Piramida HF antene na 80 metara. antenska piramida

R. Dime
"Funkamateur" broj 7/2004

VF antene

U proizvodnji HF antena potrebno je pridržavati se sljedećih osnovnih preporuka: antene postaviti što je više moguće i u slobodnom prostoru; koristite antene pune veličine kad god je to moguće, a ako to ne uspije, onda ih skratite na ne više od 75% cijele duljine; antena mora imati vlastitu rezonanciju u traženom dijelu raspona, mjereno na točkama napajanja na radnoj visini; držite udaljenost od metalnih površina i drugih antena najmanje 1 m; koristite odgovarajući koaksijalni kabel i nemojte ga sastavljati u komadima; provjerite jesu li svi konektori otporni na vremenske uvjete. Tijekom razdoblja minimalne sunčeve aktivnosti poboljšavaju se uvjeti za prolazak niskofrekventnih pojaseva, a radioamateri skreću pažnju na dizajn antena za DX komunikacije na 40, 80 i 160 metara pojasa. Žičana piramida od 80 metara, prema autoru, učinkovitija je od nagnutog dipola 2x20 m s visinom dizanja od 17 m, ali je inferiorna u odnosu na vertikalni četvrtvalni radijator pune veličine sa sustavom protuutega. Ukupni opseg piramide jednak je valnoj duljini. Na slici 1 prikazan je dijagram antene s raspodjelom struje, a na slici 2 prikazana je skica njenog dizajna.

Iz ovih slika može se vidjeti da u zračenju sudjeluju četiri nagnute žice, koje čine lica "piramide". Dva donja horizontalna dijela mreže ne sudjeluju u zračenju, jer struje u njima se međusobno kompenziraju. Na slici 2 prikazane su minimalne moguće dimenzije jarbola (12,5 m) i udaljenost horizontalnih dijelova platna od tla (3 m).

Autor je koristio jarbol visine 17 m, dok su horizontalni dijelovi bili 4 ... 5 metara od tla. Antena se napaja koaksijalnim kabelom od 50 ohma spojenim izravno na točke b i d, a točke a i c su spojene zajedno (slika 3.).

Na rezonantnoj frekvenciji, SWR=1, a radni frekvencijski pojas u smislu SWR=2 je oko ±50 kHz od fres. Oni. antena se može podesiti, na primjer, na 3750 kHz za SSB rad od 3700 do 3800 kHz, a spajanjem dva komada žice po 1,4 m u točkama A i B (slika 2), ponovno je izgraditi na 3550 kHz za CW rad od 3500 do 3600 kHz. Ujedno, autor upozorava na korištenje induktora za produljenje antene, jer u tim točkama kroz njih ne teče struja antene. Budući da je antena kružni vibrator, manje je pod utjecajem atmosferskih i industrijskih smetnji i stoga je prilično učinkovita ne samo u prijenosu, već iu prijemu.

Antena "Piramida", može se pretvoriti u dizajn predložen u. Glavna prednost antene "Transformirana piramida" je njezin višesmjerni raspon, što joj omogućuje provođenje QSO u rasponima od 10, 15, 20, 40, 80 i 160 m. Do neke mjere, velika površina koju zauzima može se smatrati nedostatkom "Transformirane piramide". Ne može si svaki radioamater priuštiti postavljanje takve antene. Upravljanje napajanjem antene, s jedne strane, proširuje njezine mogućnosti, ali s druge strane komplicira dizajn. Može se pojednostaviti stacionarnom komutacijom vrhova dvaju "delta" (AC i BD c) Da biste to učinili, spojeni su u seriju, napajajući antenu na prekidu njezine najviše točke. Dizajn će biti pojednostavljen, ali će se izgubiti mogućnost rada na pojasu od 160 m.

Za pažnju radioamatera koji imaju teritorijalna i prostorna ograničenja u postavljanju i postavljanju antena, možemo ponuditi opciju antene "Compacted Pyramid". Ova antena po obliku podsjeća na "klasičnu" piramidu, ali se od nje razlikuje u pola geometrijskih dimenzija, što se postiže povećanjem broja trokuta s dva na četiri (sl. 1. i 2.).

