazanç ve güç aynı eksende çizilmiştir. Yatay eksende basılan her şey için ödemeniz gereken bedel, dikey eksende işaretlenmiştir. Veriler 7, 14, 21 ve 28 MHz bantlarındaki antenler ve 14 MHz aralığındaki iki anten yığını için grafikler şeklinde sunulmaktadır. Böylece grafikler, belirli antenlerin elde ettiği kazanç için bugünkü ortalama Moskova fiyatının ne olduğunu gösteriyor. Örneğin şekil, kazancı 16 dBi (5 YAGI elemanı) olan 14 MHz'lik bir antenin 750 $ karşılığında satın alınabileceğini göstermektedir. Noktalar, bugün Moskova şirketlerinden satın alınabilecek güç amplifikatörlerini göstermektedir. Bu durumda amplifikatörler antenlere göre daha uygun bir konumdadır, çünkü havaya yayılan gücün değerleri amplifikatörün 22 m yükseklikte bulunan yarım dalga dipol üzerindeki çalışmasına karşılık gelir. Örneğin, ALPHA-87 A amplifikatörünü ele alalım. Girişte 100 watt'ta çıkış gücü 1,5 kW'tır, bu da yaklaşık 12 dB'lik (15 kat) bir amplifikasyona karşılık gelir. bunu çizimimizde 12 dB değerine karşılık gelen dikey eksen üzerine çizerdik. Ancak bizim durumumuzda tüm amplifikatörler yarım dalga dipol üzerinde çalışır, bu nedenle 2,15 dB (izotropik radyatör ile dipol arasındaki kazanç farkı) ve zemin etkisi nedeniyle yaklaşık 5 dB eklememiz gerekir. Toplam - şekilde gösterildiği gibi neredeyse 19 dB. 100 W'lık bir sinyal 19 dB güçlendirilirse sonuç neredeyse 8000 W olacaktır. 19 dBi'lik aynı kazanç (yani izotropik bir yayıcıya göre) yalnızca iki antenden oluşan bir yığına sahiptir. Aynı kazancın fiyatının neredeyse 6 kat farklı olması önemlidir! Daha da belirleyici olan, amplifikatörler ve annnn için aynı kazanç artışının maliyetidir. Hatırlayalım: Güçteki 3 dB'lik bir artış (örneğin, QRO-1000'den QRO-2500'e) neredeyse 2000 dolara mal olacak, büyük 7 MHz antenler için aynı 3 dB'lik artış ise yalnızca 300-400 dolara mal olacak.
Şekil, ticari olarak üretilen daha güçlü amplifikatörleri göstermemektedir, çünkü fiyatları dikey eksende gösterilen değerleri aşmaktadır ve bu nedenle birkaç yerli radyo amatörünün kullanımına açıktır, bu nedenle Rusya'daki görünümleri bir istisna olarak değerlendirilebilir. .
Aynı zamanda, tek bantlı antenleri tüm bantlarda çalışan amplifikatörlerle karşılaştırdığımız gerçeğiyle kafanız karışmasın, çünkü yalnızca bir bant için bir anteniniz varsa, o zaman bir amplifikatör satın aldığınızda "ek olarak" Üzerinde çalışamayacağınız diğer tüm aralıkları "yükseltme" fırsatını yakalayın.
Grafik, uygun anteni kurarak ne kadar tasarruf edebileceğinizi gösterirken aynı sonucu karşınızdakinin S-metresinde de sağlar.
