HF anténna pyramída vo vzdialenosti 80 metrov. anténna pyramída

R. Dime
"Funkamatér" č.7/2004

HF antény

Pri výrobe KV antén je potrebné dodržať tieto základné odporúčania: inštalovať antény čo najvyššie a do voľného priestoru; vždy, keď je to možné, používajte antény plnej veľkosti a ak to nefunguje, skráťte ich na maximálne 75 % celkovej dĺžky; anténa musí mať vlastnú rezonanciu v požadovanej časti dosahu, meranú v napájacích bodoch v prevádzkovej výške; dodržujte vzdialenosť od kovových povrchov a iných antén najmenej 1 m; použite vhodný koaxiálny kábel a neskladajte ho na kusy; uistite sa, že všetky konektory sú odolné voči poveternostným vplyvom. V období minimálnej slnečnej aktivity sa zlepšujú podmienky na prechod nízkofrekvenčných pásiem a rádioamatéri upriamujú svoju pozornosť na návrh antén pre DX komunikáciu na pásmach 40, 80 a 160 metrov. Drôtená pyramída s dĺžkou 80 metrov je podľa autora účinnejšia ako šikmý dipól 2x20 m s výškou zdvihu 17 m, ale je horšia ako vertikálny štvrťvlnový žiarič plnej veľkosti so systémom protizávaží. Celkový obvod pyramídy sa rovná vlnovej dĺžke. Na obrázku 1 je znázornená schéma antény s rozdelením prúdu a na obrázku 2 je znázornený náčrt jej konštrukcie.

Z týchto obrázkov je vidieť, že na žiarení sa podieľajú štyri naklonené drôty, ktoré tvoria steny „pyramídy“. Dva spodné horizontálne úseky siete sa na žiarení nezúčastňujú, pretože prúdy v nich sú vzájomne kompenzované. Obrázok 2 znázorňuje minimálne možné rozmery stožiara (12,5 m) a vzdialenosť vodorovných častí plachty od zeme (3 m).

Autor použil stožiar vysoký 17 m, pričom vodorovné úseky boli 4 ... 5 metrov od zeme. Anténa je napájaná 50-ohmovým koaxiálnym káblom pripojeným priamo k bodom b a d a body a a c sú navzájom spojené (obr. 3).

Pri rezonančnej frekvencii SWR=1 a prevádzkové frekvenčné pásmo v zmysle SWR=2 je približne ±50 kHz od fres. Tie. anténu je možné naladiť napr. na 3750 kHz pre SSB prevádzku od 3700 do 3800 kHz a spojením dvoch kusov drôtu po 1,4 m v bodoch A a B (obr. 2) prestavať na 3550 kHz pre CW prevádzku. od 3500 do 3600 kHz. Autor zároveň varuje pred použitím tlmiviek na predlžovanie antény, pretože v týchto bodoch nimi nepreteká prúd z antény. Keďže anténa je slučkový vibrátor, je menej ovplyvnená atmosférickým a priemyselným rušením, a preto je pomerne účinná nielen pri vysielaní, ale aj pri príjme.

Anténa "Pyramid", môže byť prevedená na dizajn navrhnutý v. Hlavnou výhodou antény "Transformed Pyramid" je jej viacrozsah, ktorý jej umožňuje vedenie QSO v rozpätiach 10, 15, 20, 40, 80 a 160 m.Do určitej miery možno za nevýhodu „Premenenej pyramídy“ považovať veľkú plochu, ktorú zaberá. Nie každý rádioamatér si môže dovoliť inštalovať takúto anténu. Správa napájania antény na jednej strane rozširuje jej možnosti, no na druhej strane komplikuje dizajn. Dá sa to zjednodušiť stacionárnou komutáciou vrcholov dvoch „delt“ (AC a BD c) Na tento účel sú zapojené do série a napájajú anténu pri zlome jej najvyššieho bodu. Dizajn sa zjednoduší, ale stratí sa schopnosť pracovať na pásme 160 m.