Uz ukupnu duljinu perimetra od 84 m, stranice jednakokračnih trokuta imaju veličinu od samo 7 m. Antena se može napajati prekidom petlje u jednoj od točaka A, B, C, D ili O. Praktična izvedba takve antene bila je izrađena od aluminijske jednožilne žice promjera 3,5 mm. Korišten je jedan jarbol visine 12 m. Osam vodiča koji izlaze iz vrha piramide, zajedno sa svojom glavnom funkcijom - odašiljači i prijemnici elektromagnetske energije - dio su antenskih nastavaka. Time se štedi materijal i eliminira se nepoželjna hrpa neestetskih konstrukcijskih elemenata na koja se susreću u praksi postavljanja antena.

Opći prikaz antene "Compacted Pyramid" prikazan je na slici 2. Na gornju točku (točku O) jarbola pričvršćena je ploča od dielektričnog materijala dimenzija 205x170x20 mm. Svih osam donjih kutova trokuta imaju pojedinačne produžetke (nisu prikazani na slici) iz točaka A, B, C, D. Prave se antene razlikuju od modela zbog različitih čimbenika, uključujući lokalne uvjete. Stoga, prilikom izrade antene i njezine naknadne instalacije, morate imati na umu sljedeće:

Prilikom montaže antene i niza drugih radova, ukupna dužina petlje mora biti nepromijenjena i iznositi do 84 m prije podešavanja,

Što su duži rubovi trokuta i, sukladno tome, kraće njihove baze, to će antena lošije raditi,

Što se prostorni položaj trokuta prave antene više razlikuje od modela, to je opet gore,

Potrebno je nastojati postaviti antenu tako da se minimizira utjecaj okolnih objekata,

Montažu i montažu jarbola i antene mogu izvesti 1-2 osobe

Ugađanje antene

1. Izmjerite udaljenost od 2,6 m od točke prekida petlje (ulaz antene) i na to mjesto ugradite zavojnicu u seriji s vodičem antene (promjer okvira - 60 mm, promjer žice - 3,5 mm, broj zavoja - 4, korak namota - 10 mm). Spojite središnji vodič koaksijalnog kabela na ovo rame kabela, a pletenicu na drugo rame.

2. Promjenom duljine petlje podesite antenu na rezonanciju u rasponu od 40 m.

3. Provjerite ugađanje antene na drugim opsezima.

4. Izmjerite ulaznu impedanciju antene. Ako se malo razlikuje od otpora hranilice i ima aktivan karakter, tada se izvrsno podudaranje može postići laganom promjenom oblika trokuta, njihovog relativnog položaja i kutova ravnina trokuta u odnosu na okomiti oslonac. . Uz značajnu razliku u otporima dovoda i antene, morat će se primijeniti neka vrsta podudaranja.

Ugađanje antene može se obaviti, posebice, pomoću domaćeg uređaja za ugađanje HF antena. Sklopna shema uređaja prikazana je na sl.3.

Njegov radni frekvencijski raspon je 2,5 ... 31 MHz. Uređaj omogućuje:

Odredite rezonantnu frekvenciju svakog antenskog elementa i sklopa antenskog sustava.

Izmjerite aktivnu komponentu ulazne impedancije antene (maksimalni otpor je 500 Ohma),

Izmjerite reaktivne komponente ulazne impedancije antene,

Odredite SWR antene (omjer valne impedancije fidera i ulazne impedancije antene),

Odrediti koeficijent skraćivanja koaksijalnih kabela i napojnih vodova antene.

Uređaj se formira spajanjem poluvodičkog trostupanjskog generatora s mjernim RF mostom u jedan zajednički sustav. Glavni oscilator je sastavljen prema kapacitivnom trotočkom krugu na tranzistoru VT1. Tranzistorska kaskada VT2 je izvorni sljedbenik i služi za usklađivanje sa završnom fazom na kojoj se sastavlja VT 3. Frekvencijski raspon generatora ima pet podraspona zbog zamjenjivih zavojnica uključenih u krug tranzistorskih vrata VT1.

RF napon (1 ... 3 V) uklanja se iz transformatora Tr1 i dovodi se kroz prijelazni kondenzator C14 na RF most. Mikroampermetar je uključen u njegovu dijagonalu, što pokazuje ravnotežu mosta. Čuvosjetljivost mikroampermetra se postavlja promjenjivim otpornikom R 13. Ugrožavanje osjetljivosti postiže se kratkim spojem šant otpornika na kućište R14 (njegov otpor se odabire prilikom postavljanja uređaja). varijabilni otpornik R11 rame mosta opremljeno je vagom. KPE C18 također ima ormarić. Dva kratkospojnika AB i CD dopustiti da se spoji paralelno ili na otpornik R1 1, ili za unos X1.

