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無線電子工学および電気工学の百科事典 小型フォックスアンテナ144MHz。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
出版前から、ラジオアスリート同士の話し合いの過程で、アンテナ技術の専門家である技術科学K.P.Kharchenkoの候補者による記事が論争を引き起こしました。 国際クラスのスポーツの達人であり、さまざまな規模の競技会（ヨーロッパ選手権を含む）の複数の優勝者であり、Gorky A.I. Grechikhinの居住者は、提案されたデザインの根底にあるアイデアを「非常に興味深く独創的」と呼びました。 彼はまた、デバイスのシンプルさにも言及しました。 白雲母VNVerkhoturovは、経験豊富なアスリートである物理数理科学の候補者であり、方向探知の可能性を最小限に抑えるアンテナの作成は「アスリートにとって深刻な関心事になる可能性がある」と考えています。 また、この小型のアンテナは、かなりかさばる「ウェーブチャネル」よりも大きな利点があるように思われます。結局のところ、「キツネ」を探す「ハンター」は、文字通り密集した茂みを通り抜けなければならないことがよくあります。 しかし、両方のアスリート（Sverdlovsk A.S. Partinのスポーツのマスターが彼らに加わった）はデザインを批判しました。 そのため、彼らはアンテナをアスリートの頭に配置することの妥当性について疑問を表明しました-移動中に方向を指定し、常に頭を回転させることはあまり便利ではありません（しかし、明らかに、別の検索技術を開発することは可能ですか？） 。 さらに、競争のルールによれば、アンテナが設計されている垂直偏波だけでなく、水平偏波も可能であると彼らは言います（まあ、それは非常に簡単です-バイブレーターを水平に置くだけです）。 要するに、ほとんどすべての批判的な声明は反論された。 そして、最も重要なことは、必要に応じて、アンテナを手に持って運ぶように適合させることにより、アンテナの設計を変更できることです。 より深刻な懸念は、アンテナの有効高さが低く、反射信号に対する感度が高く、地面に対する静電容量の変化がシステムのパラメーター（特に対称性）に与える避けられない影響に関連しています。 .これらの不安を払拭できるのは、実際の運用のみです。 編集者は、このアンテナが「開発に適用できる興味深い提案」であるという A. I. Grechikhin の意見を共有しています。 掲載された記事がアマチュア無線家の参考になれば幸いです。 キツネハンターは、「キツネ」への方向を選択できる装備を自由に使用できる必要があります。 この問題は、受信デバイスと組み合わせたアンテナによって解決されます。 このようなアンテナを構築するには XNUMX つの方法があります。 最初のケースでは、アンテナは明確な単方向パターンを持つ必要があり、特定の方向は、隣接する方向からの信号を比較して目的の方向を選択することにより、最大受信信号に従って選択されます。 XNUMX 番目のケースでは、アンテナ パターンに深い最小値が XNUMX つあります。 ここでも、目的の方向は比較と選択によって決定されますが、すでに信号の最小値によって決定されています。 両方のオプションを分析すると、最初のケースで狭い放射パターンを得るには、原則として、波長に見合った「大きな」アンテナが必要になるため、理論的にはXNUMX番目のオプションがより望ましいようです。 さらに、「キツネ」への方向を決定するのは、信号の最小値よりも最大値の方が難しくなります。 この記事では、放射パターンの顕著な最小値を持つ小さなアンテナを構築する変形を提案します。 受信装置の建設的な解決策も提案されています。これにより、アスリートは手を自由にすることができ、明らかに操作性が向上します。 アンテナの動作原理を理解するために、図1のa（本文中）に目を向けましょう。 これは、高周波振動の 1 つの条件付き同一ジェネレータ G2 および G2 を含む均一な長い線のセグメントを示しています。 O は線の中央、U は線に沿った電圧分布曲線です。 発電機が同相の場合、最大値 (電圧の波腹) は線の中央になります。 発電機 G1 の振動の位相が発電機 G1 の振動の位相よりも遅れている場合、線の電圧分布曲線は、図 2b に示すように、角度 j だけシフトします。 逆に、発電機 G1 の振動の位相が発電機 G1 の振動の位相より進んでいる場合、図 3c に示すように、分布曲線は反対方向にシフトします。 ポイント 4 ～ 3 でデバイスをオンにしてラインの電圧を決定することに同意すると、|U1|> &|U2| であり、U0=XNUMX であることがわかります。