Do pozornosti rádioamatérov, ktorí majú územné a priestorové obmedzenia pri inštalácii a umiestnení antén, môžeme ponúknuť možnosť antény "Kompaktná pyramída". Táto anténa tvarom pripomína „klasickú“ pyramídu, ale líši sa od nej polovičnými geometrickými rozmermi, čo sa dosiahne zvýšením počtu trojuholníkov z dvoch na štyri (obr. 1 a 2).

Pri celkovej obvodovej dĺžke 84 m majú strany rovnoramenných trojuholníkov veľkosť len 7 m. Anténu je možné napájať prerušením slučky v jednom z bodov A, B, C, D alebo O. Praktický dizajn takejto antény bol vyrobený z hliníkového jednožilového drôtu s priemerom 3,5 mm. Použitý bol jeden stožiar vysoký 12 m. Osem vodičov vychádzajúcich z vrcholu pyramídy spolu s ich hlavnou funkciou - žiaričmi a prijímačmi elektromagnetickej energie - je súčasťou anténnych nadstavcov. To šetrí materiály a eliminuje nežiaduce hromady neestetických konštrukčných prvkov, s ktorými sa stretávame v praxi inštalácie antén.

Celkový pohľad na anténu "Compact Pyramid" je znázornený na obrázku 2. Doska z dielektrického materiálu s rozmermi 205x170x20 mm je pripevnená k hornému bodu (bod O) stožiara. Všetkých osem dolných rohov trojuholníkov má jednotlivé predĺženia (na obrázku nie sú znázornené) z bodov A, B, C, D. Skutočné antény sa líšia od modelov v dôsledku rôznych faktorov vrátane miestnych podmienok. Preto pri vytváraní antény a jej následnej inštalácii musíte mať na pamäti nasledovné:

Pri montáži antény a mnohých ďalších prácach musí byť celková dĺžka slučky nezmenená a pred ladením musí byť až 84 m,

Čím dlhšie sú okraje trojuholníkov, a teda čím kratšie ich základne, tým horšie bude anténa fungovať,

Čím viac sa priestorová poloha trojuholníkov skutočnej antény líši od modelu, tým horšie je,

Anténu je potrebné usilovať sa umiestniť tak, aby sa minimalizoval vplyv okolitých predmetov,

Montáž a montáž stožiaru a antény zvládne 1-2 osoby

Ladenie antény

1. Zmerajte vzdialenosť 2,6 m od bodu zlomu slučky (vstup antény) a na toto miesto nainštalujte cievku do série s vodičom antény (priemer rámu - 60 mm, priemer drôtu - 3,5 mm, počet závitov - 4, rozstup vinutia - 10 mm). Pripojte centrálny vodič koaxiálneho kábla k tomuto ramenu kábla a opletenie k druhému ramenu.

2. Zmenou dĺžky slučky upravte anténu na rezonanciu v rozsahu 40 m.

3. Skontrolujte ladenie antény na iných pásmach.

4. Zmerajte vstupnú impedanciu antény. Ak sa mierne líši od odporu podávača a má aktívny charakter, potom je možné dosiahnuť vynikajúce prispôsobenie miernou zmenou tvaru trojuholníkov, ich vzájomnej polohy a uhlov rovín trojuholníkov voči vertikálnej podpere. . Pri výraznom rozdiele v odporoch napájača a antény bude potrebné použiť nejaký spôsob prispôsobenia.

Ladenie antény je možné vykonať najmä pomocou podomácky vyrobeného zariadenia na ladenie KV antén. Schéma zapojenia zariadenia je na obr.3.

Jeho prevádzkový frekvenčný rozsah je 2,5 ... 31 MHz. Zariadenie umožňuje:

Určite rezonančnú frekvenciu každého anténneho prvku a zostavy anténneho systému.