Diğer şeylerin yanı sıra, anten yığınları oluşturarak anten sisteminin performansını sorunsuz bir şekilde artırma fırsatına sahipsiniz. Yalnızca iki anteni bir yığın halinde doğru bir şekilde birleştirerek, alımı hemen (en iyi ihtimalle) iki kat artırabilirsiniz; 3 dB kadar. Uygulamada her şeyin çok daha gizemli olduğu ortaya çıkıyor: Yığın antenlerini ve bunların güç kaynağı fazlarını çeşitli kombinasyonlarda karşılıklı olarak değiştirerek (bugünlerde bu küçük cihazlar tarafından yapılıyor!), tüm sistemin dikey düzlemindeki radyasyon modelini değiştirebilirsiniz. Anten sistemi, şu anda en uygun seçeneği seçiyor. Ülkemizde bu tür HF antenleri çok az olup, bu tür antenleri kullanan VHF oynatıcıları da az sayıdadır ve giderek azalmaktadır. Ancak dünyada böyle bir anten sistemi tasarımının avantajları uzun zamandır bilinmektedir. Örneğin, yaklaşık 25 dBi kazancı olan, 60 metre yüksekliğinde ve 1,5 ton ağırlığında bir direk üzerinde, her biri 20 metrelik bir menzil için (her biri 2'şer üç kat) 6 elemanlı 6 antenden oluşan OH8OS yığınını düşünün. ! Başka bir deyişle bu, 30 kilovatlık bir amplifikatörü 100 watt'lık bir alıcı-vericiye bağlamaya eşdeğerdir!
Veya gezegenin ana "ayı" olan W5UN'un anteni. Tasarımı 32 adet 17 elementli antenden oluşmaktadır. E düzlemindeki anten lobu genişliği yalnızca 3,7°'dir ve kazanç 32 dBi'dir (gücün 1585 katı)! Bu tasarım iki kamyon tarafından döndürülüyor ve tam bir dönüşün tamamlanması yaklaşık 7 dakika sürüyor!
KS1XX, NCOP, W3LPL, W6KPC inşaatları - muhteşem yapılar! Tabii ki, bu akıllara durgunluk veren anten tasarımları çoğu sıradan radyo amatörünün ulaşamayacağı yerdedir, ancak 2 katlı modern çok bantlı antenlerden oluşan daha basit tasarımlar birçok kişinin ulaşabileceği mesafededir. Çıkış amplifikatörünün gücü arttıkça fiyatının katlanarak arttığını ve anten parametrelerinin iyileştirilmesinin (direk-şanzıman setinin maliyeti dikkate alındığında bile) önemli ölçüde daha az çaba ve maliyetle elde edildiğini dikkate almak önemlidir.
Bu nedenle, anten sisteminin yükseltilmesi, tüm radyo sisteminin verimliliğini artırmanın en uygun yoludur; bu, yalnızca radyo iletişiminin kalitesini önemli ölçüde artırmakla kalmaz, aynı zamanda malzeme maliyetlerini de en aza indirir. Ayrıca, anten parametrelerinin iyileştirilmesi, güçlü bir doğrusal yüksek frekanslı sinyal amplifikatörünün kullanımına eşlik eden, yukarıda açıklanan tüm dezavantajlardan kurtulmanıza olanak tanır.
Görüşümüze göre, amatör istasyonlar için 5 koşullu ekipman kategorisi belirleyebiliriz; burada önceki başarıları korurken sonraki her birine geçiş, iş sonuçlarında gerçek bir niteliksel sıçrama deneyimlemenize olanak tanır. Birinci ilki aşağıdaki setle belirlenir: - 100 watt ve uzun telli veya çok bantlı kırbaç anten. Saniye: Çıkış gücü yaklaşık 1 kW olan bir amplifikatörün kullanılması. Üçüncü: Dönebilen bir yönlü anten takın. Dördüncü: Çıkış gücünü 3-4 kW'a yükseltin. Ve sonuncusu, beşinci: Anten yığınlarını takın. Bu aşamada, emekliliğe kadar (veya emeklilik sırasında!) Rahatlayabilir ve kaygısız bir şekilde havada çalışabilirsiniz. Başarı garantilidir!
İstasyonunuzun verimliliğini artıracak yöntemi seçme konusundaki son karar her zaman size aittir.
Önemli bilgi: Rusya'da, KB için (160 m hariç) birinci (en yüksek!) kategorideki lisanslarda 200 watt'lık bir çıkış gücüne izin verilir!
