|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
無線電子工学および電気工学の百科事典 STV用パラボラアンテナ。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
STVの受信に興味を持つようになったラジオアマチュアは、原則として、このための既製の機器セットを取得します。 これには通常、小径 (0,9 ... 1,2 m) のパラボラ アンテナ (PA) が含まれます。 システムをアップグレードする最初のステップの 1 つは、より大きな直径のアンテナを購入することです。 しかし、大口径のアンテナは非常に高価なため、自宅でPAを作ろうとする人も少なくありません。 アマチュア無線の文献では、[XNUMX] などの PA の製造に関する記事が掲載されていましたが、いくつかの要因が考慮されていませんでした。 実際のところ、アンテナを設計するときは、コンバータの一部であるフィードのパラメータを考慮する必要があります。 この記事は、PA の設計に関するデータを体系化し、既存の条件に適用することを目的としています。 マイクロ波アンテナには、パラボラ、フェーズド アレイ、フレネル レンズに基づくものなど、さまざまな種類があります。 自家製の条件に関しては、製造が簡単なため、PA をお勧めします。 PA には XNUMX つのバージョンがあります。 - マトリックスに接着することによって; - 銅線とメッシュ (いわゆるメッシュ アンテナ) からのはんだ付け。 各アンテナには、独自の長所と短所があります。 最初の利点には、製造中の形状の制御の容易さ、XNUMX番目の利点-重量と風損が含まれます。 まず第一に、アマチュア無線が利用できる照射装置を決定する必要があります。 図 1 に戻り、アンテナを特徴付けるパラメータを決定します。 まず、これはその直径dです（原則として、計算の最初に与えられます）。 アンテナの焦点 (コンバータ フィードは焦点、または XNUMX つのリフレクタ システムの場合は XNUMX 番目のミラー) からアンテナ リフレクタまでの最短距離は、焦点距離 f と呼ばれます。 ミラーの深さ h は、反射鏡開口面 S からアンテナ反射鏡自体までの最大距離です。 開口角Фは、アンテナミラーSの開口面がその焦点Fから見える角度です。また、それらは次の関係で関連付けられています。
f/d 比によって照明器のパラメータが決まります。 通常、f / d は 0,3 ～ 0,5 の範囲です。 この比率が大きいほど、h が小さくなり、PA の製造に必要な材料の消費量が少なくなります (ゲイン Ku がいくらか失われます)。 f/d=0,3 イルミネーターをお持ちで、コストを抑えたい場合は、f/d=0,5 イルミネーターを購入するか、可変 f/d イルミネーターが最適です。
まず、式（2）に従って、xに対するyの依存関係（0からd / 2までの値を取る）を計算し、表を作成します。 結果の値は方眼紙に転送され、放物線が作成されます。 次に、厚さ5mmのスチールシートに接着し、放物線に沿ってカットします。 したがって、ナイフが得られます（最終結果とPAの品質はこれに大きく依存するため、その形状を厳密に観察する必要があります）。 次に、図 2 に従って、適切な寸法 (2 - ナイフ) のロッド 1 とベアリング 3 を選択する必要があります。 この場合、ナイフはロッド2の直径の半分だけ短くなり、同軸に溶接されます。 図3に従って、フレームは直径8 ... 10 mmの鋼棒でできています（溶接）。 この場合、リブ２はナイフに沿ってほぼ湾曲している。 フレームの上部にベアリングが溶接されています。 フレームは平らな場所に設置されますが、ベアリング1（図3）の下には、ベアリング4の直径よりも大きな内径を持つパイプ1を垂直に取り付ける必要があります。フレームの下のスペース全体が充填されています砕石または壊れたレンガ。 ワッシャー4（図2）をベアリングに取り付け、直径がベアリングの直径よりわずかに大きく、高さが将来のPAの厚さに等しい（たとえば、直径2 mのPAの場合、厚さは25 mm)、ナイフがベアリングに挿入されます。 セメントと砂のコンクリート モルタルをこねて厚いコンシステンシーにし、フレームに適用し、ナイフで平らにします。 得られたマトリックスを3～5日間乾燥させます。 2日目（乾燥した天候）に、生じた亀裂をアラバスターでこすり、サンドペーパーできれいにし、ナイフで表面の品質を制御します。 マトリックスを繰り返し使用する場合は、湿気で崩れないように、マトリックスと地面の間にXNUMX層またはXNUMX層の屋根材を配置してください。 