Zmerajte aktívnu zložku vstupnej impedancie antény (maximálny odpor je 500 Ohm),

Zmerajte reaktívne zložky vstupnej impedancie antény,

Určite SWR antény (pomer vlnovej impedancie napájača k vstupnej impedancii antény),

Určte koeficient skrátenia koaxiálnych káblov a napájacích vedení antén.

Zariadenie je tvorené spojením polovodičového trojstupňového generátora s meracím RF mostíkom do jedného spoločného systému. Hlavný oscilátor je zostavený podľa kapacitného trojbodového obvodu na tranzistore VT1. Tranzistorová kaskáda VT2 je sledovač zdroja a slúži na to, aby sa zhodoval s finálnou fázou zostavenou na VT 3. Frekvenčný rozsah generátora má päť podrozsahov vďaka vymeniteľným cievkam zahrnutým v obvode hradla tranzistora VT1.

RF napätie (1 ... 3 V) je odstránené z transformátora Tr1 a privádzané cez prechodový kondenzátor C14 do RF mostíka. V jeho uhlopriečke je zahrnutý mikroampérmeter, ktorý indikuje vyváženie mostíka. Chuvcitlivosť mikroampérmetra sa nastavuje premenným odporom R 13. Zhrubnutie citlivosti sa dosiahne skratovaním bočného rezistora k puzdru R14 (jeho odpor sa volí pri nastavovaní zariadenia). premenlivý odpor R11 rameno mostíka je vybavené stupnicou. KPE C18 má aj skrinku. Dve skratovacie prepojky AB a CD umožňujú pripojenie paralelne alebo k rezistoru R1 1, alebo na vstup X1.

Inštalácia vysokofrekvenčnej časti mostíkového obvodu sa vykonáva pomocou veľmi krátkych kusov holého pocínovaného drôtu s priemerom 1,5 ... 2 mm. Pozornosť by sa mala venovať výberu rezistorov R9 a R10. Rozpätie ich odporov by malo byť minimálne, od toho do značnej miery závisí presnosť meraní.

C1 - KPI so vzduchovým dielektrikom (Cmax = 50 pF), vybavený noniusom; C18 - KPI so vzduchovým dielektrikom (Сmax=160 pF); C15 a C16 sú trimerové kondenzátory so vzduchovým dielektrikom. Transformátor Tr1 je navinutý tromi drôtmi (9 závitov v každej sekcii) na krúžku VCh50 s priemerom 14 mm.

Dostatočný objem na umiestnenie všetkých prvkov obvodu je 290x216x78 mm.

Zariadenie je nakonfigurované v nasledujúcom poradí:

Skontrolujte inštaláciu generátora.

Výberom kapacít kondenzátorov C3 a C4 zabezpečte zapojenie obvodu L 1-C 1 s tranzistorom VT 1.

Skontrolujte a v prípade potreby opravte alebo nastavte režimy tranzistorov.

Skontrolujte úroveň RF napätia 1...3 V na výstupe generátora.

Skontrolujte náhradné cievky L1 a ak je to potrebné, objasniť a zmeniť ich údaje vinutia.

Skontrolujte inštaláciu RF mostíka.

Na vstup X1 zariadenia pripojte permanentku100 ohmov, výkonový odpor 2 W (body A, B, C a D obvody sú otvorené). Generátor na nastavenie ľubovoľnej frekvencie. odpor R11 vyvážte mostík pri maximálnej citlivosti indikátora (hodnoty indikátora sa môžu líšiť od nuly). Kondenzátor C15 nastaví šípku indikátora na nulu. Prepojky spájajú body obvodu AB a CD, nastavte kondenzátor C18 do polohy minimálnej kapacity. Kondenzátor C16 opäť vyvažuje mostík bez zmeny odporu odporu R11.

