Antena berarah tiga jalur Spider. Skim, penerangan

Perpustakaan teknikal percuma

ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK
Perpustakaan percuma / Skim peranti radio-elektronik dan elektrik

Antena berarah tiga jalur Spider. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik

Perpustakaan teknikal percuma

Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Antena HF

Komen artikel

Idea untuk mencipta antena KB berarah yang sangat ringan dan mudah alih, diperbuat daripada wayar dan diregangkan di antara rod kaca-plastik teleskopik, walaupun bukan baru, semakin menarik perhatian amatur radio. Gelombang pendek Jerman Cornelius Pohl (DF4SA) mencadangkan varian reka bentuk di mana tiga antena wayar "saluran gelombang" diletakkan pada satu bingkai empat batang - dua tiga elemen untuk 20 dan 15 meter dan satu empat elemen untuk jarak 10 meter. Antena, walaupun mudah alih dan beratnya rendah, mempunyai ciri yang sangat baik dari segi faktor langsung dan corak sinaran. Minat terhadap antena DF4SA sangat bagus, oleh itu, dengan izin penciptanya, kami memberikan penerangan tentang "Spider".

pengenalan. "Spider" ("Spider") ialah antena tri-jalur bersaiz penuh, sangat ringan, dibina daripada rod dan wayar plastik kaca. Jumlah berat antena kira-kira 5,5 kg menjadikannya ideal untuk digunakan di lapangan. Gambar antena yang dinaikkan pada tiang aluminium sepuluh meter ditunjukkan dalam rajah. 1.

Antena labah-labah arah tiga jalur

Sebarang tiang teleskopik ringan dan peranti berputar daripada antena televisyen adalah sesuai untuk antena. Beban angin pada antena adalah kecil. Ia mudah untuk dipasang dan dipasang oleh satu orang. Saiz antena yang dilipat dan dibungkus tidak melebihi 1,2 m. Lakaran ringkas (pengarah dan pemantul dalam satah yang sama) reka bentuknya ditunjukkan dalam rajah. 2.

Antena labah-labah arah tiga jalur

Dari segi keuntungan (gain) G dan nisbah sinaran hadapan/belakang (F/B), "Spider" tidak kalah dengan antena bersaiz penuh lain, termasuk antena pegun. Kuasa sinaran yang dibenarkan dalam mod berterusan ialah 2 kW. Data utama antena ditunjukkan dalam Jadual 1.

Antena labah-labah arah tiga jalur

Tugas utama semasa memasang antena adalah untuk menaikkannya ke ketinggian setinggi mungkin. Antena dengan keuntungan kecil walaupun, dinaikkan ke ketinggian tinggi, memberikan isyarat yang lebih baik daripada antena dengan keuntungan besar, tetapi dipasang pada ketinggian rendah. Berat kecil "Labah-labah" menjadikannya lebih mudah untuk mengangkatnya ke ketinggian yang tinggi. Ia juga memudahkan pemilihan lokasi pemasangan yang optimum. Ia adalah mudah untuk menggunakan antena semasa dalam perjalanan, untuk memasangnya di puncak gunung di sekelilingnya, di pulau-pulau, menara istana dan rumah api, dan juga di mana-mana bumbung. Antena ini lebih baik dibandingkan dengan "rasuk" tri-jalur berat konvensional.

Pemasangan antena adalah mudah; tiada unsur kompleks khas digunakan dalam reka bentuk. Kekurangan prosedur penalaan menjadikan antena boleh diakses oleh pemula. Kos bahan untuk pembuatan antena adalah rendah, dan anda masih boleh menjimatkan tiang dan peranti berputar.

Pembangunan antena telah difasilitasi oleh kebiasaan dengan penyelesaian asal dan elegan Dick Bird (G4ZU), yang mencadangkan "Bird Yagi" - antena "saluran gelombang" tiga elemen dengan pengarah wayar berbentuk V dan reflektor. Ia juga dipanggil "Busur dan Anak Panah". Walau bagaimanapun, tiada penerangan tentang reka bentuk berbilang julat dalam kesusasteraan, jadi DF4SA terpaksa mengambil pembangunan bebas. Selepas percubaan yang tidak terkira banyaknya pada simulasi komputer, akhirnya, adalah mungkin untuk mendapatkan antena maya yang memenuhi keperluan.

Masalah struktur dan mekanikal kekal: antena harus ringan tetapi tegar, memberikan perlindungan kelembapan, mempunyai ciri elektrik yang boleh berulang tidak kira berapa kali ia dipasang dan dibuka. Perhimpunan itu sepatutnya tidak sukar dan tidak memerlukan sebarang alat khas. Semua keperluan ini dipenuhi dan penulis seronok melihat bagaimana antena mudah mengharungi ribut yang ganas semasa beroperasi dari STZEE semasa PERADUAN CQ WW CW 2002.