Bu makaleyi faydalı bir tabloyla sonlandırıyoruz. Dikkatlice inceledikten sonra, şu gibi ilginç sonuçlar çıkarabilirsiniz: S-metreniz 4 puanlık bir fark gösterdiğinde (4 puan 24 dB veya 250 kattır) muhabiriniz RA'sının çıkış gücünü kaç kez (yaklaşık olarak) artırdı? iktidarda.. .), ancak size bir ZxGU-50'ye sahip olduğunu garanti ediyor. Veya "uzun kablo" yerine 5 dBd kazançlı bir anten bağladığınızda sinyaliniz kaç kez "yükselecektir" (5 dB = gücün 3,1 katı).
A. Dubinin (RZ3GE), A. Kalaşnikof (RW3AMC)
7.3.4. Antenler, anten kompleksleri, HF anten alanları
Genel olarak verici ve alıcı antenler, elektrodinamik rejimlerini belirleyen ve karakterize eden farklı gereksinimlere tabidir. Ancak gereksinimler arasındaki temel temel fark aşağıdaki gibidir:
antenlerin iletimi için mümkün olan en yüksek verimliliğin sağlanması gerekliliği ön plana çıkıyor;
Alıcı antenler için yüksek gürültü bağışıklığının sağlanması gerekliliği ön plana çıkmaktadır; yüksek verimlilik ve yan lobların yokluğu veya düşük seviyesi.
HF aralığındaki yönlü verici ve alıcı antenlerin çoğu anten dizileridir, ancak görünüşte anten dizileri olarak sınıflandırılmaları genellikle zordur: eşkenar dörtgen antenler (RG, RGD), titreşimli yürüyen dalga antenleri (BS, BSVN), log periyodik antenler (LPA) ).
Verici antenler
Şu anda, kısa (300 km'ye kadar) ve orta (1000 km'ye kadar) menziller üzerinden iletişim için radyo istasyonları ve radyo merkezlerinin iletilmesinde, VG, VGD, VGDSH (yatay vibratör (menzil) (şant) tipi zayıf yönlü menzilli antenler) ) kullanılır (VG, burada ben – vibratörün kol uzunluğu; H– anten süspansiyonunun yerden yüksekliği; D– titreşim halkasının çapı.) yanı sıra yatay düzlemde dairesel bir radyasyon düzenine sahip UGD ve UGDS antenleri (açısal yatay aralık (şönt) antenler). 12 ila 150 m arasındaki dalga aralığını kapsamak için beş VGDSh tipi antenden oluşan bir anten kompleksi gereklidir (Şekil 7.40):
VGDSH 
; VGDSH 
; VGDSH 
; VGDSH 
ve VGDSH 
.
Bu antenlerin ana dezavantajları, düşük kazançları (GA) ve zayıf yönlülükleridir, bu da geniş alanlarda girişime neden olur.
Bu dezavantajları ortadan kaldırmak için sinyallerin iletiminde yönlü antenler kullanılır. Şimdiye kadar eşkenar dörtgen antenler RG, RGD (RG 
, Nerede F - bir eşkenar dörtgenin yarım geniş açısı; A- eşkenar dörtgen tarafının uzunluğunun eşkenar dörtgen antenin optimal dalga boyuna oranı λ 0; B- süspansiyonun yüksekliğinin eşkenar dörtgen antenin optimal dalga boyuna oranı λ 0). Bu tür antenleri kullanarak farklı iletişim aralıklarında DCM aralığında çalışmak için 4 – 5 antenden oluşan bir anten kompleksi gereklidir: RGD 57/1.7-0.5 - 600-1000 km uzunluğa sahip rotalar için; RGD 65/2.8-0.6 - 1000-2000 km uzunluğundaki rotalar için; RGD 65/4-1 - 2000-4000 km uzunluğundaki rotalar için; RGD (70/6) 1,25 - 4000 km'den uzun rotalar için.
yan görünüm
b) üstten görünüm
Pirinç. 7.40. VGDSh anteni
RG tipi eşkenar dörtgen antenler, yüksek düzeyde yan loblara sahiptir (çalışma frekansı aralığında maksimumun% 70'ine kadar). A) çift eşkenar dörtgen (DDR) olarak adlandırılan, yatay düzlemde birbirinden aralıklı iki özdeş DG anteninden oluşan eş fazlı bir dizi, bu dezavantaja sahip değildir. Ayrıca RGD anteni iki kat yönlülük katsayısına (DC) sahiptir. Elmasların avantajı yüksek verimlilikleridir.
