バルコニーアンテナ。スキーム、説明

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バルコニーのアンテナ。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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今日、アマチュア無線の黎明期と同様に、多くのアマチュア無線は (さまざまな理由で) 「バルコニー」アンテナの使用を余儀なくされています。この記事の著者は、「バルコニー GP」に対する興味深い解決策を提供しています。

アンテナの理論から知られているように、送信アンテナによって生成される電磁界の強度を決定するには、このアンテナをそのセグメントのセット（基本ラジエーター）として表す必要があります。任意の受信ポイントで、アンテナ全体によって生成される電界強度は、これらの各セグメントの放射によって生成される電界強度値の合計です。次に、別の基本エミッターによって作成されるフィールドの強度は、それを通過する電流とその長さに比例します。

各基本放射器を流れる電流を決定するには、アンテナのタイプに依存するアンテナ内の電流分布の法則を知る必要があります。 1/XNUMX波長振動子の電流分布の法則を図XNUMXaに示します。コサイン特性を持っています。

バルコニーアンテナ
Pic.1

もちろん、バルコニーには、28MHzアマチュアバンドや27MHzCBバンド用のフルサイズの縦型5/8波長バイブレーターを設置することはできません。もちろん、半波バイブレーターや人気のXNUMX/XNUMXlバイブレーターもありません。そのため、バルコニーアンテナとして短縮アンテナを使用しています。

移動無線用の産業用アンテナ（およびこれらは長さが1/1波長未満のアンテナ）では、入力インピーダンスの容量性成分を補償するために延長コイルが使用されます。延長コイルを備えた短縮型垂直バイブレータの電流分布を図XNUMXbに示します。四分の一波長バイブレータに関しては、アンテナの下部は、いわばその中で除外されており、その代わりにインダクタンスコイル（延長コイル）Ludが取り付けられています。四分の一波長バイブレータの下部の電流が最大であるため、このようにアンテナを短くすることにより、最も効率的な部分を除外します（電流分布は図XNUMXbに点線で示されています）。

当然の疑問が生じます。アンテナの下部ではなく、電流が最小となる上部を除くようにアンテナを短くすることは可能でしょうか。このような方法は存在しており、このタイプのアンテナは、例えば中波ラジオ局の送信機として広く使用されている。この記事で提案するアンテナはまさにこのタイプのアンテナです。

提案されたアンテナの動作原理と利点を理解するために、そのようなアンテナの一般的な動作原理を説明したいと思います。 1/1波長バイブレータの上部（図1、a）は、長さが波長のXNUMX/XNUMX未満の独立したバイブレータとして表すことができます。このようなバイブレータの入力抵抗には容量性があります。したがって、いくつかの仮定により、XNUMX/XNUMX波長バイブレータの上部を適切な静電容量Cnの負荷コンデンサに置き換えることができます。このタイプのアンテナとその中の電流分布を図XNUMXcに示します。図からわかるように、このアンテナの電流分布は、延長コイルを備えた短縮アンテナの電流分布に比べて良好です（図XNUMXb）。言い換えると、延長コイルを備えたアンテナと容量性負荷を備えたアンテナの物理的な長さが同じである場合、後者の有効長（高さ）は大きくなります。容量負荷アンテナに延長コイルがないことも利点です。結局のところ、延長コイルが使用されているアンテナでは、損失のかなりの割合がこの特定のコイルにかかります。

図に図2は、28MHzのアマチュアバンドまたは27MHzのCBSバンド用の、簡単に作成できるが非常に効果的なバルコニーアンテナを示しています。その設計の特徴は、アンテナがバルコニーの端から突き出ていないこと、延長コイルがないこと、そしてバルコニー自体の金属部分がカウンターウェイトとして使用されていることです。アンテナは住宅のバルコニーに作ることができ、外部フェンス（欄干）の基礎として金属構造（通常は溶接グリッドの形）が使用されています。あなたのアパートのバルコニーの金属の手すりは、アンテナのカウンターウェイトの機能と、上のバルコニーの金属の手すり、つまり容量性負荷回路における「アース」の役割を十分に果たしている可能性があります。

バルコニーアンテナ
Pic.2

同軸ケーブルの編組は、バルコニーの金属製パラペット（手すり）に接続されています。コンデンサCnは、一方の端子でアンテナウェブの上部に接続され、もう一方の端子で上階のバルコニーの金属欄干の下部に接続されます。コンデンサ Cn の静電容量は、バイブレータ (アンテナシート) の長さ - 1,6 m で選択されます。これは通常、2,5 m の住宅用アパートの天井の高さに相当します。バイブレータの長さが異なる場合は、キャパシタンス Cn は、示されているものとは異なる場合があります。振動子の長さが長いほど、静電容量 Cn を小さくする必要があります。

アンテナのデザインを図に示します。 3. アンテナシートは、アンテナコードでできています (断面は重要ではありません)。複数のより線絶縁電線を使用できます。ワイヤの端は、絶縁体を剥がして、はんだ付けする必要があります。ウェブの端部の絶縁体は、テキソライトまたは他の利用可能な絶縁材料で作られたプレートの形で作られています。トリマコンデンサ Cn - セラミックディスクタイプ KPK-1。下部のアンテナ絶縁体は XNUMX 本のボルトでフェンスに取り付けられています。さらに、端子を使用して、ケーブルシースと金属製のバルコニーパラペットとの間の確実な電気的接触を確保する必要があります。上のバルコニーの手すりの下部にも取り付け穴をあける必要があります。ボルトもこの穴にねじ込まれています。ボルトは、確実な接触のために、チューニングコンデンサCnのローターに接続されたワイヤを事前にはんだ付けする必要がある端子をしっかりと固定する必要があります。

バルコニーアンテナ
Pic.3

アンテナはSWRメーターを使用して調整されます。トリマコンデンサCnを調整することにより、動作範囲の中央で最小SWRが達成されます。

同調コンデンサーへの沈殿を避けるため、同調後、コンデンサーを入れたボードにビニール袋を置き、このボードから上部バルコニーに向かうワイヤーにしっかりと巻き付けます。バッグの下端は自由でなければなりません。これにより、バッグ内に凝縮液が形成されるのを防ぎ、そこに水分が蓄積することを防ぎます。

提案されたアンテナは、電力増幅器での動作には適していないことに注意してください。まず、このアンテナでは、20/20 波長バイブレータのように、バイブレータの上端の電圧は、給電線によってアンテナに供給される電圧 (バイブレータの下端) よりも数倍高くなります。そのため、入力電力が約 XNUMXW を超えると同調コンデンサ Cn が破損する可能性があり、水分が入るとより低い電力でも破損する可能性があります。第 XNUMX に、入力電力が大きいと、かなり大きな RF 電圧がバルコニーの金属の手すりに存在する可能性があります。 (最大 XNUMX ワット、これらの電圧は問題を引き起こすことはありません。) ただし、他のバルコニーアンテナを使用する場合、衛生上および衛生上の理由から、高出力での作業はお勧めできません。

設計を変更することなく (コンデンサーの調整のみが必要です)、アンテナは 27 MHz (CB) 帯域で問題なく動作します。私の意見では、容量性負荷を備えた短いアンテナは、住宅用アパートのバルコニーに最適です。ラジオ局が高層ビルの上層階の 90 つにある場合、および通信相手への方向が家の壁によって囲まれた半円内にある場合、バルコニーアンテナで作業するときに特に良い結果が得られます。バルコニーの側面（壁に垂直な方向から±XNUMX°）。

文学

ラジオ1/2000、p.65-66

出版物：N。ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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