中心から外れた給電点を持つ双極子。スキーム、説明

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中心から外れた給電点を持つダイポール。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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多くの短波受信者は、スイッチングなしでいくつかのアマチュアバンドで動作を提供する単純な HF アンテナに興味を持っています。これらのアンテナの中で最も有名なのは、単線フィーダーを備えた Windom です。しかし、このアンテナの製造の簡素さの代償として、単線フィーダーで電力を供給する場合、テレビやラジオ放送への避けられない干渉と、それに伴う近隣住民との対決が今も続いています。

Windom ダイポールの背後にある考え方は単純のようです。給電点をダイポールの中心からずらすことにより、いくつかの範囲の入力インピーダンスがかなり近くなるようなアーム長の比率を見つけることができます。ほとんどの場合、200 または 300 オームに近い寸法が求められ、低抵抗の電源ケーブルとのマッチングは、変圧比 1:4 または 1:6 (波動インピーダンスが 50 オームのケーブルの場合) の平衡変圧器 (BALUN) を使用して実行されます。たとえば、FD-3 および FD-4 アンテナはこのようにして製造され、特にドイツで連続生産されています。

アマチュア無線家も同様のアンテナを自分で構築します。しかし、特に短波範囲全体で動作する場合や 100 W を超える電力を使用する場合には、平衡変圧器の製造において特定の困難が生じます。さらに深刻な問題は、このような変圧器は通常、整合した負荷でのみ動作することです。そして、この場合、この条件は確かに満たされていません。そのようなアンテナの入力インピーダンスは、実際には200または300の必要な値に近いですが、明らかにそれらとは異なり、すべての範囲で異なります。この結果、このような設計では、整合変圧器と同軸ケーブルを使用しているにもかかわらず、フィーダのアンテナ効果がある程度維持されます。その結果、これらのアンテナでバラントランスを使用しても、たとえかなり複雑な設計であっても、必ずしも TVI 問題を完全に解決できるわけではありません。

Alexander Shevelev (DL1BPD) は、回線上のマッチングデバイスを使用して、同軸ケーブルを介して電力を使用し、この欠点のないマッチングウィンダムダイポールのバリアントを開発しました。これらは、雑誌「Radioamateur. Vestnik SRR」(2005 年 21 月、22、XNUMX ページ) に記載されています。

計算によると、波動インピーダンスが 600 および 75 オームの回線を使用すると最良の結果が得られます。 600 オームのラインは、すべての動作帯域でアンテナの入力インピーダンスを約 110 オームの値に調整し、75 オームのラインはこの抵抗を 50 オームに近い値に変換します。

中心から外れたフィードポイントを備えたダイポール
図。 1

このようなウィンダムダイポール (範囲 40-20-10 メートル) の実装を考えてみましょう。図上。図 1 は、直径 1,6 mm のワイヤのこれらの範囲におけるアームとダイポール線の長さを示しています。アンテナ全長は19,9mですが、絶縁アンテナコードを使用する場合はアームの長さが若干短くなります。特性インピーダンス600オーム、長さ約1,15メートルの線路が接続され、この線路の終端には特性インピーダンス75オームの同軸ケーブルが接続されています。後者のケーブル短縮率は K = 0,66 で、長さは 9,35 m です。

600 オームの波動インピーダンスで短縮された線路長は、短縮係数 K=0,95 に相当します。このような寸法により、アンテナは 7 ～ 7,3 MHz、14 ～ 14,35 MHz、および 28 ～ 29 MHz (周波数 28,5 MHz で最小 SWR) の周波数帯域で動作するように最適化されます。このアンテナの設置高さ 10 m に対する SWR の計算結果を図に示します。 2.

中心から外れたフィードポイントを備えたダイポール
図。 2

この場合、波動インピーダンスが 75 オームのケーブルを使用することは、実際には最良の選択肢ではありません。特性インピーダンスが93オームのケーブルまたは特性インピーダンスが100オームのラインを使用すると、より低いSWR値が得られます。これは、波動インピーダンスが 50 オームの同軸ケーブルから作成できます (たとえば、dx.ardi.lv/Cables.html)。ケーブルからの波動インピーダンスが 100 オームのラインを使用する場合は、その端に 1:1 の BALUN を含めることをお勧めします。

75オームの波抵抗を持つケーブルの一部からの干渉レベルを下げるには、15〜20巻きを含む直径8 ... 10 cmのコイル（ベイ）であるチョークを作成する必要があります。

このアンテナの放射パターンは、平衡変圧器を備えた同様の Windom ダイポールの放射パターンと実質的に同じです。その効率は、BALUN を使用するアンテナの効率よりわずかに高く、調整は従来の Windom ダイポールの調整と同じくらい難しくありません。

著者: B.ステパノフ

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