Na stupnici kondenzátora C18 označte nulový bod a urobte z neho odstupňovanie každých 10 pF.

merania

Zariadenie je pripojené k anténe priamo pomocou krátkeho koaxiálneho kábla alebo polvlnného (pre tento rozsah) zosilňovača. odpor R11 musí byť nastavený do polohy zodpovedajúcej charakteristickej impedancii použitého podávača. Kapacita KPE C11 by sa mala plynulo zmeniťdo bodu, v ktorom dôjde k prudkému poklesu hodnôt indikátora. odpor R11 a KPI C18 by mali vyvážiť most. Ak sa dosiahne rovnováha pri nulovej polohe kondenzátora C18, tak pri tejto frekvencii má anténa aktívny iba vstupný odpor, ktorý sa meria na stupnici namontovanej na rezistore R11. Ak je možná rovnováha so zmenou kapacity KPI C18, potom pri danej frekvencii má anténa reaktívnu zložku a tým väčšia je kapacita KPI C18. Jalová súčiastka má kapacitný charakter so skratovanými bodmi AB a CD, indukčné - so skratovanými reproduktormi a B.D.

Uvedomte si, že duny, strie a niektoré ďalšie predmety môžu spôsobiť objavenie sa dodatočných rezonančných frekvencií.

Pri testovaní koaxiálneho kábla alebo vedenia je jeden z koncov skratovaný a druhý je pripojený na vstup mostíka X1, čím sa skrine nastavia do nulovej polohy. R11 a C18. Nájdite rezonančnú frekvenciu, pri ktorej sa mostík vyrovnáva, a predpokladajte, že pre túto frekvenciu má dané vedenie alebo kábel polovičnú elektrickú dĺžku. Frekvencia generátora sa prevedie na vlnovú dĺžku a tým sa nájde potrebná polovica vlnovej dĺžky. Pomer geometrickej dĺžky vedenia alebo kábla k výslednej hodnote polvlny je faktorom skracovania, ktorý vyhovuje podmienkam tohto problému. Podľa získanej hodnoty koeficientu skracovania sa vypočíta dĺžka požadovanej čiary fázového posunu, pričom sa berie do úvahy skutočnosť, že polvlnový segment čiary posúva fázu o 180 °; štvrtá časť vyskakovacej borovice - pri 45 ° atď.

Na určenie SWR antény sa meria pomer vlnovej impedancie napájača k vstupnej impedancii antény. Merania budú presnejšie a spoľahlivejšie, ak sa budú vykonávať s anténou v pracovnej polohe a bude minimalizovaný vplyv cudzích predmetov. Napríklad vstupná impedancia antény sa môže plynulo alebo náhle meniť, ak sú niektorí chlapci uvoľnení a kývajú sa pôsobením vetra, sú zlé kontakty v teleskopickom stožiari atď.

Literatúra

1. Rothammelovi. Antény. - Petrohrad: Bojany, 1998

2. V. Ivaščenko. Celopásmová anténa "Transformovaná pyramída". - Rádiosvet. KB a VHF, 2004, N2.

3. B. Djakiv, A. Djakiv. Meranie a prispôsobenie parametrov antény. - Charkov, 2001.

anténna pyramída

Ako viete, "Pyramid" je druh slučkového vibrátora alebo jedna z bežných antén s valcovanou slučkou. Vhodným umiestnením 4 zárezových filtrov „pasce“ získame viacpásmovú anténu „Pyramída“. Pri zadaných rozmeroch a parametroch „lapačov“ anténa pracuje od 10 do 80 metrových pásiem (viď obr. 1 a obr. 2). Výroba "rebríkov" nie je daná.

Ryža. jeden

SWR sa pohybuje od 1,2 do 1,9.

