|
Антенны Си-Би вертикальной поляризации
| |
| Спутник | Дата: Пятница, 23.05.2014, 00:41 | Сообщение # 1 |
|
типа.. Главный
Группа: Администраторы
Сообщений: 156
Статус: Offline
| Антенны Си-Би вертикальной поляризации
Среди радиолюбителей известен афоризм: “Лучший усилитель - хорошая антенна”. Это справедливо. От качества антенны зависит как уровень
сигнала при приеме дальнего корреспондента, так и расстояние, на котором ваш сигнал может быть принят. Выбрав правильную конструкцию антенны,
можно получить выигрыш в 10 - 100 раз, не неся затрат на увеличение мощности, подводимой к антенне. Увеличение дальности связи за счет
совершенствования антенны выгодно вдвойне, поскольку антенна является взаимным устройством, т.е. насколько мы выигрываем при передаче,
настолько же мы выигрываем при приеме. Нет смысла увеличивать мощность передатчика, если все равно не услышишь ответа корреспондента.
От диаграммы направленности антенны зависит и уровень помех, попадающих на вход приемника, поэтому опытные радиолюбители знают, что
существуют “шумные” антенны.
В CB диапазоне наибольшее распространение получили антенны с вертикальной поляризацией. Это связано с тем, что на автомобиле весьма
сложно разместить эффективную антенну с горизонтальной поляризацией, а CB связь широко используется для связи с подвижными объектами. Из этих
же соображений выбираются антенны с круговой диаграммой направленности в горизонтальной плоскости, одинаково хорошо работающие в любом
направлении. Это антенны типа “Ground Plane”, или сокращенно “GP”. Все они имеют штыревую конструкцию, удобную для размещения как на
автомобиле, так и на крыше дома.
На рис.1 показана конструкция антенны GP длиной λ/4.
Рис. 1. Антенна GP λ/4
Диаметр трубки, мм Длина штыря I, мм
2 2,69
6 2,67
20 2,65
40 2,62
Это наиболее простая и в то же время достаточно эффективная антенна. Длина ее штыря l для работы в диапазоне 27 Мгц зависит от диаметра
трубки и выбирается из таблицы. Для нормальной работы антенны она снабжается тремя противовесами,
которые можно выполнить из трубки или антенного канатика. Длина противовесов выбирается равной, или на 2,5% больше λ/4. Для CB диапазона
можно принять длину равной 275 см. Входное сопротивление антенны зависит от угла между противовесами и мачтой: чем меньше этот угол
(противовесы более прижаты к мачте), тем выше сопротивление. Для получения входного сопротивления 50 Ом угол выбирается равным 30-45
градусов. Диаграмма направленности в вертикальной плоскости имеет максимум под углом 30 градусов к горизонту. Усиление антенны примерно
равно усилению вертикального полуволнового диполя. Наилучшая работа обеспечивается при высоте мачты около 6 м.
Эта антенна наиболее широкополосна из всех вариантов GP. Настройки эта антенна обычно не требует. Если после установки минимум КСВ антенны
все же оказывается выше или ниже частоты 20 канала сетки C, длину штыря необходимо соответственно увеличить или уменьшить. После настройки
антенны в резонанс минимума КСВ на средней частоте можно добиваться, меняя угол установки противовесов.
Недостатком этой антенны является отсутствие соединения ее штыря с мачтой, что требует использовать дополнительные меры по грозозащите и
защите от статического электричества.Наиболее простым способом защиты является использование короткозамкнутого шлейфа из кабеля длиной λ/4,
подключенного к фидеру с помощью тройника. Шлейф обеспечивает соединение центральной жилы фидера с заземленной оплеткой по постоянному току и не влияет на согласование антенны. Схема подключения шлейфа приведена на рис. 2. Длина шлейфа рассчитывается с учетом коэффициента укорочения
используемого кабеля и примерно равна 2 м.
Рис. 2. Включение короткозамкнутого шлейфа.
UA4WGM - КВ позывной с 1987г.
.
HOME HF: YAESU FT-2000 (100W) + IV (20/30м) + IV (40/80м).
HOME 2м: ICOM IC-110 + 3el YAGI 145MHz (QSX - 145.575MHz)
HOME 70cм: ICOM IC-211s + DIAMOND SG7400
|
| |
| |
| Спутник | Дата: Пятница, 23.05.2014, 00:44 | Сообщение # 2 |
|
типа.. Главный
Группа: Администраторы
Сообщений: 156
Статус: Offline
| продолжение темы ...
На рис. 3 приведена конструкция GP с длиной λ/2.
Рис. 3. Антенна GP длиной λ/2.
По сравнению с вышеописанной антенной она имеет вдвое большую длину штыря, что требует большей заботы об обеспечении ветровой прочности
конструкции. Зато эта антенна не нуждается в противовесах, а ее диаграмма направленности в вертикальной плоскости больше прижата к
горизонту, что важно при установлении дальних связей. Поскольку эта антенна имеет высокое входное сопротивление, кабель подключается к ней
через согласующий высокочастотный трансформатор. Основание штыря этой антенны соединяется с заземленной мачтой через согласующий
трансформатор, что автоматически решает проблемы грозозащиты и статики.
