Комбинированная УКВ антенна «Рамка + волновой канал»
И.Милованов, UY0YI, Черновцы
В предлагаемой статье описана антенна, представляющая собой комбинацию двух типов - рамочной и «волнового канала». Такая антенна меньше подвержена влиянию земли и окружающих предметов, ухудшающих характеристики антенн, чем «волновой канал». Характеристики обоих типов антенн примерно одинаковы при условии, что «волновой канал» имеет на один элемент больше, чем рамочная антенна «квадрат». При одинаковом количестве элементов «квадрат» будет иметь усиление примерно на 2 дБ больше, а при выборе оптимальных расстояний между элементами зто значение возрастает по крайней мере до 2,5 дБ (под оптимальными приняты такие конструктивные данные антенны, при которых обеспечивается максимальное отношение излучений вперед/назад при достаточно высоком усилении).Если рамку антенны выполнить в виде круга, то коэффициент усиления (Кус) будет больше, чем у «квадрата», а наибольший Кус окажется у антенны с рамочным элементом в форме эллипса с соотношением осей 1:3, при этом большая ось располагается вертикально. Объясняется это тем, что в этих конструкциях отсутствуют углы, вызывающие в точках изгиба отраженные волны, ухудшающие параметры антенны.
Из-за малого входного сопротивления вибратора многоэлементных «волновых каналов» для их питания используют различные согласующие устройства. Настройка таких антенн в любительских условиях в диапазоне УКВ без соответствующей измерительной аппаратуры приводит к тому, что отношение излучений вперед/назад при достаточно высоком усилении оказывается существенно меньше расчетного.
Если в многоэлементной антенне «волновой канал» заменить рефлектор и вибратор на рамки, то полученная антенна (рис. 1) дополнительно приобретает указанные качества рамочных антенн и прямое питание через фидер без согласующих устройств, поскольку входное сопротивление активной рамки близко к 50 Ом.
Рис.1. Конструкция антенныВ таблицах 1 и 2 представлены геометрические размеры антенн для диапазонов 28, 144, 432 МГц.
Как показала практика эксплуатации подобных антенн, применение симметрирующего устройства не дает заметного эффекта. Не редко на практике дополнительные потери в симметрирующем устройстве оказываются выше, чем выигрыш от симметрирования питающей линии. Если не удается точно согласовать антенну в диапазоне 28 МГц и диаграмма сильно «косит» - можно использовать симметрирующее устройство изображенное на рис.2.
Автором была построена и испытана в полевых условиях 8-элементная антенна 2-х метрового диапазона для участка 145-146 МГц со следующими характеристиками:
Рис.2. Симметрирующее устройство
- Коэффициент усиления ... 14 дБ
- Отношение излучений вперед/назад, не менее ... 32 дБ
- Ширина диаграммы направленности (по уровню 0,5) ... 30°
- КСВ, не более ... 1,1
Вибраторы и рефлекторы для диапазонов 144 и 432 МГц выполняются в виде эллипсов и электрически изолируются от траверсы (для траверсы лучше использовать стекловолоконные лыжные палки, а распорки для рамок изготовить из оргстекла). Все элементы для УКВ антенн (табл. 1 и 2) изготавливают из биметаллического прутка или медной трубки диаметром 6 мм. Рефлектор лучше выполнить в виде сетки окантованной изогнутым эллипсом прутком. Входное сопротивление активного элемента можно регулировать в небольших пределах изменением расстояния между вибратором и рефлектором.
Литература:
1. Беньковский 3., Липинский Э. Любительские антенны KB и УКВ. М., Радио и связь, 1983.
2. Радио, №6,1976, стр.20.
3. Радио, №10,1977.
4. Radioamater (СФРЮ), №4,1981.Радиохобби 5/1998
[ На главную ] [ Антенны ]