また、[XNUMX] の推奨事項を粘土マトリックスの作成に使用することはお勧めしません。 この材料は、乾燥すると多くの亀裂が生じ、結果として得られるマトリックスは短命です。 次に、アンテナの接着に進みます。 このプロセスを実行するには多くの方法があります。 ここにいくつかのヒントがあります。 まず、大口径のアンテナを接着する場合は、重量、風の抵抗、強度の低さという、固有の 6 つの欠点を覚えておいてください。 製造を簡素化するために、アンテナを（正確に）8 ... XNUMXセクターに分割します（同時に、それらの接続、固定の形状を考慮してください）。 この場合、マトリックスはセクターの形で作成することもできますが、それでも完全に作成することが望ましいです。 その上にオフセットアンテナを接着することが可能になります。 強度のために、リフレクターの厚さを増やし、放射状の鋼線リブで補強します。 PAを接着するための材料として、彼らは通常、ガラス繊維をストリップにカットし、エポキシ接着剤を使用します. [1] で説明されている手法を使用して、いくらか単純化することができます。 まず、自動車用オイルとして使用される石鹸で洗浄されたマトリックスにリリース混合物が適用されます（この前に寄木細工のマスチックの均一な層でマトリックスをこすった場合に最良の結果が得られます）。 パイプをワッシャー4（図2）にしっかりと挿入し、その上にジュラルミン製の別のワッシャーをゆるく取り付けます。その高さは反射板の厚さに等しくなります。 次に、樹脂の層を (リリース混合物を損傷することなく) 適用し、ガラス繊維片を適用して滑らかにし、気泡を取り除きます。 もちろん、金属化されたファイバーグラスを使用することが望ましいですが、最初のものはアクセスできないため、通常のものを使用することもできます。 将来的に（製造後）、扇形に切り取ったアルミ箔をリフレクターの上に貼り付ける必要があります。 それでも、強化グラスファイバーを使用した最初のオプションは、表面品質が優れているため、好ましいです。 導電性表面を形成するための別のオプションは、金属粉末ベース (銀など) を含む PA 塗料を反射面に適用することです。 リフレクターの厚さを必要な寸法にした後、ナットを成形して固定します。 リフレクターが取り付けられているラジアル補強材に、リフレクターが取り付けられているフレームを溶接することも可能です。 リフレクタは、PA が乾燥した後、PA にドリルで開けた穴にボルトで固定することもできます。 小径のアンテナは張り子で作ることができます (アイデアは R.K. ゲイディノフによって提案されました)。 新聞はフィラーとして取られます。 それらは水に浸され、肉挽き器に通されます。 得られた塊に壁紙ペーストをバインダーとして加える。 得られた混合物をマトリックス（事前に分離混合物を塗布したもの）に塗布し、スパチュラで平らにして、所望の表面を形成する。 乾燥後、アンテナを取り外し、PA を大気中の降水から保護するために、導電層と数層のニトロ塗料で覆います。 新聞の代わりに、[2] で説明されているように布を使用して、ガラス繊維の場合のように PA を形成し、壁紙のりを結合材として使用することができます。 PA (メッシュ) の 3 番目のバージョンは、[4] で説明されています。 そのためのテンプレートが作成され（図2）、そのパラメータは式（1,5）によって計算されます。 太い銅線で作られた放射状の放物線がそれに沿って曲げられています。 ワイヤーの太さは、アンテナの直径に基づいて選択されます。 たとえば、直径4 mのアンテナの場合、直径5 ... 10 mmのワイヤが使用されます。 円形ベルトを作ることも必要です。 弦の直径は 30 ～ 1 cm 単位で変化し、弦を放射放物線にはんだ付けする場所は式 (7) で計算されます。 フレームが作成された後、細かいメッシュの銅メッシュで覆われ、はんだ付けされます。 PAの直径が大きいほど、PAのワイヤが太くなり、はんだ付けが難しくなることに注意してください（直径XNUMX mmを超えるワイヤを使用する場合は、接触溶接が望ましいです） ）。
次のステップは、旋回装置 (OPU) の製造です。 すべての OPU は、方位角と極座標の XNUMX つのタイプに分けられます。 最初のタイプは、XNUMX つの調整軸しか使用しないため、製造が容易です (両方とも衛星から衛星への再構成時に使用されます)。 最初の軸は方位角で、その角度は次の式で計算されます
