home page

Статьи на радиолюбительскую тематику

DX антенна на 430 МГц

Для успешного проведения дальних связей на УКВ радиолюбителю желательно использо-вать антенную систему, обеспечивающую при большом коэффициенте усиления достаточно широкую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости (3040) и возможно более прижатый к горизонту лепесток основного излучения в вертикальной плоскости (менее 5). Дело в том, что широкий лепесток диаграммы в горизонтальной плоскости облегчает поиск корреспондентов, а излучение под малым углом к горизонту увеличивает дальность связи.

Этим требованиям в известной мере отвечает предлагаемая многовибраторная синфазная антенна. Несмотря на сложность конструкции, она имеет беспориое преимущество перед простыми волновыми каналами. Антенна показала хорошие результаты в соревнованиях Полевой день-75.

Технические характеристики антенны:

Коэффициент усиления, дБ ......... 22
Ширина основного лепестка диаграммы направленности
(уровень 0,7 по напряженности электрического поля), град
. в горизонтальной плоскости ......... 30
. в вертикальной плоскости ....... 4
Отношение излучений вперед/назад, дБ ........ 25
Полоса пропускания при КСВ < 1,5, МГц.....5,5

Внешний вид многовибраторной синфазной антенны показан на вкладке. Антенна состоит из шестнадцати пятиэлементных антенн волновой канал, образующих систему в виде двух рядов по восемь этажей в каждом. На рис. 1 на вкладке показан один из рядов антенны (вид сбоку). Расстояние между этажами, равное 0,615L ( 428 мм ), несколько меньше . оптимального, однако это позволяет сделать систему более компактной.


Входное сопротивление каждого волнового канала (рис. 2 на вкладке) равно 300 Ом. Волновые каналы всех восьми этажей каждого ряда соединяются между собой параллельно симметричной линией с волновым сопротивлением 300 Ом. Синфазность питания обеспечивается при этом выбором электрической длины соединительной линии между двумя соседними этажами, равной l ( 560 мм ). Суммарное входное сопротивление ряда составляет 37,5 Ом. Для обеспечения равномерного и симметричного возбуждения обоих рядов точки их питания выбраны посередине согласующих линий, а для согласования сопротивлений применен четвертьволновый согласующий трансформатор с симметрирующим U-коленом (рис. 5 на вкладке).

Конструкция антенны разборная. Антенна может быть собрана примерно в течение часа, что важно при выезде на соревнования Полевой день. Она размещена на раме размером 0.7X3 м. Рама состоит из двух трехметровых дюралюминиевых труб диаметром 20 мм и четырех дюралюминиемых уголков размером 20X20X700 мм.

Схема

Между собой трубы и уголки скрепляются восемью кронштейнами и винтами М4, как показано на рис. 3 на вкладке. Рама прикреплена к мачте полукруглыми скобами, согнутыми из латунного прутка диаметром 5 мм . На концах скоб нарезена резьба.

Каждый из волновых каналов собран на траверсе длиной 600 мм , в качестве которой применена дюралюминиевая трубка диаметром 6 мм . С рамой она соединена кронштейном со стороны рефлектора. Вибраторы закреплены на траверсах с помощью изоляторов из органического стекла (рис. 4 на вкладке). Для вибраторов использован медный обмоточный провод диаметром 2 мм .

Соединительные линии между этажами притянуты за середину к мачте капроновыми шнурами. Сами соединительные линии выполнены из симметричного кабеля КАТВ, имеющего коэффициент укорочения 0,81.

Согласующий трансформатор представляет собой соединенные параллельно отрезки этого же кабеля. В связи с тем что расстояние между рядами составляет l, общую длину согласующего трансформатора пришлось взять равной 1,5l, то есть удлинить каждое его плечо на l/2.

Перед сборкой антенной системы каждый волновой канал необходимо настроить по минимуму КСВ на средней частоте диапазона. Для этого необходимо иметь рефлектометр и передатчик с регулировкой выходного уровня. При тщательном соблюдении указанных размеров КСВ обычно оказывается не хуже 1,2. В случае же получения большего значения, необходимо изменением точек подключения Т-образного согласования в ту или иную сторону добиться минимума.

Для сборки рядов антенны изготавливают две соединительные линии общей длиной по 3920 мм . Через каждые 560 мм бритвой аккуратно снимают изоляцию, к этим точкам затем припаивают активные вибраторы волновых каналов и собирают оба ряда антенны.

Согласующий трансформатор изготавливают из двух отрезков кабеля длиной по 840 мм . Оба выхода трансформатора нагружают на резисторы сопротивлением по 37,5 Ом и через 75-омный фидер подают на него сигнал от передатчика. В случае правильного выполнения трансформатора рефлектометр, включенный в цепь питающего фидера, покажет КСВ=1.

Соединяют оба ряда и измеряют КСВ всей антенной системы, а затем снимают диаграмму направленности в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Эти измерения лучше всего проводить в полевых условиях, в удалении от посторонних-предметов, в режиме приема.

При отсутствии рекомендованных материалов можно выбрать и другие варианты построения антенной системы. Вот несколько возможных вариантов.

Антенна из пятиэлементных волновых каналов (аналогичных описанным), однорядная, девятиэтажная. Этажи отстоят друг от друга на расстояние l/2 ( 350 мм ). "Вибраторы волновых каналов соединены параллельно трехсотомной воздушной линией (см. рисунок в тексте). К середине этой линии подключен через четвертьволновый трансформатор 75-омный фидер. Коэффициент усиления антенны 20 дБ, ширина основного лепестка диаграммы направленности в горизонтальной плоскости 55, в вертикальной 4.

Антенна из пятиэлементных волновых каналов, образующих систему из двух рядов по четыре этажа в каждом. Расстояние между этажами l/2 ( 350 мм ). В ряду вибраторы соединяются параллельно симметричной воздушной линией с волновым сопротивлением 300 Ом. Оба ряда соединяются параллельно двумя отрезками 75-омного коаксиального кабеля с электрической длиной l ( 460 мм ). Входное сопротивление антенны 37,5 Ом, оно трансформируется в сопротивление 75 Ом с помощью четвертьволнового трансформатора, в качестве которого можно использовать отрезок 50-омного коаксиального кабеля длиной 115 мм .

Коэффициент усиления антенны 18,5 дБ, ширина основных лепестков диаграмм направленности в горизонтальной и вертикальной плоскостях 30 и 8 соответственно.

 

РАДИО № 2, 1977г. c 18.

Сайт создан в системе uCoz