Instalacija visokofrekventnog dijela mosnog kruga izvodi se vrlo kratkim komadima gole kalajisane žice promjera 1,5 ... 2 mm. Treba obratiti pažnju na odabir otpornika R9 i R10. Širenje njihovih otpora treba biti minimalno, o čemu uvelike ovisi točnost mjerenja.

C1 - KPI s zračnim dielektrikom (Cmax = 50 pF), opremljen noniusom; C18 - KPI sa zračnim dielektrikom (Smax=160 pF); C15 i C16 su trimer kondenzatori sa zračnim dielektrikom. Transformator Tr1 je namotan s tri žice (9 zavoja u svakom dijelu) na prstenu VCh50 promjera 14 mm.

Dovoljan volumen za smještaj svih elemenata kruga je 290x216x78 mm.

Uređaj se konfigurira sljedećim redoslijedom:

Provjerite instalaciju generatora.

Odabirom kapacitivnosti kondenzatora C3 i C4 osigurajte spoj kruga L 1-C 1 s tranzistorom VT 1.

Provjerite i, ako je potrebno, ispravite ili postavite načine rada tranzistora.

Provjerite razinu RF napona 1...3 V na izlazu generatora.

Provjerite zamjenske zavojnice L1 te po potrebi razjasniti i promijeniti podatke o njihovim namotajima.

Provjerite instalaciju RF mosta.

Na ulaz X1 uređaja spojite trajniOtpornik snage 100 ohma, 2 W (točke A, B, C i D strujni krugovi su otvoreni). Generator za postavljanje proizvoljne frekvencije. otpornik R11 balansirajte most na maksimalnoj osjetljivosti indikatora (očitanja indikatora mogu se razlikovati od nule). Kondenzator C15 postavlja strelicu indikatora na nulu. Skakači povezuju točke kruga AB i CD, postavite kondenzator C18 na položaj minimalnog kapaciteta. Kondenzator C16 ponovno balansira most bez promjene otpora otpornika R11.

Na skali kondenzatora C18 označite nultu točku i napravite gradaciju od nje svakih 10 pF.

mjerenja

Uređaj je izravno spojen na antenu kratkim komadom koaksijalnog kabela ili poluvalnim (za ovaj raspon) repetitorom. otpornik R11 mora se postaviti na položaj koji odgovara karakterističnoj impedanciji korištenog dovoda. Kapacitet KPE C11 treba glatko mijenjatido točke u kojoj će doći do naglog smanjenja očitanja indikatora. otpornik R11 a KPI C18 trebao bi uravnotežiti most. Ako je ravnoteža postignuta na nultom položaju kondenzatora C18, tada na ovoj frekvenciji antena ima samo aktivni ulazni otpor, koji se mjeri na skali postavljenoj na otpornik R11. Ako je ravnoteža moguća s promjenom kapacitivnosti KPI C18, tada na danoj frekvenciji antena ima reaktivnu komponentu, a što je veći kapacitet KPI C18. Reaktivna komponenta ima kapacitivni karakter s kratkim spojevima AB i CD, induktivni - s kratkim zvučnicima i B.D.

Imajte na umu da grane, strije i neki drugi objekti mogu uzrokovati pojavu dodatnih rezonantnih frekvencija.

Prilikom ispitivanja koaksijalnog kabela ili linije, jedan od krajeva je kratko spojen, a drugi je spojen na ulaz X1 mosta, postavljajući ormare fiksirane u nulti položaj. R11 i C18. Pronađite rezonantnu frekvenciju na kojoj se most balansira i pretpostavite da za tu frekvenciju zadani vod ili kabel ima polovicu nove električne duljine. Frekvencija generatora se pretvara u valnu duljinu i tako se pronalazi potrebna polovica valne duljine. Omjer geometrijske duljine vodova ili kabela i rezultirajuće poluvalne vrijednosti je faktor skraćivanja koji zadovoljava uvjete ovog problema. Prema dobivenoj vrijednosti koeficijenta skraćivanja izračunava se duljina potrebne linije za pomicanje faze, uzimajući u obzir činjenicu da poluvalni segment linije pomiče fazu za 180 °; četvrti dio skočnog bora - na 45 °, itd.