Prinsip asas membina antena. "Labah-labah" adalah saluran gelombang untuk 10, 15 dan 20 meter. Ia dibentuk oleh tiga antena wayar yang bersarang satu di dalam yang lain, diregangkan pada salib gentian kaca biasa ("labah-labah"). Antena ini pula mengandungi tiga elemen untuk julat 20 meter, tiga elemen untuk julat 15 meter dan empat elemen untuk julat 10 meter.

Elemen aktif antena terdiri daripada tiga dipol individu untuk jalur 20, 15 dan 10 meter, bersambung hanya pada titik suapan. Akibatnya, tiada gegelung atau litar ("tangga") digunakan dalam reka bentuk antena. Untuk peralihan daripada kabel sepaksi tidak seimbang kepada dipol seimbang, peranti pencekik jalur mudah dan lebar yang dicadangkan oleh W2DU telah digunakan. Ini menjadikan sistem kuasa sangat mudah dan boleh dipercayai. Tiada talian berfasa atau peranti sepadan lain diperlukan.

Lakaran umum antena (pandangan atas) dan dimensi pemasangan elemen (dalam sentimeter) ditunjukkan dalam rajah. 3.

Antena labah-labah arah tiga jalur

Panjang wayar (dalam sentimeter) unsur pasif antena diberikan dalam Jadual 2.

Antena labah-labah arah tiga jalur

Perlu diingatkan bahawa data ini hanya sah apabila antena diperbuat daripada wayar tembaga atau bersalut tembaga dengan diameter 1 mm tanpa penebat. Jenis wayar lain, terutamanya wayar bertebat, akan memerlukan beberapa pembetulan dalam dimensi unsur, yang dikaitkan dengan perubahan dalam faktor halaju, yang seterusnya, bergantung pada kelajuan perambatan gelombang di sepanjang wayar. Pembetulan juga mungkin diperlukan apabila menggunakan penebat pada hujung wayar antena.

Mengekalkan dimensi tepat antena semasa pembuatannya adalah sangat penting. Ralat walaupun satu sentimeter (!) Akan membawa kepada perubahan dalam parameter. Ia berikutan daripada di atas bahawa wayar antena tidak boleh ditarik keluar di bawah beban. Sebaik-baiknya gunakan dawai keluli bersalut kuprum, data yang boleh didapati di [1]. Apabila salinan pertama antena dibuat daripada dawai tembaga lembut biasa dengan penebat enamel, beberapa elemen semasa pemasangan dan pembongkaran antena telah diregangkan walaupun sebanyak 10 cm, yang menyebabkan frekuensi resonans "keluar" dan corak sinaran merosot. Nisbah sinaran ke hadapan/belakang yang dialami terutamanya.

Reka bentuk unsur aktif ditunjukkan dalam rajah. 4. Ia terdiri daripada tiga dipol, yang mesti terletak dalam satah menegak, dengan ketat satu di atas yang lain. Seperti dipol berbilang julat yang lain, semakin jauh mereka antara satu sama lain, semakin kurang interaksi mereka.

Antena labah-labah arah tiga jalur

Jarak antara dwikutub 20m atas dan dwikutub 10m bawah hendaklah kira-kira 50cm. Ia juga penting bahawa dwikutub 10m dilanjutkan sekurang-kurangnya beberapa sentimeter dari paip pembawa gentian kaca. Jika tidak, SWR mungkin agak turun naik apabila rod gentian kaca basah akibat hujan. Panjang dipol (dalam sentimeter) diberikan dalam Jadual 3.

Antena labah-labah arah tiga jalur

Peranti pengimbang ("balun") boleh menjadi sangat mudah, kerana impedans input antena pada titik suapan sudah hampir kepada 50 ohm. Oleh itu, tiada padanan rintangan diperlukan. Apa yang diperlukan ialah menukar daripada kabel kuasa sepaksi tidak seimbang kepada antena seimbang. Oleh itu, bukannya pengubah toroidal, adalah mungkin untuk menggunakan pencekik kabel sepaksi mudah dalam antena ini.

Versi termudah pencekik kabel sepaksi ialah gegelung beberapa pusingan (5...10) terus berhampiran titik suapan. Walau bagaimanapun, operasi pencekik sedemikian sangat bergantung pada frekuensi, jenis kabel itu sendiri, diameter dan panjang gegelung. Masalah lain timbul jika diameter penggulungan kurang daripada yang dibenarkan untuk jenis kabel tertentu - dari masa ke masa, parameter kabel merosot.