RGD tipi antenlere dayanan “çok yönlü” anten kompleksinin ana dezavantajları, anten alanının kapladığı geniş alan, yüksek maliyeti ve antenlerin yüksek yüksekliğinden (20 – 35 m) dolayı işletme zorluğudur.
2000-3000 km'ye kadar mesafede radyasyon sağlamak için log-periyodik antenlerin kullanılması tavsiye edilir. LPA'nın kullanılması, kontrol merkezindeki toplam anten sayısını azaltmayı ve anten alanının boyutunu, antenin küçük boyutları nedeniyle değil, geniş menzili nedeniyle önemli ölçüde azaltmayı mümkün kılar. LPA'nın RGD antenleriyle karşılaştırıldığında temel özellikleri Tablo'da verilmiştir. 7.20.
Dönen LPA, 2000-3000 km'ye kadar bir aralıkta rastgele yönlendirilmiş muhabirlerle çalışmak için radyasyonun yönünü hızlı bir şekilde değiştirmenize olanak tanır. Bu anten, bir binanın zeminine veya çatısına monte edilen bir direk desteğine monte edilebilir.
Tablo 7.20
Radyo dalgalarının özelliklerinin yanı sıra, sinyal alım/iletiminde maksimum performansın elde edilebilmesi için antenlerin de dikkatli seçilmesi gerekmektedir.
Farklı anten türlerine ve amaçlarına daha yakından bakalım.
Antenler- vericiden gelen yüksek frekanslı titreşimlerin enerjisini uzayda yayılabilen bir elektromanyetik dalgaya dönüştürür. Veya, alım durumunda, ters bir dönüşüm üretir - bir elektromanyetik dalganın HF salınımlarına dönüşmesi.
Yönlü desen- antenin uzaydaki yönüne bağlı olarak anten kazancının grafiksel gösterimi.
Antenler
Simetrik vibratör
En basit durumda her biri dalga boyunun 1/4'üne eşit olan iki iletken bölümden oluşur.
Hem bağımsız olarak hem de birleşik antenlerin bir parçası olarak televizyon yayınlarını almak için yaygın olarak kullanılır.
Yani örneğin televizyon yayınlarının metre dalga boyu aralığı 200 MHz işaretini geçerse dalga boyu 1,5 m olacaktır.
Simetrik bir vibratörün her bir segmenti 0,375 metreye eşit olacaktır.
Simetrik bir vibratörün yön deseni
İdeal koşullar altında, yatay düzlemin radyasyon modeli antene dik olarak yerleştirilmiş uzun bir sekiz rakamıdır. Dikey düzlemde diyagram bir dairedir.
Gerçek koşullarda, yatay diyagramda birbirine 90 derecelik açıyla yerleştirilmiş dört küçük lob bulunur.
Diyagramdan, maksimum kazancı elde etmek için antenin nasıl konumlandırılacağı sonucuna varabiliriz.
Vibratör uzunluğu doğru seçilmezse radyasyon modeli aşağıdaki formu alacaktır:
Ana uygulama kısa, metre ve desimetre dalga aralıklarındadır.
Asimetrik vibratör
Veya basitçe bir kamçı anten, dikey olarak monte edilmiş simetrik bir vibratörün "yarısı" dır.
Vibratörün uzunluğu 1, 1/2 veya 1/4 dalga boyundadır.
Uzunlamasına kesilmiş bir sekiz rakamıdır. "Sekizin" ikinci yarısının toprak tarafından emilmesi nedeniyle, asimetrik bir vibratörün yön katsayısı, tüm gücün daha dar bir şekilde yayılması nedeniyle simetrik olanın iki katı kadar büyüktür. yön.
Ana uygulama DV, HF, SV bantlarında taşımada aktif olarak anten olarak kurulur.