Da bi se odredio SWR antene, mjeri se omjer valne impedancije fidera i ulazne impedancije antene. Mjerenja će biti točnija i pouzdanija ako se izvode s antenom u radnom položaju, a utjecaj stranih tijela je minimaliziran. Na primjer, ulazna impedancija antene može varirati glatko ili naglo ako su neke vučne žice labave i njišu se pod djelovanjem vjetra, ako postoje loši kontakti u teleskopskom jarbolu, itd.

Književnost

1. Rothammelu. Antene. - Sankt Peterburg: Boyanych, 1998

2. V. Ivashchenko. All-band antena "Transformirana piramida". - Radiosvijet. KB i VHF, 2004, N2.

3. B. Dyakiv, A. Dyakiv. Mjerenje i usklađivanje parametara antene. - Harkov, 2001.

antenska piramida

Kao što znate, "Piramida" je neka vrsta vibratora u obliku petlje ili jedna od uobičajenih antena u obliku petlje. Postavljanjem 4 notch filtera "zamke" na odgovarajući način dobivamo višepojasnu antenu "Piramidu". Uz navedene dimenzije i parametre "zamki", antena radi od 10 do 80 metara opsega (vidi sl. 1 i sl. 2). Izrada "ljestava" nije navedena.

Riža. jedan

SWR se kreće od 1,2 do 1,9.

UT5FN

Leptir - vertikalno postavljena antena pune veličine - okvir na 80 m. Antena se napaja kroz balun transformator 1/1 (moguće je i bez njega), jer je otpor antene na točki napajanja 50 ohma. (iako postoji i verzija od 110 ohma). Transformator sprječava da RF struja teče na omotač kabela izvođenjem balansiranja (nebalansirani kabel - balansirana antena). Gašenjem jednog "krila" "leptira" (bilo koji obični relej) - antena se pretvara u trokut pune veličine na 40m, usput, također okomito smještena i napajana kroz isti transformator. Jarbol je duralumin i stoji na potpornom izolatoru od fluoroplasta (ovo je u mojoj verziji) i napaja se odozdo preko transformatora s volumetrijskim okretanjem i radi kao vertikala na HF (20-15-10) i, usput, ne treba (vertikalno) u protuutezima. Pročitajte više o tome kako ove vertikale rade na www.ux2if.com. Po mom mišljenju, vrlo uspješno tehničko rješenje, ne zauzima puno prostora (ne više od poznatog Inverted V) i radi odlično! Imajte na umu - ne kompromisne antene za niske frekvencije, već dva okvira pune veličine - 80 m i 40 m. Jako sam zadovoljan performansama ovog antenskog sustava! Ovu postavku koristim nešto više od godinu dana. Antena "Butterfly" po svom je radu slična jednoj od najboljih neusmjerenih antena - vertikalnoj "delta". Zbog svoje konfiguracije, s relativno niskim jarbolom, omogućuje maksimiziranje antenskog platna iznad tla, što je ključ za učinkovitiji rad antene - osobito na 80 m. 1.4 (na krajevima raspona)! Ista izvedba na 40m! Antenski fajl modeliran u programu MMANA za zainteresirane može se poslati e-mailom. pošta. U datoteci "leptir" date su dimenzije antene - prilično su jednostavne - trokuti su jednakostranični i stranica svakog od njih je 14m. Ukupni opseg antenske mreže je 84 m. Postavka je vrlo jednostavna - produljenjem ili skraćivanjem bilo koje strane - podesite SWR na sredini područja gdje ćete raditi - 1.0. Korištenje transformatora je poželjno (ali moguće i bez njega). Za balun je prikladan bilo koji ferit od 600 do 2000HN. Veličina ovisi o snazi. Mislim da će ova antena biti zanimljiva mnogim radioamaterima, a posebno onima koji su prostorno ograničeni. Sretno svima u izgradnji antene! Ako imate bilo kakvih pitanja - ne oklijevajte - pišite - sa zadovoljstvom ću odgovoriti! Posebno zahvaljujemo Peteru UR7FF, čija ideja i praktični eksperimenti čine osnovu ovog dizajna! Uz uv. za sve Sergej UT5FN. 73!

Priložene datoteke

UT3FT

UT3FT

Moje Poruke

Zanimljiva antena. Razmišljao sam i o nečem sličnom, ovdje sam objavio dva časopisa s antenom koje sam htio napraviti pod nazivom "Propeler". Zar nema neke sličnosti?

Sergej, mogu li priložiti projektnu datoteku? Zanimljivo za vidjeti.

• YOGY ​​i UY0FF se sviđaju ovome.

