JUNGLE JOB、またはコンパクトビームの設計に関する新しい技術原則。スキーム、説明

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JUNGLE JOB、またはコンパクトなビームの設計のための新しい技術原則。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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無線通信の開発の黎明期には、信号を強くするにはアンテナを大きくする必要があると考えられていました。この仮定は正しかった。その時代には非常に低い周波数が使用されていました。

その後、2 つのアンテナを互いに半波の距離に配置し、同相で電力を供給すると、あたかも送信電力が XNUMX 倍になったかのように、信号が一部の方向に増幅されることが発見されました。 XNUMX つのアンテナを使用すると、放射電力は XNUMX 倍になります。

一般に、これをアンテナシステムのゲインと呼びます。

残念ながら、これによりアンテナが次々にチェーンに配置され、互いに半波長の距離に配置された10個のダイポールがS波長の距離まで伸びました！

このタイプのアンテナは Systemes Addittoanels として知られており、HF 放送で使用されます。

John Kraus W8JK は、2 つの双極子のシステムをテストした最初の人物でしたが、逆に失敗しました。当時の専門家のほとんどは、これは時間の無駄だと考えていました。バイブレータの放射は互いに補償します。送信機の出力はいくつかのセクターで固定されており、クラウスは 4 つの比較的狭いセクターで効果的な放射を発見しましたが、予想外の軸に高エネルギーがありました。双極子が 2 つしかない場合のゲインはほぼ XNUMX でしたが、アドロネルアリの双極子が XNUMX つの場合のゲインはわずか XNUMX です。

W8JK はおそらく最初の「スーパーゲイン」アンテナでした。後で数学的に示されましたが、この配置で 3 つの要素を使用すると、ant addtonnel の場合のように XNUMX ではなく、XNUMX に近いゲインを達成できることが示されました。

W8JK コンセプトの進化により、一連の「スーパーゲイン」アンテナが生まれました。このシリーズでは、Yagl が最も有名です。

VHF は、多くの場合、XNUMX つの受電素子、複数のパッシブディレクタ、および XNUMX つまたは XNUMX つのリフレクタを使用します。ブームの全長は数波長に達する。

各要素は、他の要素から 0,2 ～ 0,3 波長の距離に配置されます。この場合、アンテナ帯域幅、入力インピーダンス、および効率への影響は小さくなります。

ほとんどの場合、要素の配置が最適ではない距離 (最大 0,1 波長) で妥協が使用されます。私の実験は、通常のアルミニウム管の代わりにワイヤー「V」リフレクターを使用することに基づいていました.

ワイヤー製のリフレクターは、アンテナの重量、風の抵抗、およびコストを削減するだけでなく、ブームの軽量化も可能にします。図 1 は、この設計の全体像を示しています。この設計により、アンテナの回転に必要なスペースが大幅に削減されます。

JUNGLE JOB、またはコンパクトなビームを構築するための新しい技術原理

無線アマチュア向けのほとんどすべての本には、指向性アンテナに関する章があります。この章の 9 回中 10 回は、従来の V アンテナから始まります。

波長側で 5 dB をわずかに超える利得が 15 波長側で 10 dB に増加する、異なる長さの 2 つの「脚」間の角度を示す表があります。 XNUMX つの V リバースアンテナがダイヤモンドを形成するように接続されている場合、ゲインはさらに大きくなります。

表1
周波数 (MHz) A - 長さ
バイブレーター、m C - 長さ
ブーム、メートル
14,150 10,06 3,50-4,00
21,200 6,70 3,00
24,900 5,73 2,50
27,200 5,24 2,20
28,500 5,00 2,00
50,000 2,85 1,20

無線アマチュアによるこのようなシステムの使用は、設置に必要なスペースによって制限され、さらに回転できません。

八木にV字型の要素を使用すると、パフォーマンスが向上するのだろうか？

そして、改善が 0,5 から 1 dB に過ぎない場合、これはすでに注目に値します。

DXers は、パイルアップでは、余分な db がすべての違いを生む可能性があると言います。

文献を見直した後、この問題の定式化における優位性は私に属していないことに気付きました。
CQ マガジン (1983 年 4 月) で、K1JZB は "V" 要素で約 XNUMX dB のゲインゲインを達成したと書いており、XNUMX 要素ビームは単一バンド XNUMX 要素にほぼ等しいと主張しました。これは正しいですか、それとも間違いですか?