Eğimli V şeklinde
Yapı sert değildir; iletken elemanların kazıklara gerilmesiyle monte edilir.
Radyasyon deseninde V harfinin ucunun karşıt taraflarına doğru bir kayma var
HF aralığında iletişim için kullanılır. Askeri radyo istasyonları için standart bir antendir.
Gezici dalga anteni
Aynı zamanda bir adı olan eğimli ışın antenine sahiptir.
Uzunluğu dalga boyundan birkaç kat daha büyük olan eğimli bir uzatmadır. Anten süspansiyonunun yüksekliği, çalışma aralığına bağlı olarak 1 ila 5 metre arasındadır.
Radyasyon modeli, iyi anten kazancını gösteren belirgin bir yön lobuna sahiptir.
HF aralığındaki askeri radyo istasyonlarında yaygın olarak kullanılır.
Genişletildiğinde ve daraltıldığında şöyle görünür:
Dalga kanalı anteni
Burada: 1 - besleyici, 2 - reflektör, 3 - direktörler, 4 - aktif vibratör.
Maksimum radyasyon çizgisi boyunca konumlandırılmış, 0,5 dalga boyuna yakın paralel vibratörlere ve yönlendiricilere sahip bir anten. Vibratör aktiftir, ona HF titreşimleri sağlanır ve EM dalgalarının emilmesi nedeniyle direktörlerde HF akımları indüklenir. Reflektör ile yönlendiriciler arasındaki mesafe, RF akımlarının fazları çakıştığında ilerleyen dalga etkisi oluşacak şekilde desteklenir.
Bu tasarım nedeniyle antenin net bir yönelimi vardır:
Döngü anteni
Yönlülük - iki loblu
UHF TV programlarını almak için kullanılır.
Bir varyasyon olarak - reflektörlü bir döngü anteni:
Log-periyodik anten
Çoğu antenin kazanç özellikleri dalga boyuna göre büyük ölçüde değişir. Farklı frekanslarda sabit bir radyasyon düzenine sahip antenlerden biri LPA'dır.
Bu tür antenler için maksimum dalga boyunun minimum dalga boyuna oranı 10'u aşıyor - bu oldukça yüksek bir oran.
Bu etki, paralel taşıyıcılara monte edilen farklı uzunluklardaki vibratörler kullanılarak elde edilir.
Radyasyon modeli aşağıdaki gibidir:
Antenlerin aynı anda birkaç frekans aralığında sinyal alma yeteneğini kullanarak tekrarlayıcıların yapımı sırasında hücresel iletişimde aktif olarak kullanılır: 900, 1800 ve 2100 MHz.
Polarizasyon
Polarizasyon uzaydaki bir elektromanyetik dalganın elektriksel bileşeninin vektörünün yönüdür.Şunlar vardır: dikey, yatay ve dairesel polarizasyon.
Polarizasyon antenin tipine ve konumuna bağlıdır.
Örneğin, dikey olarak yerleştirilmiş bir asimetrik vibratör dikey polarizasyon sağlarken, yatay olarak yerleştirilmiş bir vibratör yatay polarizasyon sağlar.
Yatay polarize antenler daha büyük etki sağlar çünkü... doğal ve endüstriyel girişim esas olarak dikey kutuplaşmaya sahiptir.
Yatay polarize dalgalar engellerden dikeye göre daha az yoğunlukta yansıtılır.
Dikey olarak polarize edilmiş dalgalar yayıldığında, dünya yüzeyi enerjilerinin %25 daha azını emer.
İyonosferden geçerken polarizasyon düzlemi döner; bunun sonucunda alıcı taraftaki polarizasyon vektörü çakışmaz ve alıcı kısmın verimliliği düşer. Sorunu çözmek için dairesel polarizasyon kullanılır.
Maksimum verimlilik için radyo bağlantıları tasarlanırken bu faktörlerin tümü dikkate alınmalıdır.
