Piramida antenei HF la 80 de metri. piramida antenei

R. Dime
„Funkamateur” Nr.7/2004

antene HF

La fabricarea antenelor HF, este necesar să se respecte următoarele recomandări de bază: instalați antene cât mai sus și în spațiu liber; folosiți antene de dimensiune completă ori de câte ori este posibil și, dacă acest lucru nu funcționează, scurtați-le la cel mult 75% din întreaga lungime; antena trebuie să aibă propria rezonanță în partea necesară a domeniului, măsurată la punctele de alimentare la înălțimea de operare; păstrați o distanță de cel puțin 1 m față de suprafețele metalice și alte antene; utilizați un cablu coaxial adecvat și nu îl alcătuiți în bucăți; asigurați-vă că toți conectorii sunt rezistenti la intemperii. În perioada de activitate solară minimă, condițiile de transmitere a benzilor de joasă frecvență se îmbunătățesc, iar radioamatorii își îndreaptă atenția către proiectarea antenelor pentru comunicații DX pe benzi de 40, 80 și 160 de metri. Piramida de sârmă de 80 de metri, conform autorului, este mai eficientă decât un dipol înclinat 2x20 m cu o înălțime de ridicare de 17 m, dar inferioară unui radiator vertical cu un sfert de undă de dimensiune completă cu un sistem de contragreutăți. Perimetrul total al piramidei este egal cu lungimea de undă. Figura 1 prezintă o diagramă a unei antene cu distribuția curentului, iar Figura 2 prezintă o schiță a designului acesteia.

Din aceste cifre se poate observa că patru fire înclinate, care formează fețele „piramidei”, iau parte la radiație. Cele două secțiuni orizontale inferioare ale rețelei nu participă la radiație, deoarece curenții din ele sunt compensați reciproc. Figura 2 prezintă dimensiunile minime posibile ale catargului (12,5 m) și distanța secțiunilor orizontale ale pânzei până la sol (3 m).

Autorul a folosit un catarg de 17 m înălțime, în timp ce secțiunile orizontale se aflau la 4 ... 5 metri de sol. Antena este alimentată de un cablu coaxial de 50 ohmi conectat direct la punctele b și d, iar punctele a și c sunt conectate împreună (Fig. 3).

La frecvența de rezonanță, SWR=1, iar banda de frecvență de operare în termeni de SWR=2 este de aproximativ ±50 kHz de la fres. Acestea. antena poate fi reglată, de exemplu, la 3750 kHz pentru funcționarea SSB de la 3700 la 3800 kHz și prin conectarea a două bucăți de sârmă de 1,4 m fiecare în punctele A și B (Fig. 2), reconstruiți-o la 3550 kHz pentru funcționare CW de la 3500 la 3600 kHz. Totodată, autorul avertizează împotriva folosirii inductoarelor pentru a prelungi antena, deoarece în aceste puncte nu trece curent de antenă prin ele. Deoarece antena este un vibrator în buclă, este mai puțin afectată de interferențele atmosferice și industriale și, prin urmare, este destul de eficientă nu numai în transmisie, ci și în recepție.

Antena „Pyramid”, poate fi convertită la designul propus în. Principalul avantaj al antenei „Piramida transformată” este gama multiplă, care îi permite să conducă QSO în intervalele de 10, 15, 20, 40, 80 și 160 m. Într-o oarecare măsură, suprafața mare ocupată de aceasta poate fi considerată un dezavantaj al „Piramidei transformate”. Nu orice radioamator își poate permite să instaleze o astfel de antenă. Gestionarea energiei antenei, pe de o parte, își extinde capacitățile, dar, pe de altă parte, complică designul. Poate fi simplificată prin comutarea staționară a vârfurilor a două „delte” (AC și BD c) Pentru a face acest lucru, acestea sunt conectate în serie, alimentând antena la ruperea punctului său cel mai înalt. Designul va fi simplificat, dar capacitatea de a lucra pe banda de 160 m se va pierde.

În atenția radioamatorilor care au restricții teritoriale și spațiale în instalarea și amplasarea antenelor, putem oferi opțiunea de antenă „Compact Pyramid”. Această antenă seamănă ca formă cu o piramidă „clasică”, dar diferă de aceasta prin jumătate din dimensiunile geometrice, ceea ce se realizează prin creșterea numărului de triunghiuri de la două la patru (Fig. 1 și 2).

