Форум радиоконструкторов

Поддерживается техническим комитетом Лиги радиолюбителей Украины.
Текущее время: 20 окт 2018, 02:46

Часовой пояс: UTC+03:00




Начать новую тему  Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 
Автор Сообщение
 Заголовок сообщения: DELTA LOOP — МОЯ АНТЕННА
СообщениеДобавлено: 05 апр 2016, 21:40 
Не в сети

Зарегистрирован: 21 фев 2016, 08:19
Сообщения: 55
Откуда: Винница
Delta Loop antenna and Radio Shack of Mike Sloan GU3WHN

Изображение

Из курса физики известно, что любая колебательная система, механическая или электрическая, может возбуждаться и совершать колебания не только на частоте собственного основного резонанса, но и на кратных ей частотах, так называемых гармонических обертонах. Эти свойства давно и с успехом используются во многих системах и устройствах.

Не исключение составляют кварцевый резонатор и колебательный контур, частным проявлением которого является приёмно-передающая антенна, как открытая колебательная система, способная преобразовывать проходящий по ней высокочастотный ток в электромагнитные колебания и излучать их в окружающее пространство.

Длина провода антенны должна соответствовать длине волны излучаемых колебаний. Только тогда антенна будет резонировать, то есть её собственная частота совпадёт с частотой возбуждения. При этом антенна сможет резонировать также на кратных частотах, называемых гармониками.

Возьмём антенну типа «Дельта» на любительский диапазон 160 метров. Длина волны, как известно, является отношением скорости света к частоте колебаний. Для наглядности и удобства расчётов, примем длину волны равной 160 метрам, и такой же длину провода антенны.

Независимо от того, натянута «Дельта» в виде треугольника, квадрата, или круга, амплитуда и фаза высокочастотных колебаний будут одинаковы на обоих концах полотна, они как бы электрически соединены между собой, образуя замкнутую круговую колебательную систему.

На диапазоне 160 метров волна будет укладываться в антенне один раз, что соответствует её основному резонансу. На диапазоне 80 метров волна будет укладываться уже два раза, на 40 метрах — четыре раза, на 20 метрах — восемь раз, на 10 метрах — шестнадцать раз.

Из приведённой ниже диаграммы (благодарю своего сотрудника Николая Костенко за графику) видно, что укладываясь вдоль всего антенного полотна, резонансная длина волны 160 метров образует две общие точки, так называемые узлы, в которых пересекаются также длины волн всех других кратных диапазонов (1).


Изображение

Поскольку «Дельта» представляет собой электрически замкнутую рамку, общие точки согласования для всех диапазонов не имеют фиксированной привязки к определенному месту на проводе, как в несимметричной дипольной антенне «Виндом» http://www.ruqrz.com/antenna-modifitsirovannyj-windom/, а могут находиться в любом месте полотна.

Поэтому, подключив согласующе-симметрирующий трансформатор в угол или середину одной из сторон «Дельты», токи в ней автоматически распределятся так, что одна из общих для всех диапазонов точка сама окажется в этом месте, чем достигается необходимое согласование.

Не вдаваясь в сложные математические расчёты, беря за основу приведённую выше диаграмму, определяем, что сопротивление антенны в общей для всех диапазонов точке составляет примерно 300 Ом, что также соответствует входному сопротивлению многодиапазонной антенны «Виндом».

Простейшее согласующее устройство для питания «Дельты», так называемый «балун», от английского «Balance-Unbalance», можно выполнить в виде автотрансформатора. Для этого на двух сложенных вместе ферритовых кольцах М1000НН диаметром 7 — 8 см наматывают сетевой шнур и распаивают согласно рисунку ниже.


Изображение

На фото внизу показана практическая конструкция такого автотрансформатора на мощность до 1 кВт питающего «Дельту» диапазона 160 метров и хорошо работающего на всех любительских диапазонах, включая также диапазоны WARC. На нижнем фото показан аналогичный балун-автотрансформатор на полуторадюймовом кольце питающий антенну типа Windom и выдерживающий мощность до 200 Вт.