考慮される条件付き発電機として、1つの同一のアンテナ、たとえばダイポール（図1、d）が機能します。 この場合、回線の振動の位相は電波の到来方向に依存します。 図1dでは、矢印は2つの方向を示しています。I-電波は両方のアンテナに同時に到達します。 II-電波の伝播経路では、アンテナ2が最初に立ち、その後ろにアンテナ1があります。 III-逆に、アンテナ1は前にあり、XNUMXは後ろにあります。 電気度で距離jでアンテナXNUMXから離れたセクションの電圧の半波長線で同じ機器を測定すると、それぞれ、上記で検討したすべてのケースが得られます。 したがって、電波の到来方向を事前に知らなくても、ポイント3〜4のデバイスがラインの最小電圧を示すまで、XNUMXつのアンテナのシステムを回転させることで見つけることができます. この場合、当然、電波の伝搬方向はII方向と一致する。 このようなアンテナ フィーダ デバイスの放射パターンは、カーディオイド型になります。 「フォックス」信号が受信機のノイズ レベルで識別可能であると仮定すると、アンテナをゼロ方向に対して特定の角度で向けると、デッド ゾーンを見つけることができます。おそらく望ましいものです。 送信機に近づくにつれて (放射レベルが高くなるにつれて)、不感帯が減少し、目的の方向がより正確に決定されます。 アンテナと受信機を構築する説明された方法を実装することが可能です。 2.これは、ヘッドセットの形で作られたデバイスの全体図です。
これは、金属フープ1とアーク-横11と縦12に基づいています。レシーバー用の金属ケース2も、アークが交差する領域に設置されています。 バッテリーの寸法がレシーバーケース内に配置できない場合、それらは縦アーク12（3つのバッテリー-8）に固定されます。 受信機の負荷は電話 9 で、柔らかい防音パッドで囲まれ、ストラップ 11 が縫い付けられて、ヘッドセットをあごの下に固定します。 フープ1の前部と後頭部には、4つのアンテナ絶縁体5が配置され、しっかりと固定されていますアンテナ絶縁体は、ピンタイプのアンテナ13を固定します。 アンテナの端には、調整ブッシング 7 があります。両方のアンテナの電源端子は、ライン 1 (図 6 のライン l、d) によって接続され、ライン 7 は、ティー 10 (ポイント 3および図 4 の 1、d)。 受信機は（ラインをシャントしないように）高い入力インピーダンスを持つ必要があります。 折り畳まれた（ジグザグ）形のライン７のより長いセグメントは、フープ１の上に置かれる。 構造の製造では、フープの中心を通る垂直軸に関して最大の対称性を得るために努力する必要があります。 この要件に従わないと、放射パターンの対称性がゆがみ、方向を決定する際にエラーが発生します。
図上。 3は、ヘッドセットの基礎を構成する要素の寸法を示しています。 サイズ S は、フロント アンテナからライン 7 がオンになるポイントまでのライン 6 の波長の分数での距離を決定するという点でのみ重要です。ライン セグメント 7 の幾何学的サイズは、次のように決定されます。 l1=S/2e 、 ここで、e は速度係数です。 ポリエチレン充填の同軸ケーブルの場合、e = 1,51-1,52、したがって、オプション l の場合1=70mm。 ラインの全長は、ケーブル内の波長の短縮を考慮して、平均波長の半分です。 lav=2,07m で l=680mm。 両側の同じ長さ80mmに沿って全長lに追加すると、lが増加します。1 円弧の交点にティー 150 をより便利に配置するために、最大 10 mm。 アンテナ・フィーダー・デバイスがエラーなく、電気的に厳密に対称に作成できれば、製品は完成します。 ただし、これをすぐに行うことはできません。また、ライン b がライン 7 に接続されているポイントでは、アンテナからの信号電圧の振幅が等しくないか、アンテナ間の位相シフトが 180 ° に等しくない場合、ラジオが波は「ゼロ」方向から来ます。 どちらも、結果として得られる張力がゼロになることはありません。 これを図に示します。 4. ベクトル 1 と。 図２は、それぞれ第１および第２のアンテナから来る電圧を示しており、角度αは位相シフトである。 結果の電圧は赤いベクトルです。 図上。 図 2 では、電圧 4 と 1 の振幅は等しくなっていますが、厳密に位相がずれているわけではありません。 図 2、b、電圧は逆位相ですが、振幅は互いに等しくありません。 図４に示すように、電圧は位相がずれておらず、振幅も等しくない。 これらすべての位置で、結果の電圧はゼロとは異なります。 4、d それは私たちの要件を満たしています。