Cu o lungime totală a perimetrului de 84 m, laturile triunghiurilor isoscele au dimensiunea de numai 7 m. Antena poate fi alimentată prin ruperea buclei la unul dintre punctele A, B, C, D sau O. Designul practic al unei astfel de antene a fost realizat din sârmă unică de aluminiu cu diametrul de 3,5 mm. S-a folosit un catarg înalt de 12 m. Opt conductori care emană din vârful piramidei, împreună cu funcția lor principală - emițători și receptori de energie electromagnetică - fac parte din extensiile antenei. Acest lucru economisește materiale și elimină grămezile nedorite de elemente structurale inestetice întâlnite în practica instalării antenelor.

O vedere generală a antenei „Piramida compactată” este prezentată în Figura 2. O placă din material dielectric cu dimensiunile de 205x170x20 mm este atașată la punctul superior (punctul O) al catargului. Toate cele opt colțuri inferioare ale triunghiurilor au prelungiri individuale (nu sunt prezentate în figură) din punctele A, B, C, D. Antenele reale diferă de modele datorită diferiților factori, inclusiv condițiilor locale. Prin urmare, atunci când creați o antenă și instalarea ei ulterioară, trebuie să aveți în vedere următoarele:

Când montați antena și o serie de alte lucrări, lungimea totală a buclei trebuie să fie neschimbată și să fie de până la 84 m înainte de reglare,

Cu cât marginile triunghiurilor sunt mai lungi și, în consecință, cu cât bazele lor sunt mai scurte, cu atât antena va funcționa mai rău,

Cu cât poziția spațială a triunghiurilor unei antene reale diferă mai mult de model, cu atât mai rău, din nou,

Este necesar să faceți eforturi pentru a plasa antena astfel încât să minimizați influența obiectelor din jur,

Montarea și instalarea catargului și antenei pot fi efectuate de 1-2 persoane

Reglarea antenei

1. Măsurați o distanță de 2,6 m de la punctul de rupere a buclei (intrarea antenei) și instalați în acest loc o bobină în serie cu conductorul antenei (diametrul cadrului - 60 mm, diametrul firului - 3,5 mm, numărul de spire - 4, pas de înfășurare - 10 mm). Conectați conductorul central al cablului coaxial la acest umăr al cablului, iar împletitura la celălalt umăr.

2. Schimbând lungimea buclei, reglați antena la rezonanță în intervalul de 40 m.

3. Verificați acordarea antenei pe alte benzi.

4. Măsurați impedanța de intrare a antenei. Dacă diferă ușor de rezistența alimentatorului și are un caracter activ, atunci o potrivire excelentă poate fi realizată printr-o ușoară modificare a formei triunghiurilor, a poziția relativă a acestora și a unghiurilor planelor triunghiurilor față de suportul vertical. . Cu o diferență semnificativă între rezistențele alimentatorului și ale antenei, va trebui aplicată un fel de metodă de potrivire.

Reglarea antenei se poate face, în special, folosind un dispozitiv de casă pentru reglarea antenelor HF. Schema de circuit a dispozitivului este prezentată în Fig.3.

Intervalul său de frecvență de operare este de 2,5 ... 31 MHz. Dispozitivul permite:

Determinați frecvența de rezonanță a fiecărui element de antenă și a ansamblului de sistem de antenă.

Măsurați componenta activă a impedanței de intrare a antenei (rezistența maximă este de 500 Ohm),

Măsurați componentele reactive ale impedanței de intrare a antenei,

Determinați SWR-ul antenei (raportul dintre impedanța undei a alimentatorului și impedanța de intrare a antenei),

Determinați coeficientul de scurtare a cablurilor coaxiale și a liniilor de alimentare a antenei.

Dispozitivul este format prin conectarea unui generator semiconductor în trei trepte cu o punte RF de măsurare într-un sistem comun. Oscilatorul principal este asamblat conform circuitului capacitiv în trei puncte pe un tranzistor VT1. Cascada de tranzistori VT2 este un urmăritor sursă și servește pentru a se potrivi cu etapa finală asamblată VT 3. Gama de frecvență a generatorului are cinci subdomenii datorită bobinelor înlocuibile incluse în circuitul porții tranzistorului VT1.

Tensiunea RF (1 ... 3 V) este îndepărtată de la transformatorul Tr1 și alimentată prin condensatorul de tranziție C14 către puntea RF. În diagonala sa este inclus un microampermetru, care indică echilibrul podului. Chuvsensibilitatea microampermetrului este stabilită de un rezistor variabil R 13. Creșterea sensibilității se realizează prin scurtcircuitarea unui rezistor de șunt la carcasă R14 (rezistența acestuia este selectată la configurarea dispozitivului). rezistor variabil R11 umarul podului este prevazut cu cantar. KPE C18 are și un dulap. Două săritori de scurtcircuit AB și CD permite conectarea acestuia în paralel sau la un rezistor R1 1 sau pentru a introduce X1.