ここで、φ は受信サイトの経度 (度)、Fsz は軌道上の IC3 の位置 (度)、w は受信サイトの緯度 (度) です。 アンテナを真南に向ける場合、方位角で特定の衛星に同調するには、A から 180 ° を引く必要があります。 角度が正の場合、アンテナはこの角度の値だけ西にシフトされます。 負の場合 - 東へ。 仰角2（図5）の仰角は、次の式で計算されます。
サスペンションのデザインはオプションです。 その寸法はアンテナの直径に依存します。 たとえば、直径1,2 mのアンテナの場合、OPUは図6に従って作成されます。
指定タイプのOPAは、主にオフセット受光素子や小口径ダイレクトフォーカス受光素子に使用されます。 大型アンテナは重いため、7 つの軸について再調整するのは不便です。 したがって、それらには別のタイプのOPUが使用されます-極性（図1）。 A (2)、UM (3)、極 (4)、補正 (1) の 20 つの回転軸があります。 アンテナの向きを変えるには、極軸と反射軸が属する平面が、方位軸 30 と真正午にマークされた南の方向の平面にある必要があります。 方向を決定するために、小さなピンが地面に打ち込まれ、XNUMX〜XNUMX分ごとにピンによって投じられた影の位置が記録されます。 地面に打ち込まれたピンの先端から、ピンの先端の影が横切る線までの最短距離が南の方向です。
次に、軸 PA (2) の角度を、受信場所の緯度と同じ角度に設定します。 補正軸に角度を設定する (4)
次に、極軸 (3) が角度回転します。
ここで、f は受信場所の経度です。 Fiss - GSO 内の衛星の位置 (EL の場合 (Piss>0、西の場合、Fiss<0))。 ご覧のとおり、極サスペンションの場合、極軸のみが衛星から衛星への変更に使用されます (このタイプの OPU に名前が付けられました)。 したがって、アンテナの再調整が簡単になります。 チューニング範囲は南方向に対して±40°以内です。 しかし、使いやすさのために、OPU メカニズムの複雑さで支払います。 図 8 は、極性 OPA の多くのバリアントの XNUMX つを示しています。
直径2 mのPAの寸法が示されています.フランジ1がパイプ2に溶接されています.フランジ3が上に置かれ、その軸を中心に自由に回転します. フランジには、相互に固定するための穴 4 があります。 直径 5 mm、長さ 40 cm の 60 本のパイプ 6 が上部フランジに溶接されています. 80 本のボルトでこれらのパイプに長さ 6 cm のパイプ 7 が取り付けられています. 直径 40 mm の長さの 25 本のパイプ 7 8 cm がパイプ 12 に溶接されています。台形 25 がネジ 32 によってパイプ 9 に取り付けられています (台形は直径 10 ... 10 mm のパイプでできています)。 アンテナ反射器は、ブラケット 11、XNUMX (非常に強力) によって台形に取り付けられます。一方、ネジ付き端部を備えたピンが台形の下部チューブに挿入され、ブラケット XNUMX が台形の上部チューブに取り付けられます。修正角度を調整するネジ XNUMX の手段。 仰角軸と極軸は、ランヤードを使用して調整されます (簡略化のため、図には示されていません)。 それらがアクセス可能であり、再帰反射フィードを備えたコンバーターへのアクセスを妨げないように配置することが重要です。 あらゆる種類のポジショナー、アクチュエーター、およびその他のリモート調整手段を適応させることはお勧めしません。これらの使用は、小型のPAが使用されている場合にのみ正当化されます。 PAの製造では、すべてのジョイントの最小の遊びを確保する必要があります。 風によるアンテナの乱れは受信に悪影響を及ぼし、OPA の急速な破壊にもつながります。 コンバーターをアンテナに取り付けるには、図 9 に従って、リフレクターに 1 つの穴を開けます。 リング3はジュラルミン製で、内径はコンバーターのネック径と同じです。 リングは、ボルトで接続された 2 つのパーツで構成できます。 1 つの穴 2 がリングにドリルで開けられ、それらにねじ込まれます。 3 本のロッド 1 はジュラルミン (チューブ) でできており、そのサイズはリング 4 が焦点 F から XNUMX ～ XNUMX cm の位置になるように選択されています。それらはリフレクタ XNUMX に取り付けられています。
受信アンテナのゲインは、次の式で計算されます。