今回は ARRAL アンテナハンドブックで検索を続けましたが、正直なところ、V 角度を大きくするとゲインが 5 dB から 2 dB に増加する可能性がある対数シングルバンド八木に関する章を読んで驚きました! このゲインの改善は、VK6ABQ と GXNUMXXN が共同で理論的に開発した「クリティカルカップリング」特性の適用によるものです。

V型反射板と従来の直接振動子を組み合わせた2素子アンテナを製作し（図XNUMX）、北アフリカで数年間使用しました。私はそれを「ジャングル・ジョブ」と呼んだ。

図 2 からわかるように、「ジャングルジョブ」は弓に矢が付いたものと非常によく似ています (矢印の先は放射線の方向を示します)。

JUNGLE JOB、またはコンパクトなビームを構築するための新しい技術原理

彼女のモデルは竹のストランドから作られました。バイブレーターはプラスチック絶縁ワイヤーでできていました。

同じワイヤーが「Vリフレクター」で使用され、0,5mmの釣り糸でバイブレーターの端に取り付けられました。主な寸法を表1に示します。28MHz-5mおよび21の初期の長さを取ります。 MHz-6.80メートル。

理論的には、リフレクターは同じ長さでなければなりません。 Yag の場合のように 3...4% 以上になることはありません。ただし、最終的な調整にはある程度の余裕を持ってください (短縮は常に延長よりも簡単です)。

これらの長さは、アンテナの「専門家」を驚かせるかもしれません。実際、プラスチック絶縁のワイヤは、裸のワイヤよりも 3 ～ 5% 短くする必要があります。

あとはバイブレータの中央に50オームのケーブルを接続するだけで、DXの準備は完了です。

最適な姿勢を取りたい場合は、リフレクターの長さを調整する必要があります。

八木と「ジャングルジョブ」の比較

図 3 を見てください。図 2 は、4 要素のアルミニウムワイヤの八木放射を示しています。図 2 と比較してください (「V」型反射器を備えた XNUMX 要素ビーム)。

理想的な2エレメントのビームは、すべての放射が同じ方向に流れるように、各エレメントの正確な位相でまったく同じ電流を持つ必要があります。言い換えれば、理想的なビームは無限の前後比を持つ必要があります。実際にこれを達成する方法は？従来の八木では、正しい位相を設定するために、受動素子の共振周波数を（短くしたり長くしたりして）シフトする必要があります。

これはバイブレータを狂わせるため、逆の方法で調整する必要があります（つまり、受動素子が短くなった場合は長くなり、その逆も同様です）。これにより当然ゲイン損失が発生し、チューニングは最終的にゲインと前方/後方比の間で何らかの妥協をすることになります。

ゲインまたは前後のアンテナを最適化します。ここで、一方のパラメータが改善された場合、もう一方は悪化します。

次に「ジャングルフォブ」について考えてみましょう。ここでは、両方の要素を共鳴に調整できます。正しい位相調整は、振動子の端と反射板の間の距離を変更することによって実現されます。数学的計算により、理論的には、指定された周波数での順方向/逆方向比が最大 30...35 dB になる可能性があることが示されました。したがって、アンテナは 2 エレメント八木と 3 エレメント八木の中間の位置を占めます。しかし、実際には 3 エルに相当します。八木（図4と図5を比較）、これは実践によって確認されています。

著者：ディック・ビアード (G4ZU); 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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