Изображение

Изображение

Конструкцию «балуна» выполненного в виде ШПТЛ в который добавлена дополнительная третья обмотка служащая для симметрирования коаксиального кабеля, предложил немецкий радиоинженер Э.Ред в своей книге «Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике» (2). Опубликованная в этой книге http://www.cqham.ru/rb/rb6.html схема намотки такого «балуна» изображёна на рисунке ниже. Автор однако не указал, что симметрирующая обмотка (выводы 1-2 и 3-4) должна иметь волновое сопротивление равное или близкое волновому сопротивлению питающего кабеля. Например, волновое сопротивление линии из не скрученных проводов диаметром 1.5 мм равняется 86 Ом. Если на конец питающего кабеля одеть одну-две ферритовые трубки, можно обойтись без симметрирующей обмотки, подключив кабель непосредственно к точкам 2-4.

Изображение
Изображение

Одна из практических конструкций согласующе-симметрирующего трансформатора «по Реду» показана на фото внизу. Вместо скрученных одножильных проводов можно использовать двойной сетевой шнур соответствующего сечения. Каждая секция повышающих обмоток должна содержать вдвое больше витков по сравнению с симметрирующей обмоткой.

Изображение

Поскольку кратность частот любительских диапазонов не совпадает с кратностью длин волн, а также сказывается расстояние антенны до земли, имеет место небольшое несовпадение общей точки питания на разных диапазонах, что несколько смещает резонансные частоты и изменяет входное сопротивление, но при этом не снижает эффективность самой антенны.

Выход передатчика поэтому должен иметь согласующий П-контур, а с трансивером необходимо использовать антенный тюнер. Питать «Дельту» можно и кабелем 50 Ом, но это сузит рабочую полосу частот и разведёт в стороны общие точки. Можно также использовать «балун» 1:6, но ШПТЛ с таким коэффициентом трансформации к сожалению не существует.

Для лучшего согласования «Дельты» на всех диапазонах, получения диаграммы направленности близкой к круговой и излучения под малыми углами к горизонту, антенну необходимо располагать как можно горизонтальнее, выше от земли, дальше от линий электропередач и массивных сооружений.

Питание антенны в середину одной из сторон даёт лучшее совпадение «общей точки» на разных диапазонах, чем когда питать её в угол, который не должен быть меньше 60 градусов. В качестве антенного полотна лучше использовать изолированный медный многожильный провод. Чем тоньше жилы и чем больше их количество, притом же сечении, тем лучше.

Настраивать «Дельту» следует по минимуму КСВ на частоте 7050 кГц изменением её длины. Углы антенны через керамические изоляторы типа «орешки» растягивают плетёнными капроновыми шнурами, лучше Белорусскими, которые после нескольких намоканий под дождём и последующих подтягиваний будут висеть долго и надёжно.

Если нет возможности повесить полноразмерную «Дельту» на диапазон 160 метров, сделать такую антенну можно из «Дельты» диапазона 80 метров. Для этого восьмидесяточную «Дельту» разрезают точно пополам напротив «балуна» и в разрыв впаивают контур средней добротности настроенный на частоту 1,9 МГц, который будет играють роль резонансного изолятора. Таким образом восьмидесяточная «Дельта» превращается в «согнутый диполь» диапазона 160 метров. На всех остальных диапазонах её свойства полностью сохраняются.

Литература:
1. М.А. Бонч-Бруевич, А.А. Пистолькорс «Короткие волны в проводах» журнал «Радио Всем» №18, 1927 г.
2. Э.Т. Ред «Справочное пособие по высокочастотной схемотехнике» Москва, Издательство «Мир», 1990 г.
____________________________
Юрко Стрелков-Серга (UT5NC)


Вернуться к началу
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему  Ответить на тему  [ 1 сообщение ] 

Часовой пояс: UTC+03:00


Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и 1 гость


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Перейти:  
cron


Создано на основе phpBB® Forum Software © phpBB Limited
Русская поддержка phpBB