Penyelesaian yang lebih baik ialah menggunakan pencekik sepaksi seperti yang diterangkan oleh W2DU [2]. Ia perlu mengambil sekeping kabel sepaksi nipis dan memakai penebat luarnya beberapa (dari 16 hingga 50, bergantung pada jenis) cincin ferit, yang secara berkesan meningkatkan impedans untuk arus yang mengalir di sepanjang permukaan luar jalinan. Akibatnya, arus ini berkurangan dengan ketara. Jika anda menggunakan sekeping kabel dengan penebat fluoroplastik (Teflon), maka kuasa yang dibenarkan yang dibekalkan kepada antena boleh mencapai dua kilowatt.

Sekeping kabel dengan cincin ferit diletakkan di atasnya diletakkan di dalam kotak kalis air yang diperbuat daripada profil plastik berbentuk kotak dengan penutup. Penyambung kabel jenis S0239 standard dipasang pada satu hujung kotak, dan dua bolt untuk menyambungkan separuh elemen aktif dipasang pada hujung yang lain. Reka bentuk peranti pengimbang dengan penutup ditanggalkan ditunjukkan dalam Rajah. 5.

Antena labah-labah arah tiga jalur

Peranti juga melakukan fungsi lain: dipasang pada tiang, ia menaikkan titik suapan unsur aktif di atas sambungan pusat unsur gentian kaca galas beban.

Reka bentuk antena. Asasnya ialah sambungan pusat yang ditunjukkan dalam Rajah. 6.

Antena labah-labah arah tiga jalur

Ia diperbuat daripada dua plat persegi kepingan duralumin dan empat keping paip (Rajah 7), di mana unsur gentian kaca galas beban dimasukkan.

Antena labah-labah arah tiga jalur

Paip diapit di antara plat dengan lapan skru, lubang bujur dalam plat membolehkan anda melaraskan sambungan ke diameter tiang tertentu, yang boleh dari 30 hingga 60 mm. Sambungan juga dilekatkan secara tegar pada tiang dengan sekeping profil duralumin berbentuk U (ia dipasang dengan dua bolt pada plat atas) dan pengapit berbentuk U dengan kacang. Reka bentuk nod pusat memastikan lokasi pusat graviti antena tepat di sepanjang paksi tiang, yang mengurangkan beban pada tiang dan pemutar.

Elemen gentian kaca galas sepanjang 5 m ialah bahagian bawah batang gentian kaca sembilan meter. Untuk mengeraskan keseluruhan struktur sokongan, satu siri wayar lelaki yang diperbuat daripada tali Kevlar diameter 1,5 mm telah digunakan - kaedah yang terkenal sejak zaman armada pelayaran. Tali itu tahan putus sehingga 150 kg. Kevlar adalah baik kerana ia boleh dikatakan tidak meregang, dan antena mengekalkan bentuknya semasa putaran dan dengan beban angin yang ketara. Konfigurasi pendakap ditunjukkan dalam rajah. 8. Untuk pengikatnya, disyorkan untuk menggunakan simpulan layar yang menahan beban dengan baik dan mudah ditanggalkan apabila membongkar antena.

Antena labah-labah arah tiga jalur

Selepas memasang struktur sokongan, elemen wayar mudah dan cepat dilekatkan padanya. Di tempat-tempat di mana ia bengkok, serta di hujungnya, kepingan pendek tiub penebat plastik diletakkan pada unsur-unsur.

Keputusan dan data teknikal. Antena dinaikkan pada tiang sepuluh meter di kawasan terbuka, dan parameternya diukur dengan teliti. Ternyata wayar keluli bersalut tembaga yang digunakan dengan diameter 1 mm tidak memerlukan pengenalan faktor halaju, dan data yang diperoleh daripada simulasi komputer boleh digunakan secara langsung dalam pembuatan antena. Ia juga ternyata bahawa penebat di hujung wayar (tiub poliamida 4 cm panjang, diisi dengan resin epoksi) ketara menjejaskan frekuensi resonan unsur-unsur, menurunkannya kira-kira 100...200 kHz. Kesan ini mesti diambil kira dengan memendekkan wayar dengan sewajarnya.

Keputusan pengukuran keuntungan dan nisbah sinaran ke hadapan/belakang dan hadapan/sisi ditunjukkan dalam Jadual 4. Nilai keuntungan diberikan secara relatif kepada radiator isotropik, dan dalam kurungan - relatif kepada dipol. Kira-kira nilai yang sama diperolehi seperti antena tiga jalur moden yang tipikal dengan panjang lintasan pembawa (boom) 6 ... 7 m.