Instalarea părții de înaltă frecvență a circuitului podului se realizează cu bucăți foarte scurte de sârmă cositorită goală cu un diametru de 1,5 ... 2 mm. Trebuie acordată atenție selecției rezistențelor R9 și R10. Răspândirea rezistențelor lor ar trebui să fie minimă; acuratețea măsurătorilor depinde în mare măsură de aceasta.

C1 - KPI cu un dielectric de aer (Cmax = 50 pF), echipat cu vernier; C18 - KPI cu dielectric aer (Сmax=160 pF); C15 și C16 sunt condensatori trimmer cu un dielectric de aer. Transformatorul Tr1 este înfășurat cu trei fire (9 spire în fiecare secțiune) pe un inel VCh50 cu diametrul de 14 mm.

Volumul suficient pentru a găzdui toate elementele circuitului este de 290x216x78 mm.

Dispozitivul este configurat în următoarea secvență:

Verificați instalarea generatorului.

Prin selectarea capacităților condensatoarelor C3 și C4, asigurați conectarea circuitului L 1-C 1 cu tranzistorul VT 1.

Verificați și, dacă este necesar, corectați sau setați modurile tranzistorului.

Verificați nivelul tensiunii RF 1...3 V la ieșirea generatorului.

Verificați bobinele de schimb L1 și, dacă este necesar, clarificați și modificați datele de înfășurare a acestora.

Verificați instalarea podului RF.

La intrarea X1 a dispozitivului conectați un permanentRezistor de putere de 100 ohmi, 2 W (punctele A, B, C și D circuitele sunt deschise). Generator pentru a seta o frecvență arbitrară. rezistor R11 echilibrați puntea la sensibilitatea maximă a indicatorului (valorile indicatorului pot diferi de zero). Condensatorul C15 setează săgeata indicator la zero. Jumperele conectează punctele circuitului AB și CD, setați condensatorul C18 la poziția de capacitate minimă. Condensatorul C16 echilibrează din nou puntea fără a modifica rezistența rezistenței R11.

Pe scara condensatorului C18, marcați punctul zero și faceți o gradare din acesta la fiecare 10 pF.

măsurători

Dispozitivul este conectat direct la antenă cu o bucată scurtă de cablu coaxial sau cu un repetor semiundă (pentru această gamă). rezistor R11 trebuie setat într-o poziție corespunzătoare impedanței caracteristice a alimentatorului utilizat. Capacitatea KPE C11 ar trebui schimbată fără problemepână la punctul în care va exista o scădere bruscă a citirilor indicatorului. rezistor R11 și KPI C18 ar trebui să echilibreze puntea. Dacă echilibrul este atins la poziția zero a condensatorului C18, atunci la această frecvență antena are doar rezistență de intrare activă, care este măsurată pe o scară montată pe un rezistor. R11. Dacă echilibrul este posibil cu o modificare a capacității KPI C18, atunci la o frecvență dată antena are o componentă reactivă și cu atât capacitatea KPI C18 este mai mare. Componenta reactivă are caracter capacitiv cu punctele scurtcircuitate AB și CD, inductiv – cu difuzoare scurtcircuitate și B.D.

Rețineți că exploziile, vergeturile și alte obiecte pot provoca apariția unor frecvențe de rezonanță suplimentare.

La testarea unui cablu coaxial sau a unei linii, unul dintre capete este scurtcircuitat, iar celălalt este conectat la intrarea podului X1, punând dulapurile fixate în poziția zero. R11 și C18. Găsiți frecvența de rezonanță la care se echilibrează puntea și presupuneți că pentru această frecvență linia sau cablul dat are jumătate de lungime electrică nouă. Frecvența generatorului este convertită într-o lungime de undă și astfel se găsește jumătatea necesară a lungimii de undă. Raportul dintre lungimea geometrică a liniei sau cablului și valoarea rezultată a semi-undă este un factor de scurtare care satisface condițiile acestei probleme. În funcție de valoarea obținută a coeficientului de scurtare, se calculează lungimea liniei de defazare necesară, ținând cont de faptul că segmentul de semiundă al liniei deplasează faza cu 180 °; a patra parte a pinului pop-up - la 45 ° etc.