Усиление антенны по сравнению с полуволновым диполем составляет около 4 дБ. Эта антенна более узкополосна и требует тщательной настройки.
UA4WGM - КВ позывной с 1987г.
.
HOME HF: YAESU FT-2000 (100W) + IV (20/30м) + IV (40/80м).
HOME 2м: ICOM IC-110 + 3el YAGI 145MHz (QSX - 145.575MHz)
HOME 70cм: ICOM IC-211s + DIAMOND SG7400
|
| |
| |
| Спутник | Дата: Пятница, 23.05.2014, 00:45 | Сообщение # 3 |
|
типа.. Главный
Группа: Администраторы
Сообщений: 156
Статус: Offline
| продолжение темы...
Наиболее эффективной для дальних связей является GP длиной 5/8λ. Ее конструкция показана на рис. 4. Длина ее штыря еще больше, а кабель
фидера подключается к согласующей индуктивности, расположенной в основании
антенны. Этот тип антенны требует использования противовесов
(обычно достаточно трех) длиной 0,1λ - 0,2λ, расположенных в горизонтальной
плоскости. Полоса частот этой антенны еще уже, чем у
антенны длиной λ/2, поэтому она также требует тщательной настройки.
Рис. 4. Антенна GP длиной 5/8λ.
Настройку штыря в резонанс на средней частоте можно проводить как изменением
длины штыря, так и регулировкой величины согласующей
индуктивности, а нужное входное сопротивление достигается выбором места подключения кабеля к согласующей катушке.
Усиление этой антенны составляет 5 - 6 дБ, максимум диаграммы направлености
расположен по углом 15 градусов к горизонту. Штырь этой
конструкции также заземлен на мачту через согласующую катушку.
Примерные данные согласующей катушки для волнового сопротивления кабеля 50 Ом:
диаметр каркаса - 18 мм, диаметр провода - 1,5 мм, число витков -
22, шаг намотки - 2,5 мм, длина катушки - 55 мм, отвод - от 9-го витка, считая от заземленного конца катушки.
Установка антенны на крыше может сильно влиять на ее характеристики. Общими рекомендациями являются следующие:
- основание антенны желательно располагать не ниже 3 м от плоскости крыши,
- вблизи от антенны не должно быть металлических предметов и конструкций (например телевизионных антенн, проводов и т.п.),
- устанавливать антенну желательно как можно выше,
- для нормальной работы станции ближайшая базовая CB антенна не должна быть расположена ближе 100 м.
Эффективность работы антенны на передачу тем выше, чем меньше омические потери в ее
элементах. Поэтому наилучшим материалом для
элементов антенн являются медные трубки. К сожалению они дороги, тяжелы и недостаточно
жесткие на изгиб, поэтому хорошим компромиссом можно
считать применение алюминиевых (дюралевых) трубок. При необходимости расширения
полосы частот диаметр трубок увеличивают, или используют
трубки с ребристой наружней поверхностью. Поскольку ток, протекающий по штырю
антенны, уменьшается к ее верхнему концу, диаметр верхней
части штыря можно уменьшить без ухудшения ее параметров.
Одним из наиболее простых средств расширения полосы частот длинных штыревых
антенн является применение втулки с четырьмя усами длиной около
100 мм и диаметром 4-5 мм, закрепляемой в верхней части штыря (рис.5). При
этом резонансная частота антенны понижается и длину штыря придется
несколько уменьшить.
Рис. 5. Расширитель полосы антенны.
При работе антенны на передачу по ней протекают довольно большие токи,
поэтому необходимо обеспечить очень хорошее соединение всех
элементов между собой и позаботиться об их защите от коррозии. Сейчас в продаже
имеются CB антенны заводского изготовления, как
отечественные, так и импортные, легкие, изящно выполненные. Опыт их эксплуатации показывает,
что у импортных антенн, соединение элементов
которых осуществляется самонарезающими шурупами, под действием ветра быстро
теряется контакт. Более надежной является конструкция штырей со
стяжными хомутами. Практически все варианты промышленных антенн требуют
дополнительной герметизации, предотвращающей попадание воды внутрь
трубок, на согласующие трансформаторы, катушки и заделку кабеля. Важно помнить,
что если вода проникнет внутрь кабеля, его придется просто
выкинуть, т.к. он хорошо работать уже никогда не будет.
информация взята с сайта - CQ R3D
UA4WGM - КВ позывной с 1987г.
.
HOME HF: YAESU FT-2000 (100W) + IV (20/30м) + IV (40/80м).
HOME 2м: ICOM IC-110 + 3el YAGI 145MHz (QSX - 145.575MHz)
HOME 70cм: ICOM IC-211s + DIAMOND SG7400
|
| |
| |
|