Antena labah-labah arah tiga jalur

Nilai nisbah sinaran ke hadapan/sisi agak lebih kecil, disebabkan oleh fakta bahawa unsur aktif tidak terletak pada satah mendatar yang sama dengan yang pasif. Walau bagaimanapun, ini mempunyai beberapa merit: apabila mencari dalam julat, pengendali, walaupun lemah, mendengar isyarat yang datang dari arah lain.

Sebagai contoh, dalam rajah. Rajah 9a menunjukkan corak antena pada 14,12 MHz dalam satah azimut dan menegak, dikira menggunakan program simulasi antena NEC. Pengiraan dibuat untuk ketinggian pemasangan antena 10m di atas permukaan Bumi. Pada rajah. Rajah 9b menunjukkan corak sinaran yang serupa apabila antena dipasang pada ketinggian 20 m. Graf rajah. 9c menunjukkan keuntungan dan nisbah sinaran hadapan/belakang sebagai fungsi frekuensi.

(klik untuk memperbesar)

Semasa kerja lapangan dalam pelbagai ekspedisi, "Spider" sepenuhnya membenarkan harapan yang diletakkan di atasnya.

Maklumat lanjut tentang antena dan penerangan terperinci tentang teknologi pembuatannya boleh didapati di laman web DF4SA [3]. Beberapa perbincangan berguna tentang pembinaan, serta terjemahan penerangan ke dalam bahasa lain, boleh didapati di [4]. Antena juga telah dimodelkan menggunakan program simulasi antena MMANA. Keputusan yang diperolehi sedikit berbeza daripada yang diberikan di atas.

Kesusasteraan

dx-wire.de.
Walter M. M., W2DU QST, 1983, No. 3.
qsl.net/df4sa/index_spider.htm.
groups.yahoo.com/group/spiderbeam

Lihat artikel lain bahagian Antena HF.

Baca dan tulis berguna komen pada artikel ini.

<< Belakang

Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:

Mesin untuk menipis bunga di taman 02.05.2024

Dalam pertanian moden, kemajuan teknologi sedang dibangunkan bertujuan untuk meningkatkan kecekapan proses penjagaan tumbuhan. Mesin penipisan bunga Florix yang inovatif telah dipersembahkan di Itali, direka untuk mengoptimumkan peringkat penuaian. Alat ini dilengkapi dengan lengan mudah alih, membolehkan ia mudah disesuaikan dengan keperluan taman. Operator boleh melaraskan kelajuan wayar nipis dengan mengawalnya dari teksi traktor menggunakan kayu bedik. Pendekatan ini dengan ketara meningkatkan kecekapan proses penipisan bunga, memberikan kemungkinan penyesuaian individu kepada keadaan khusus taman, serta jenis dan jenis buah yang ditanam di dalamnya. Selepas menguji mesin Florix selama dua tahun pada pelbagai jenis buah, hasilnya amat memberangsangkan. Petani seperti Filiberto Montanari, yang telah menggunakan mesin Florix selama beberapa tahun, telah melaporkan pengurangan ketara dalam masa dan tenaga kerja yang diperlukan untuk menipis bunga. ...>>

Mikroskop Inframerah Lanjutan 02.05.2024

Mikroskop memainkan peranan penting dalam penyelidikan saintifik, membolehkan saintis menyelidiki struktur dan proses yang tidak dapat dilihat oleh mata. Walau bagaimanapun, pelbagai kaedah mikroskop mempunyai hadnya, dan antaranya adalah had resolusi apabila menggunakan julat inframerah. Tetapi pencapaian terkini penyelidik Jepun dari Universiti Tokyo membuka prospek baharu untuk mengkaji dunia mikro. Para saintis dari Universiti Tokyo telah melancarkan mikroskop baharu yang akan merevolusikan keupayaan mikroskop inframerah. Alat canggih ini membolehkan anda melihat struktur dalaman bakteria hidup dengan kejelasan yang menakjubkan pada skala nanometer. Biasanya, mikroskop inframerah pertengahan dihadkan oleh resolusi rendah, tetapi perkembangan terkini daripada penyelidik Jepun mengatasi batasan ini. Menurut saintis, mikroskop yang dibangunkan membolehkan mencipta imej dengan resolusi sehingga 120 nanometer, iaitu 30 kali lebih tinggi daripada resolusi mikroskop tradisional. ...>>