たとえば、アンテナの長さが変化すると、そこから来る信号の位相と振幅の両方が同時に変化するため、実際のアンテナ フィーダー デバイスでこれらの両方の条件を提供することはそれほど簡単ではありません。 少なくとももう 6 回の調整が必要で、位相のみ (または振幅のみ) を変更します。 振動子同士の軸を相対的に広げる（サイズSを変える）か、7号線と5号線の接続点を変えることで、位相だけを変えることができます。 . 6とXNUMX。
ラインの全長（編組に沿った長さ）は 840 mm です。 両側で同一の端部Ｄ１は、絶縁体に埋め込むために必要である。 ここで、1 はケーブルの中心導体、2 はポリエチレン絶縁体の突出部分、3 は編組を覆い、それにはんだ付けされるブラケットです (接点として機能し、編組を保持します)。 これらのブラケットはヘッドセット フープにはんだ付けする必要があります。 前面アンテナに隣接するブラケット 150 の端から 3 mm の距離で、切断を行い、導体 1 を約 50 mm 露出する必要があります。 このセクションのケーブル編組もブラケット 3 に埋め込み、銅 (真鍮) プレート 4 にはんだ付けする必要があります。この切断は、後で位相補償用の線分として機能します。
図上。 プロットを示す。 このノードをホストするヘッドセット。 ここで、6 は横弧のセグメント、12 はフープのセグメントです。 フープと横方向のアークは互いに固定されており、電気的に接触しています。 プレート 7 はリベット 4 でフープに取り付けられているため、プレートとフープの間に隙間があります。 ケーブル 9 はフープに沿って配置されます。 ライン６のケーブル端の編組は、プレート１０に固定されたブラケット１１によって覆われ、ケーブル６は横断アーク１２上に置かれ、第２端はレシーバに接続される。 プレート１０は、部品４および７によって形成されるスロットにしっかりと挿入され、中心導体１および８が接続される。 ポリエチレン絶縁体 5 の突出部分は、導体 6 をプレート 11 との短絡から保護します。プレート 10 をスロットに沿って移動させ、導体 6 と一緒に移動させることにより、ライン 12 のスイッチング ポイントを変更することができます。したがって、目的のフェーズを選択します。 調整は逐次近似法を使用していくつかのステップで実行されます。 アンテナの XNUMX つのバイブレータの長さを変更することで、受信機の入力で信号がゼロに等しくなる (または鋭い最小値を持つ) ように、回線をオンにする位置を選択しようとします。 この場合、ヘッドセットは送信機の方向に正しく向けられている必要があります。 システムの電気的対称性が損なわれないように、測定中はライン導体に触れないでください。 結果が得られたら、結果の寸法と位置を記録する必要があります。 線路の開いた部分 (切断部) は蓋 (誘電体の場合もある) で覆う必要があり、ケーブルのすべてのセクションを絶縁テープでフープとアークに取り付ける必要があります。 ヘッドセットのフープとアークは、銅または真鍮のテープ、アンテナ バイブレーター (フレキシブル テープまたはワイヤ、絶縁体)、任意の高周波誘電体から作成でき、ほとんどすべてのタイプの同軸ケーブルをラインの接続に使用できます。 インシュレーターの便利な分割設計。 ブラケット 2 をフープにハンダ付けした後、ケーブルの突出部 5 (図 3) に絶縁体の内側の半分を置きます。 アンテナ振動子を線路の中心導体にはんだ付けした後、絶縁体の外側部分を内側部分に適用します。 ボルトを使用して、絶縁体の部品を互いに固定することができます。 ヘッドセットのすべての金属部分は互いに電気的に接触している必要があり、給電線の編組はヘッドセットの隣接する部分に対して電気的に閉じている必要があります。 ライン 6 の編組 (図 2) は、受信機ケースではんだ付けされていない必要があります。 デバイスの電気的対称性を維持するために、ライン 7 と 6 (図 2) を正確に模倣する「アイドル」ケーブル セグメントを、ヘッドセットの反対側に配置することが望ましいです。 アンテナ フィーダー システムは、受信機特性の線形セクションで、少なくとも 10 ～ 15 m の送信機までの距離で、屋外でのみ調整できます。 測定エリアには、トランスミッタ信号が反射して他の方向からアンテナに到達する可能性のある建物や物体があってはなりません。 これらの反射が存在すると、チューニングの品質が低下したり、不可能になることさえあります。
スレッショルド デバイス (所定の信号レベルによって制限される) を備えた受信機の場合、出力信号レベルから取得した放射パターンは、図 7 に示す特性を持ちます。 7、a - XNUMX、連続して、「キツネ」に近づきます。 著者： K.ハルチェンコ。 出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru
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