Not:
Bu makale antenlerin yalnızca küçük bir bölümünü özetlemektedir ve anten besleyici cihazlarla ilgili ders kitabının yerini alma iddiasında değildir.HF Antenleri. Kısa dalga antenler amatör gruplar üzerine, amatör radyonun en sıcak konularından biri olmaya devam ediyor. Yeni başlayan kişi hangi anteni kullanacağına bakar ve yayın asistanları da zaman zaman yeniliklere bakar. Durmak için değil, sonuçlarımızı iyileştirmek için antenlerimizi anlama ve geliştirme yolunda ilerliyoruz. Hatta bazı radyo amatörlerini ayrı bir gruba (Anten operatörleri) ayırabilirsiniz.
Son zamanlarda antenler bitmiş haliyle daha erişilebilir hale geldi. Ancak kurulumla birlikte böyle bir anten satın almış olsanız bile, sahibinin, bizim durumumuzda, radyo amatörünün bir fikri olmalıdır. Bana göre her şey antenlerimizin yerleştirileceği yerle başlıyor, sonra antenlerin kendisi. Elbette herkese yer seçimi verilmiyor ama burada büyük kazanabiliriz ve nasıl seçileceği, herkese böyle bir içgüdü verilmiyor ama radyo amatörleri var.
HF Antenleri önce gelir
Teknik olarak, HF'de bir konumun karşılaştırılması sorunludur (VHF'de bu kolaydır ve ölçümler dört desibellik bir fark gösterir). Böyle bir yeri tercih etmek zorunda kalanlar şanslı olsun. HF bantları için daha geniş bir anten seçeneğimiz vardır ve boyutları tolere edilebilir düzeydedir, ancak LF bantları için hazır anten seçimi daha küçüktür. Ve bu anlaşılabilir bir durum - 80 metrelik menzil için beş yaga unsuru herkes için uygun değil. Bir radyo amatörünün antenleri düşük frekans aralıklarına yerleştirmek için böyle bir alanı varsa, çalışma alanının geniş olabileceği yer burasıdır.
Düşük frekans bantları için antenler hakkında birçok bilgi içeren bir kitap var
Kısa ve ultra kısa dalgaların amatör antenleri
Anten, elektromanyetik enerjiyi bir güç hattından boş alana ve bunun tersi şekilde iletme sürecinde yer alan bir cihazdır. Her antenin bir vibratör gibi aktif bir elemanı vardır ve aynı zamanda bir veya daha fazla pasif eleman da içerebilir. Antenin aktif elemanı kural olarak bir vibratördür. doğrudan güç hattına bağlanır. Vibratörde alternatif voltajın ortaya çıkması, hem dalganın güç hattındaki yayılmasıyla hem de vibratörün etrafında bir elektromanyetik alanın ortaya çıkmasıyla ilişkilidir.
HF'de amatör radyo iletişimi için ideal anten
Biz radyo amatörleri hangi antenleri kullanıyoruz? Hangilerine ihtiyacımız var? Metre bantları için ideal bir antene ihtiyacımız var mı? Böyle insanların olmadığını ve hiçbir şeyin mükemmel olmadığını söyleyin. O zaman ideale yakın. Ne için? Sen sor. Sonuç almak ve ilerlemek isteyen herkes er ya da geç bu soruya gelecektir. Amatör bantlarda ideal bir antenin nasıl anlaşılacağına bakalım. Neden tam olarak amatör ölçümde ve çünkü muhabirlerimiz dünyanın farklı yönlerinde farklı mesafelerde. Antenin bulunduğu yerel koşulları ve radyo dalgalarının belirli bir zamanda bu frekanslarda geçmesine ilişkin koşulları da buraya ekleyelim. Çok fazla bilinmeyen olacak. Belirli bir muhabirle (bölgeyle) belirli bir zaman diliminde hangi radyasyon açısı, hangi kutuplaşma maksimum olacaktır?