Perangkap udara untuk serangga 01.05.2024

Pertanian adalah salah satu sektor utama ekonomi, dan kawalan perosak adalah sebahagian daripada proses ini. Satu pasukan saintis dari Majlis Penyelidikan Pertanian India-Institut Penyelidikan Kentang Pusat (ICAR-CPRI), Shimla, telah menghasilkan penyelesaian inovatif untuk masalah ini - perangkap udara serangga berkuasa angin. Peranti ini menangani kelemahan kaedah kawalan perosak tradisional dengan menyediakan data populasi serangga masa nyata. Perangkap dikuasakan sepenuhnya oleh tenaga angin, menjadikannya penyelesaian mesra alam yang tidak memerlukan kuasa. Reka bentuknya yang unik membolehkan pemantauan kedua-dua serangga berbahaya dan bermanfaat, memberikan gambaran keseluruhan populasi di mana-mana kawasan pertanian. "Dengan menilai perosak sasaran pada masa yang tepat, kami boleh mengambil langkah yang perlu untuk mengawal kedua-dua perosak dan penyakit," kata Kapil ...>>

Berita rawak daripada Arkib

Pusat superkomputer yang paling berkuasa 28.10.2012

Pusat Pengkomputeran Super Wyoming (Pusat Pengkomputeran Super NCAR-Wyoming - NWSC) telah dibuka secara rasmi - tapak salah satu superkomputer paling berkuasa di dunia khusus untuk pembangunan geosains. Para saintis dari Pusat Penyelidikan Atmosfera Kebangsaan (NCAR) dan universiti negara sedang memulakan satu siri projek sains pada komputer utama pusat itu, yang boleh melakukan satu setengah kuadrilion (1) operasi titik terapung sesaat. Projek-projek ini menangani pelbagai persoalan tentang Bumi, daripada gangguan atmosfera kepada aktiviti dalam sesar bawah tanah yang akhirnya akan membantu meramalkan puting beliung, taufan, gempa bumi, kemarau dan bencana alam yang lain.

"Pusat ini akan membantu kita mengubah pemahaman kita tentang alam semula jadi, menghasilkan manfaat yang besar untuk masyarakat," kata Thomas Bogdan, presiden Universiti Perbadanan Penyelidikan Atmosfera. "Superkomputer akan meningkatkan ramalan dan melindungi penduduk dan ekonomi dengan lebih berkesan. "

Pusat superkomputer membuka peluang yang tidak pernah berlaku sebelum ini untuk penyelidik. Mereka akan dapat menukar model yang kompleks dan menggunakan kuasa pengkomputeran yang luar biasa. Akses kepada peranti pengkomputeran unggul menjanjikan para saintis tahap baharu dalam bidang kejuruteraan mekanikal, atmosfera, hidrologi dan sains pengiraan.

Komputer yang terletak di kawasan seluas 153 kaki persegi. kaki, akan tersedia di seluruh Amerika Syarikat. Kebanyakan penyelidik akan berinteraksi dengan pusat itu dari jauh menggunakan komputer peribadi dan Internet. Komponen utama sistem terdiri daripada gudang data yang besar, kelompok pengkomputeran berprestasi tinggi, dan sistem visualisasi data. Para saintis akan menggunakan sumber termaju pusat baharu itu untuk mengkaji proses kompleks dalam atmosfera Bumi, mempercepatkan penyelidikan terhadap keadaan cuaca berbahaya, ribut geomagnet, perubahan iklim, kebakaran hutan dan banyak lagi. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, keperluan untuk kuasa peralatan telah meningkat dengan ketara.

Oleh itu, menggantikan superkomputer usang, pusat superkomputer baharu menyediakan peluang untuk mengembangkan teknologi superkomputer masa hadapan. Ia dijangka akan digunakan dengan berkesan sekurang-kurangnya dalam beberapa dekad akan datang.

Berita menarik lain:

▪ Perlindungan elektronik automotif yang murah daripada serangan siber

▪ Coca-Cola, Apple dan IBM ialah jenama terbaik dunia

▪ Bahaya komunikasi 5G untuk kesihatan lebah

▪ Tasik bumi menyejat lebih cepat daripada yang difikirkan

▪ Basuh kereta dengan bakteria

Suapan berita sains dan teknologi, elektronik baharu

Bahan-bahan menarik Perpustakaan Teknikal Percuma:

▪ bahagian tapak Motor elektrik. Pemilihan artikel

▪ artikel Malevich Kazimir Severinovich. Kata-kata mutiara yang terkenal

▪ artikel Bagaimana burung kakak tua bercakap? Jawapan terperinci

▪ artikel Pengurus kandungan (editor laman web). Deskripsi kerja