UT5FN

Jurij, zdravo! U kartici - datoteka antene, modelirana s MMAN-e. Propeler - sudeći prema opisu autora, dobra antena, ali pažljivo proučivši dizajn, radimo izračune. Visina prvog jarbola je 23 m (dečki najmanje 15-16 m), duljina dviju strana "propelera" (udaljenost od jarbola do jarbola je 14 + 14 = 28 m, visina drugi jarbol je 8 m (dečki su najmanje 5 m). Jednostavnim zbrajanjem dobivamo 15 + 28 + 5 \u003d 48 m !!! Duljina konstrukcije je oko 50 m. - ne može svatko pokriti takav teritorij, ali i dodati muske žice u različitim smjerovima za bočne strane "propelera" .... Dakle, ako ima mjesta - možete pa čak i trebate pokušati! Autor piše da prebacivanjem releja u četiri verzije možete "prilagodite zračenje antene bilo kojoj polarizaciji." Svi dobro znamo da val, reflektiran mnogo puta od ionosfere, mijenja polarizaciju dok ne dođe do korespondenta. Dakle, ovaj argument sam po sebi nema posebnu osnovu. Pa ipak - kompromisne antene, naravno - rade na višim frekvencijskim rasponima i često nije loše.Ali činjenica da band antene za prijem i prijenos rade ipak bolje.Tako da treba razmisliti.Pritiskam ruku S poštovanjem, Sergey UT5FN.

Priložene datoteke

• YOGY ​​i UY0FF se sviđaju ovome.

UT3FT

UT3FT

Moje Poruke

Hvala Sergej. Da, stvarno zanimljivi parametri. Kako je ona u stvarnosti? Je li bilo usporedbi i s čime, kakvi su rezultati. Možda ste ga testirali na drugim opsezima spajanjem preko SU-a. kakvo je njeno ponašanje? Osim ako, naravno, nisu provjerili.

• YOGY ​​i UY0FF se sviđaju ovome.

UT5FN

Prema rezultatima praktičnih eksperimenata koje sam proveo s ovom antenom tijekom prošle godine, mogu napraviti usporedbe s nekoliko antena (u ovom konkretnom slučaju mislimo samo na domet od 80 m) - trokut - visina ovjesa 23 m., INV -V, visina ovjesa 18 m., "bazooka" - visina ovjesa 18 m. "piramida" - visina ovjesa 18 m. Usput - "leptir" se vrlo lako pretvara u piramidu - doslovno 10 minuta - rasklapa krila , popravio ekstenzije - i gotovi ste! Što se tiče prijema, u odnosu na "bazuku" i INV-V, definitivno pobjeđuje samo zato što stvara manje buke. Piramida i trokut u recepciji rade gotovo na isti način. Leptir radi malo bolje za prijenos od nagnutog trokuta i piramide.Gotovo sve navedene antene imaju izraženo zenit zračenje i gotovo kružni uzorak zračenja na dijagramu.Naravno, dijagram se mijenja s visinom ovjesa, ali objesiti antenu za 1/2 lambde (a to je 40 m za 80-ki) teško da će itko uspjeti.Tako da se tu mora voditi računa o svakoj sitnici.Što se tiče rada antene preko odgovarajućeg uređaja na drugim opsezima , nisam testirao, ne znam.Možete i čavlić uskladiti - i to će također raditi, ali dvije antene punog dometa u ovom dizajnu su implementirane kao moguće 80 i 40. Naravno, za DX na niskim frekvencijama (160-80) bolje je imati vertikalu u tandemu s prijemnom antenom tipa K9AY. Na HF-u morate težiti usmjerenim antenama - kvadrati, Yagi, pauci, itd. Povlačenje linije ispod gornjeg - ako je napetost u sredstvima i nema dovoljno nema mjesta za ugradnju nekoliko antena, ali želim imati sve domete tako da sve radi dobro i da je jeftino - ovaj dizajn je upravo ono što vam treba! Za početnika - dovoljno je raditi pet do deset godina (dok ne nauči zamršenosti HF sporta i odradi blizine i ne baš teritorije i skupi nešto novca za nešto ozbiljnije), i naravno, "bradati" i okorjeli HAM- am, koji imaju iste probleme kao što je gore spomenuto - ovaj dizajn će donijeti užitak u vremenu provedenom na primopredajniku dugi niz godina. Želim vam svima puno sreće! Sergej UT5FN.