Pentru a determina SWR-ul antenei, se măsoară raportul dintre impedanța de undă a alimentatorului și impedanța de intrare a antenei. Măsurătorile vor fi mai precise și mai fiabile dacă sunt efectuate cu antena în poziția de lucru și influența obiectelor străine este redusă la minimum. De exemplu, impedanța de intrare a unei antene poate varia ușor sau brusc dacă unii tipi sunt slăbiți și se leagănă sub acțiunea vântului, există contacte proaste în catargul telescopic etc.

Literatură

1. La Rothammel. antene. - Sankt Petersburg: Boyanych, 1998

2. V. Ivascenko. Antenă pentru toate benzile „Piramida transformată”. - Radioworld. KB și VHF, 2004, N2.

3. B. Dyakiv, A. Dyakiv. Măsurarea și potrivirea parametrilor antenei. - Harkov, 2001.

piramida antenei

După cum știți, „Piramida” este un fel de vibrator cu buclă sau una dintre antenele bucle obișnuite. Prin plasarea a 4 filtre cu crestătură „capcane” într-un mod adecvat, obținem o antenă cu mai multe benzi „Pyramid”. Cu dimensiunile și parametrii specificați ai „capcanelor”, antena operează de la benzi de la 10 la 80 de metri (vezi Fig. 1 și Fig. 2). Fabricarea de „scări” nu este dată.

Orez. unu

SWR variază de la 1,2 la 1,9.

UT5FN

Butterfly - o antenă de dimensiune completă situată vertical - un cadru la 80 m. Antena este alimentată printr-un transformator balun 1/1 (este posibil și fără el), deoarece rezistența antenei la punctul de alimentare este de 50 ohmi. (deși există și o versiune de 110 ohmi). Transformatorul previne curgerea curentului RF pe mantaua cablului prin efectuarea echilibrării (cablu dezechilibrat - antenă echilibrată). Prin oprirea unei „aripi” a „fluturelui” (orice releu obișnuit) - antena se transformă într-un triunghi de dimensiune completă la 40 m, apropo, situat și vertical și alimentat prin același transformator. Catargul este duraluminiu și stă pe un suport izolator din fluoroplastic (aceasta este în varianta mea) și este alimentat de jos printr-un transformator cu rotație volumetrică și funcționează ca o verticală la HF (20-15-10) și, apropo, nu are nevoie (verticală) în contragreutăți. Citiți mai multe despre cum funcționează aceste verticale la www.ux2if.com. După părerea mea, o soluție tehnică foarte reușită, nu ocupă mult spațiu (nu mai mult decât familiarul Inverted V) și funcționează grozav! Vă rugăm să rețineți - nu compromite antene pentru frecvențe joase, ci două cadre full-size - 80 m și 40 m. Sunt foarte mulțumit de performanța acestui sistem de antenă! Folosesc această configurație de puțin peste un an. Antena „Butterfly” este similară în activitatea sa cu una dintre cele mai bune antene nedirecționale - „delta” verticală. Datorită configurației sale, cu un catarg relativ scăzut, vă permite să maximizați pânza antenei deasupra solului, ceea ce este cheia unei funcționări mai eficiente a antenei - mai ales la 80 m. 1,4 (la capetele intervalului)! Aceeași performanță pe 40m! Fișierul antenă modelat în programul MMANA pentru cei interesați poate fi trimis pe e-mail. Poștă. In fisa "fluture" sunt date dimensiunile antenei - sunt destul de simple - triunghiurile sunt echilaterale iar latura fiecaruia este de 14m. Perimetrul total al pânzei antenei este de 84 m. Setarea este foarte simplă - prin alungirea sau scurtarea fiecărei părți - reglați SWR-ul în mijlocul zonei în care veți lucra - 1.0. Utilizarea unui transformator este de dorit (dar posibilă fără el). Orice ferită de la 600 la 2000HN este potrivită pentru balun. Dimensiunea depinde de putere. Cred că această antenă va fi de interes pentru mulți radioamatori, și mai ales pentru cei care sunt limitati din punct de vedere al spațiului de instalare. Succes tuturor la construirea antenei! Daca aveti intrebari - nu ezitati - scrieti - va raspund cu placere! Mulțumiri speciale lui Peter UR7FF, a cărui idee și experimente practice stau la baza acestui design! Cu uv. tuturor Serghei UT5FN. 73!

Fișiere atașate

UT3FT

UT3FT

Mesajele mele

Interesanta antena. M-am gandit si eu la ceva asemanator, aici am postat doua reviste cu antena pe care mi-am dorit sa o fac sub numele de „Elice”. Nu există vreo asemănare?