UT5FN

Butterfly - plnohodnotná vertikálne umiestnená anténa - rám na 80 m. Anténa je napájaná cez balunový transformátor 1/1 (dá sa aj bez neho), pretože odpor antény v napájacom bode je 50 ohmov. (aj keď existuje aj 110-ohmová verzia). Transformátor bráni RF prúdu pretekať na plášť kábla vykonaním vyváženia (nesymetrický kábel - symetrická anténa). Vypnutím jedného "krídla" "motýľa" (akéhokoľvek bežného relé) - anténa sa zmení na trojuholník v plnej veľkosti na 40 m, mimochodom, tiež vertikálne umiestnený a napájaný cez rovnaký transformátor. Stožiar je duralový a stojí na nosnom izolátore z fluoroplastu (toto je v mojej verzii) a je napájaný zospodu cez transformátor s objemovým závitom a funguje ako vertikála pri HF ​​(20-15-10) a, mimochodom, nepotrebuje (vertikálne) v protizávažiach. Prečítajte si viac o tom, ako tieto vertikály fungujú, na www.ux2if.com. Podľa mňa veľmi vydarené technické riešenie, nezaberá veľa miesta (nie viac ako známe Obrátené V) a funguje skvele! Vezmite prosím na vedomie - nie kompromisné antény pre nízke frekvencie, ale dva rámy v plnej veľkosti - 80 ma 40 m. S výkonom tohto anténneho systému som veľmi spokojný! Toto nastavenie používam niečo vyše roka. Anténa "Butterfly" je vo svojej práci podobná jednej z najlepších nesmerových antén - vertikálnej "delta". Vďaka svojej konfigurácii, s relatívne nízkym stožiarom, umožňuje maximalizovať plátno antény nad zemou, čo je kľúčom k efektívnejšej prevádzke antény - najmä na 80 m.1,4 (na koncoch dosahu)! Rovnaký výkon na 40 m! Súbor antény vymodelovaný v programe MMANA pre záujemcov je možné zaslať e-mailom. poštou. V súbore "motýľ" sú uvedené rozmery antény - sú úplne jednoduché - trojuholníky sú rovnostranné a strana každého z nich je 14m. Celkový obvod pásu antény je 84 m. Nastavenie je veľmi jednoduché - predĺžením alebo skrátením ktorejkoľvek strany - nastavte SWR v strede plochy, kde budete pracovať - ​​1,0. Použitie transformátora je žiaduce (ale možné aj bez neho). Pre balun je vhodný akýkoľvek ferit od 600 do 2000 HN. Veľkosť závisí od výkonu. Myslím, že táto anténa bude zaujímať mnohých rádioamatérov a hlavne tých, ktorí sú limitovaní priestorom na inštaláciu. Veľa šťastia všetkým pri stavbe antény! Ak máte nejaké otázky - neváhajte - píšte - rada odpoviem! Špeciálne poďakovanie patrí Petrovi UR7FF, ktorého nápad a praktické experimenty tvoria základ tohto dizajnu! S uv. všetkým Sergeyovi UT5FN. 73!

Priložené súbory

UT3FT

UT3FT

Moje správy

Zaujímavá anténa. Tiež som nad niečim podobným uvažoval, sem som dal dva časopisy s anténou, ktoré som chcel vyrobiť pod názvom "Propeller". Nie je tam nejaká podobnosť?

Sergey, môžem pripojiť súbor projektu? Zaujímavé vidieť.

• YOGY ​​​​a UY0FF sa to páči.

