9 素子垂直偏波指向性アンテナ (HBXNUMXRU)。スキーム、説明

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垂直偏波の XNUMX 素子指向性アンテナ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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アマチュア無線の実践では、垂直偏波のアンテナがより一般的になりつつあります。具体的には、現在このアンテナがよく使われている144MHzと430MHzの高周波HF帯とVHF帯を選び出すことができます。これは、たとえば、移動物体や携帯ラジオ局との通信を維持する必要性、場所の選択の難しさ、水平偏波の効果的なアンテナを収容するために必要な領域の不足など、多くの重要な理由によって促されます。特定の条件下で、水平偏波の平衡アンテナを使用している場合、TV受信への干渉を低減する機能。これらすべてが、このようなアンテナの効率を改善するためのさまざまな方法を探すように促します。

特に、上記のすべては固定アンテナに当てはまります。このような場合、「ウェーブチャネル」タイプのコリニアアンテナまたはマルチエレメント指向性アンテナがよく使用されます。どちらのオプションも、単純な垂直アンテナと比較して、寸法と重量が大きくなっています[1,2]。最近公開されたコレクション[3]は、寸法が縮小された4要素アンテナについて説明しています。外国の文献では、そのようなアンテナはより詳細に説明されており[8 ... 9]、長い間「HB144RUビーム」として知られています。さらに、これらの構造の寸法は最小です。要素は、430/3波長アンテナの計算から作成されます。このような寸法により、4MHzおよび8MHzのVHF帯域用に作成された、モバイルまたはポータブルとしての指向性アンテナの使用が可能になります。さらに、コレクション[XNUMX]で説明されているオプションと比較して、[XNUMX ... XNUMX]では、追加のカウンターウェイトを使用する必要性については言及されていません。

XNUMX素子垂直偏波指向性アンテナ
Pic.1

図1は、高周波HF帯域で動作するように設計されたアンテナの設計と寸法を示しています。その主な特徴はカウンターウェイトがないことであり、その役割は明らかに金属トラバースによって果たされます。調整可能な長いバイブレーターにより、50オームの同軸電源ケーブルとの最適なマッチングが可能になります。文献[4,5]は、アンテナの主な技術的特性を提供しています。

-ゲイン係数-7dB;
- 前後比 - 15 dB 以上。
-SWR-約1,3kHzの帯域幅で300以下。

著者は同様の設計を繰り返し、テストしましたが、固定バージョンで、垂直に支持する金属マストと、バイブレーターのベースの下に XNUMX つの共振カウンターウェイトを備えていました。この技術的解決策は、特定の一般的な条件と、効率の低いアンテナシステムが得られるのではないかという懸念の両方によって決定されました。

図2に試験構造の外観を示します。アンテナのテスト中に上記の特性のすべてを確認することはできませんでしたが、非常に効果的であることが判明し、選択された設計はかなり有害な自然の影響に耐性がありました。

XNUMX素子垂直偏波指向性アンテナ
Pic.2

図3は、8MHzと144MHzのVHF帯域に対して[430]で提案されている、ガンママッチングを使用したアンテナ設計の変形を示しています。

XNUMX素子垂直偏波指向性アンテナ
Pic.3

このデザインの個々の要素を図4と5に示します。トラバースとして、ジュラルミンで作られたコーナーまたはU字型のプロファイルを使用できます。

XNUMX素子垂直偏波指向性アンテナ
Pic.4

XNUMX素子垂直偏波指向性アンテナ
Pic.5

エレメントを特定の共振周波数に調整するために、ナット付きの金属ネジがチューブの上端に取り付けられています[4]。両方のアンテナオプションの要素のすべての主要な寸法とデータを表に示します。

アンテナの寸法と要素データ

表1
範囲、MHz ディレクター D、mm バイブレーターB、mm リフレクター P、mm 距離A1、mm 距離A2、mm 静電容量С1、pF 距離B1、mm 長さB2、mm 図N
14 3560 6980 6120 2110 3170 90 - - 1
18 2735 5440 4780 1650 2475 90 - - 1
21 2350 4670 4100 1420 2120 80 - - 1
24 1990 3960 3480 1200 1800 80 - - 1
28 1745 3470 3020 1050 1580 70 - - 1
50 990 1970 1730 595 895 50 - - 1,2
144 380 520 610 170 287 - 135 45 3
432 126 170 203 56,6 95,6 - 45 15 3

チューブの外径と壁の厚さの選択は、動作範囲に依存します。要素の特定の長さ、および大部分は、構造の強度を確保する必要性によって決定されます。アンテナエレメントの製造に最も適しているのはジュラルミンチューブです。同時に、要素、特にバイブレーターは、さまざまな直径のチューブからの伸縮式のものとして最適に実行されます。アンテナの最終調整後、図2に示すように、チューブの位置をボルトで固定します。

文学

1.ラジオ、1980年、N3.C.58。
2. KB、1996、N2、C.38
3. 衛星アンテナ、KB、VHF、CB、TV、RV。 -M.: Symbol-R、1998、p.238。
4. Radio Amaterske、1976、N8、p.313。
5. CQ DL、1975、No.4。
6. SchlatterE.44,1976要素の垂直ビーム。老人5、H22.R.24-XNUMX
7. オールドマン 46,1978, H1.
8. RohlanderW.HB9RU-144および430MHz用のビーム。 -Funkamateur、1982、N10、p.509。

著者: V. エフレモフ (UA6HGW); 出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

他の記事も見る セクション HFアンテナ.

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