Sergey, pot atașa fișierul proiectului? Interesant de văzut.

• YOGY ​​​​și UY0FF le place asta.

UT5FN

Yuri, salut! În filă - fișierul antenă, modelat cu MMAN-e. Elice - judecând după descrierea autorului, o antenă bună, dar după ce am studiat cu atenție designul, facem calcule. Înălțimea primului catarg este de 23 m (băieții cel puțin 15-16 m), lungimea celor două laturi ale „elicei” (distanța de la catarg la catarg este de 14 + 14 = 28 m, înălțimea de al doilea catarg este de 8 m (băieții au cel puțin 5 m). Printr-o simplă adăugare, obținem 15 + 28 + 5 \u003d 48 m !!! Structura are aproximativ 50 m lungime - nu toată lumea poate acoperi un astfel de teritoriu, dar adăugați și bretele în direcții diferite pentru părțile laterale ale „elicei” .... Deci, dacă există loc - puteți și chiar trebuie să încercați! Autorul scrie că prin comutarea releului în patru versiuni, puteți „regla radiația antenei la orice polarizare." Știm cu toții perfect că o undă, reflectată de multe ori din ionosferă, își schimbă polarizarea până ajunge la corespondent. Deci, acesta argumentul în sine nu are o bază anume. Și totuși - antene de compromis, desigur - lucrează pe game de frecvență mai înalte și adesea nu e rău.Dar faptul că antenele de bandă pentru recepție și transmisie funcționează încă mai bine.Deci trebuie să te gândești.Apăs mâna Cu stimă, Sergey UT5FN.

Fișiere atașate

• YOGY ​​​​și UY0FF le place asta.

UT3FT

UT3FT

Mesajele mele

Mulțumesc Serghei. Da, opțiuni cu adevărat interesante. Cum este ea în realitate? Au existat comparații și cu ce, care sunt rezultatele. Poate l-ați testat pe alte benzi conectându-vă prin SU. care este comportamentul ei? Dacă, desigur, nu au verificat.

• YOGY ​​​​și UY0FF le place asta.

UT5FN

Pe baza rezultatelor experimentelor practice efectuate de mine cu această antenă specială în ultimul an, pot face comparații cu mai multe antene (în acest caz particular, ne referim doar la intervalul de 80 m) - triunghi - înălțimea suspensiei 23m., INV -V, înălțime înălțime suspensie 18 m., "bazooka" - înălțime suspensie 18 m. "piramidă" - înălțime suspensie 18 m. Apropo - "fluture" se transformă foarte ușor într-o piramidă - literalmente 10 minute - desfășurate aripile , am reparat extensiile - și gata! În ceea ce privește recepția, în raport cu „bazooka” și INV-V, cu siguranță câștigă doar pentru că face mai puțin zgomot. Piramida și triunghiul în recepție funcționează aproape în același mod. Fluturele funcționează puțin mai bine pentru transmisie decât un triunghi înclinat și o piramidă. Aproape toate antenele de mai sus au o radiație zenitală pronunțată și un model de radiație aproape circular în diagramă. Desigur, diagrama se schimbă odată cu înălțimea suspensiei, dar atârnă antena cu 1/2 lambda (și are 40 m pentru 80-ki) aproape nimeni nu va reuși.Deci aici trebuie luat în considerare fiecare lucru mic.În ceea ce privește funcționarea antenei printr-un dispozitiv de potrivire pe alte benzi , nu l-am testat, nu stiu.Poti potrivi si un cui - si va functiona, dar Doua antene full-range in acest design sunt implementate cat mai bine 80 si 40. Desigur, pt. DXing la frecvențe joase (160-80) este mai bine să aveți o verticală în tandem cu o antenă de recepție de tip K9AY La HF, trebuie să vă străduiți pentru antene direcționale - Squares, Yagis, Spiders, etc. Desenați o linie sub cele de mai sus - dacă tensiunea este în mijloace și nu este suficient nu există spațiu pentru instalarea mai multor antene, dar vreau să am toate gamele pentru ca totul să funcționeze bine și să fie ieftin - acest design este exact ceea ce ai nevoie! Pentru un începător - este suficient să muncească timp de cinci până la zece ani (până când învață complexitățile sportului HF și se antrenează în apropierea teritoriilor și nu chiar și adună niște bani pentru ceva mai serios), Și, desigur, HAM-ul „bărbos” și întărit- am, care au aceleași probleme ca cele menționate mai sus - acest design va aduce plăcere timpului petrecut la transceiver timp de mulți ani. Vă doresc tuturor mult succes! Serghei UT5FN.