Evet bazıları şanslı olabilir. Konum, anten seçimi, süspansiyon yüksekliği ile. Peki ne yapmalısınız? Her zaman şanslı olmak için. Radyo dalgalarının herhangi bir bölgeden belirli bir geçişi için herhangi bir zamanda en iyi parametrelere sahip olacak bir antene ihtiyacımız var. Daha fazla ayrıntı = Anteni azimutta tarıyoruz (döndürüyoruz), bu iyi. Bu ilk koşuldur. İkinci koşul = Dikey düzlemde radyasyon açısı boyunca tarama yapmamız gerekiyor. Eğer kimse bilmiyorsa, iletim koşullarına bağlı olarak sinyal aynı muhabirden farklı açılardan gelebilir. Üçüncü koşul = polarizasyondur. Polarizasyonu yataydan dikey polarizasyona ve geriye doğru, yumuşak veya kademeli olarak taramak veya değiştirmek. Bu üç koşulu tek bir antende oluşturup elde ederek, şunu elde ederiz: ideal anten kısa dalgalarda amatör radyo iletişimi için.
İdeal anten
İdeal anten peki nedir bu? Örneğin uydu antenlerini düşünürsek belki daha net ve anlaşılması daha kolay hale gelir. Burada boyutu (plakanın çapını) alıyoruz, bu doğrudan kazanca bağlıdır. Bir uydu – örnek olarak 60 cm'lik bir anteni aldık. çap Alıcı girişindeki sinyal seviyesi düşük olacak ve bazen görüntüyü göremeyeceğiz. 130 cm çapında bir anten alalım. Seviyesi normal, görüntü sabit. Şimdi 4 metre çapında bir anten alalım ve neler gözlemleyebiliriz. Bazen resim kayboluyor. Evet iki nedeni olabilir. 4 metrelik antenimizi sarsan rüzgardı ve sinyal kayboldu. Yörüngedeki bu uydu koordinatlarını sabit tutmuyor. Yani bir yandan 4 metrelik antenin kazanç açısından en iyisi olduğu ortaya çıkarken diğer yandan optimal olmadığı yani ideal olmadığı ortaya çıkıyor. Bu durumda optimum anten 130 cm'dir. Bu durumda neden ideal denemez?
Yani metre amatör radyo bantlarında. 80 metrelik menzil için 40 metre yükseklikteki beş yagi unsuru her zaman ideal olmayacaktır. Yani ideal değil. Hatta pratikten de örnekler verebilirsiniz. Laboratuvar çalışmamda 10 metre menzili için 3 element yaptım. Pasif elemanlar aktif olanın içine doğru kavislidir. Daha sonra böyle bir antenin üç bantlı versiyonu, tanınmış isim altında moda olacak. Dinledim, çevirdim ve tabii ki bu antene bağlantılar yaptım, ilk izlenim harikaydı. Sonra hafta sonu geldi, başka bir yarışma. Ama bu antenle 10'u açtığımda sessizlik vardı, sanırım dün menzil gürledi ama bugün geçiş yok.
Bir pasajın aniden başlaması ihtimaline karşı zaman zaman bu aralığı açtım. 10'a bir sonraki yaklaşım sırasında çok sayıda amatör radyo istasyonu beni sağır etti - başladı. Ve sonra hemen yanlış antenin bağlı olduğunu keşfediyorum. 3 element yerine 80 metrelik menzil için bir piramit vardı. 3 elemente geçiyorum - sessizlik, piramidin üzerinde sinyaller parlıyor. Dışarı çıktım, 3 unsuru inceledim, belki bir şey oldu, hayır her şey yolunda. Sonra 28 megahertz üzerinde çalıştım, 80 metrelik aralık için piramitle birçok bağlantı yaptım. Pazartesi ve Salı günleri de aynı tablo gözlendi ve yalnızca Çarşamba günü her şey yerli yerine oturuyor gibi görünüyordu. Piramitte sessizlik var ama 3 elementte gürültü var. Fark ne? Radyasyon açısındaki fark.