UT5FN

Yuri, ahoj! Na karte - súbor antény, modelovaný pomocou MMAN-e. Vrtuľa - súdiac podľa popisu autora, je dobrá anténa, ale po starostlivom preštudovaní dizajnu robíme výpočty. Výška prvého sťažňa je 23 m (chlapi minimálne 15-16 m), dĺžka dvoch strán „vrtule“ (vzdialenosť od sťažňa po sťažeň je 14 + 14 = 28 m, výška druhý stožiar je 8 m (chlapi aspoň 5 m). Jednoduchým pripočítaním dostaneme 15 + 28 + 5 \u003d 48 m !!! Konštrukcia je dlhá asi 50 m - nie každý môže pokryť také územie, ale tiež pridať vzpery v rôznych smeroch pre strany "vrtule" .... Takže ak je miesto - môžete a dokonca musíte vyskúšať! Autor píše, že prepnutím relé v štyroch verziách môžete "upraviť vyžarovanie antény na akúkoľvek polarizáciu." Všetci dobre vieme, že vlna, ktorá sa mnohokrát odráža od ionosféry, mení polarizáciu, kým nedosiahne korešpondenta. Takže toto tvrdenie samo o sebe nemá žiadny konkrétny základ. A predsa - kompromisné antény, samozrejme - práca na vyšších frekvenčných rozsahoch a často to nie je zlé. Ale skutočnosť, že pásové antény na príjem a vysielanie fungujú stále lepšie. Takže musíte premýšľať. Tlačím ruku S pozdravom Sergey UT5FN.

Priložené súbory

• YOGY ​​​​a UY0FF sa to páči.

UT3FT

UT3FT

Moje správy

Ďakujem Sergey. Áno, naozaj zaujímavé možnosti. Ako je na tom v skutočnosti? Boli porovnania as čím, aké sú výsledky. Možno ste to testovali na iných pásmach pripojením cez SU. aké je jej správanie? Pokiaľ, samozrejme, nekontrolovali.

• YOGY ​​​​a UY0FF sa to páči.

UT5FN

Na základe výsledkov praktických pokusov, ktoré som s touto anténou vykonal za posledný rok, môžem urobiť porovnanie s viacerými anténami (v tomto konkrétnom prípade máme na mysli dosah iba 80 m) - trojuholník - výška zavesenia 23 m., INV -V, výška výška zavesenia 18 m., "bazooka" - výška zavesenia 18 m "pyramída" - výška zavesenia 18 m. Mimochodom - "motýľ" sa veľmi ľahko premení na pyramídu - doslova 10 minút - rozložené krídla , opravili rozšírenia - a máte hotovo! Čo sa týka príjmu, v pomere k „bazooke“ a INV-V rozhodne vyhráva už len tým, že robí menej hluku. Pyramída a trojuholník na recepcii fungujú takmer rovnako. Motýlik funguje na vysielanie o niečo lepšie ako naklonený trojuholník a pyramída.Takmer všetky vyššie uvedené antény majú výrazné zenitové žiarenie a v diagrame takmer kruhový vyžarovací diagram.Samozrejme, diagram sa mení s výškou zavesenia, ale anténu zavesiť o 1/2 lambdy (a to je 40 m na 80-ki) to sa asi niekomu podarí.Takže tu treba brať ohľad na každú maličkosť.Čo sa týka chodu antény cez prispôsobovacie zariadenie na iných pásmach , netestoval som to neviem.Môžeš zladiť aj klinec - a aj to pôjde ale Dve celorozsahové antény v tomto prevedení sú implementované maximálne 80 a 40. Samozrejme za DXing na nízkych frekvenciách (160-80) je lepšie mať vertikálu v tandeme s prijímacou anténou typu K9AY Na HF sa musíte snažiť o smerové antény - Squares, Yagis, Spiders atď. Nakreslenie čiary pod vyššie uvedeným - ak je napätie v prostriedkoch a nie je dosť nie je priestor na inštaláciu niekoľkých antén, ale chcem mať všetky rozsahy, aby všetko fungovalo dobre a bolo lacné - tento dizajn je presne to, čo potrebujete! Začiatočníkovi stačí práca na päť až desať rokov (kým sa nenaučí zložitosti vysokofrekvenčného športu a vypracuje sa v blízkom a nie celkom teritóriu a zinkasuje nejaké peniaze na niečo vážnejšie), no a samozrejme „fúzatý“ a otužilý HAM- som, ktorí majú rovnaké problémy ako je uvedené vyššie - tento dizajn prinesie potešenie z času stráveného pri transceiveri po mnoho rokov. Prajem vám všetkým veľa šťastia! Sergey UT5FN.