ここで、Q - 表面利用率 (KPI)、ほとんどのタイプの照射装置で Q = 0,4 ... 0,7 (通常は 0,6); L は受信波の長さです。 この表は、最も使用されている範囲 (Q=0,6) での XNUMX つの直径の Ku アンテナのデータをまとめたものです。 ご覧のとおり、周波数が高いほど、アンテナの Ku が大きくなります。 しかし、現在の状況 (衛星の実効放射電力はほぼ等しい) では、衛星から地球へのパスで信号の減衰が異なります (周波数が高いほど、減衰は大きくなります)。異なる帯域の受信機入力で得られる信号は、おおよそ次のようになります。同じ。 もう XNUMX つの興味深い事実は、PA で取引されている多くの企業のカタログで、Ku が明らかに過大評価されていることです。 上記の式を使用して KU を計算することで、自分で確認できます。 表1
この表は、低周波数では、アンテナ フェーズド アレイと比較して Ku が低いため、PA の使用が実用的でないことも示しています。 いくつかのヒントをお伝えします。 1. PA の直径が大きいほど放射パターンが狭くなるため、大きなアンテナの隣に小さな直径のアンテナを設置し、お住まいの地域で最大の信号レベルを持つ衛星に合わせることをお勧めします。 次に、衛星のおおよその方向に注意して、大きなアンテナを同じ方向に向けます。 信号を受信した後、弱いチャネルの最良の画像受信のために、アンテナの焦点で照射器の位置を修正します。 PA 1、2 (図 10) の回転軸が平行になるように小さなアンテナをエッジに固定することで、大きなアンテナの再構成をさらに簡素化することができます。 小型アンテナの取り付け方式に修正ネジを導入して、アンテナ軸の平行度を事前に設定する必要があります。 小さなアンテナで信号を受信すると、大きなアンテナに切り替えます。
衛星への微調整（信号が非常に小さい場合でも）には、アマチュア無線の文献に回路が公開されている特殊な検出器を使用すると非常に便利です。 また、この目的のために、スペクトラムアナライザ（1〜2 GHzの範囲）を使用して、コンバータからの信号を絶縁コンデンサを介して適用することができます。 この場合、コンバータに+14Vの供給電圧を印加することを忘れないでください。 2. 雷雨の際に機器が故障しないように、アンテナとコンバーターを慎重に接地する必要があります (統計によると、これは頻繁に発生します)。 これを行うには、ケーブルをコンバータに接続するコネクタに、直径 2 ～ 3 mm のワイヤを 1,5 ～ 2 回巻き、接地します。 アンテナと OPU の金属面の接地には、同じワイヤが使用されます (XNUMX つの回路に別々に並列に)。 3.アンテナの直径が大きいほど、風の抵抗が大きくなることを忘れないでください。そのため、アンテナとOPUを風荷重から保護するための対策を講じる必要があります。 OPUの製造には高品質の圧延鋼を使用してください。 たとえば、長さ 32 メートルの PA に直径 40 ～ 120 mm のキャリア パイプが必要な場合、150 メートルの場合は XNUMX ～ XNUMX mm になります。 可能であれば、壁で後ろから保護されるようにアンテナを設置してください。 可能であれば、アンテナを高所に取り付けることは避けてください。 結論として、この記事ではアンテナ システムのほんの一部しか説明していないことに注意してください。 個人的には、V.V. Orlov と S.A. Kozlov が金属構造の製造を手伝ってくれたことに感謝します。その図面はこの記事に掲載されています。 文学
著者：V.フェドロフ、pgg。 レフ・トルストイ、リペツク地方。 出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru
タッチエミュレーション用人工皮革
15.04.2024 Petgugu グローバル猫砂
15.04.2024 思いやりのある男性の魅力
14.04.2024
▪ セルロースベースの複雑なオブジェクトを 3D プリントするための新技術 ▪ 象の睡眠
▪ サイトの「無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典」セクション。 記事の選択 ▪ 記事 そしてあなたは情熱的です、パラモシャ！ 人気の表現 ▪ 記事 14月XNUMX日にレストランに行って黒い麺を食べるよう命じられた韓国人は誰ですか？ 詳細な回答 ▪ 記事 擬似パネルの製造方法。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
ホームページ | 図書館 | 物品 | サイトマップ | サイトレビュー
www.diagram.com.ua |
他の記事も見る セクション 
科学技術の最新ニュース、新しい電子機器：
このページのすべての言語