Benim piramidimde radyasyon 28 MHz'de. 90 derecelik bir açıda yani zirvede ve 20 derecenin altında 3 elementli bir açıda. Bu pratik örnek bize üzerinde düşünecek bir konu veriyor. Başka bir örnek ise sıfır bölgede olduğum zamandı. Sıfır bölge için 20'den bir çağrı duyuyorum, bu arkadaşın birkaç bin dolarlık bir anteni olduğunu, iyi bir yükseklikte olduğunu ve oradaki güç amplifikatörünün bir kilovattan az olmadığını biliyorum. Onu arıyorum ama duymuyor, daha doğrusu duyuyor ama çağrı işaretini bile anlayamıyor. Pahalı antenini boşuna çevirdi ve yüksek sesle bugünden kurtulmanın mümkün olmadığını söyledi. Burada bu frekansta duyuyorum ve sen beni kabul ediyorsun. Evet kabul ediyorum. Komşusunun yalnızca beş watt'a ve benim çoktan unuttuğum bir antene sahip olduğu ortaya çıktı (belki 80'de bir üçgen gibi). Telsiz bağlantısı kurduk ve komşusunun ne tür bir antene ve güce sahip olduğunu bildiği için hoş bir şekilde şaşırdı. Aralarında kaç metre veya kilometre olduğunu bilmiyorum ama bu durumda soğuk antenin gücü yoktu.
Düşük frekans aralıkları için antenler
Hem 40 hem de 80 metre bantlarında bu tür laboratuvar çalışmaları vardı. Bütün bunlar hangi antenin daha iyi olduğu arayışındaydı. Ve radyo amatörlerinin hala böyle bir anten üzerinde çalışma fırsatına sahip olduğu, böylece her zaman optimal ve dolayısıyla ideal olduğu bir nokta var. Kısmen radyo amatörleri ideal bir antende bulunması gereken bazı noktaları kullanırlar. En basit şey onu azimutta ayarlamaktır. Radyasyon açısı açısından ikincisi, aynı antenleri farklı direklere, farklı yüksekliklere veya aynı direk üzerine yerleştirip yığınlara çevirmektir. Farklı radyasyon açıları elde ediyoruz. Ve ayrıca farklı antenler farklı kutuplaşmaya sahip bazılarında var. Ancak bu kısmen, genel değil. Bazıları neden böyle bir anten olduğunu söyleyecektir. On kilowatt ve cebinizde birincilik. Evet, bu sizin seçiminiz. Aynı zamanda sadece herkesi değil, her şeyden önce kendinizi kandırıyorsunuz. Veya ideal bir antenin özelliklerinin doğal olduğu HF'de (VHF'de bir tane var) böyle bir anteni uzun süredir kullananlar.
Antenlerimiz
kv antenler
Birçok radyo amatör için bu konu en popüler konulardan biriydi ve öyle kalacak. Hangi anteni seçeceğiniz, hangisini satın alacağınız. Her iki durumda da onu monte etmemiz, kurmamız, yapılandırmamız gerekiyor, burada anten konuları hakkında biraz bilgiye ihtiyacımız var, anten konularıyla ilgili dergiler ve kitaplar burada yardımcı olacaktır. Böylece sonunda bir şeyi anlıyoruz. Bir radyo amatörünün anteni ilk hatlardan biri olmalıdır. Bu SWR bir gösterge değil ve ilk etapta onun peşinden koşmaya gerek yok. SWR=2 olan bir anten, SWR=1 olana göre çok daha iyi çalışabilir. Bu verimlilik, artan elementlerle ve çok daha fazlasıyla azalır.
kv antenler
40 metre menzil için log-periyodik kablolu anten. Her şey basit ve etkilidir. 40,80,160 metrelik düşük frekans bantları için çeşitli "eğimli" anten çeşitleri. Tarama anteni RA6AA, kurulum, kullanılan parçalar. Radyo Amatör 1 1991 dergisinde. Tamamını okuyun.
Antenleri ayarlama ve kurma alıştırmaları yapın. Direği yükseltmek. Anten panellerini ahşaba takma seçenekleri Radyo Amatör 2 1991 dergisinde GSS ve tüp voltmetre kullanarak ayarlama. Okuyun.
Radyo Amatör dergisi RA6AEG, 91 yıllık yedinci sayısında M anteninden bahsediyor.
Tüm bu bilgiler öncelikle amatör bir radyo istasyonunun çağrı işaretine sahip olanlar ve henüz HF'ye gelmemiş olanlar içindir.