Csináld magad HF antenna tervezés és számítások

Előző

Tartalom:

  • A HF antenna kialakítása
  • HF mágneses antenna

A HF sávban számos frekvencia található a rádiókommunikációhoz (például 27 MHz, amelyeket a járművezetők aktívan használnak), valamint különféle állomások sugárzására. De itt nincsenek tévéműsorok. Ma megvizsgáljuk az amatőr sorozatot, amelyet a rádiókommunikáció különféle rajongói használnak. Ezek 3,7-es frekvenciák; 7; 14; 21 és 28 MHz a HF sávból, amelyek (körülbelül) 1 : 2 : 4 : 6 : 8-hoz kapcsolódnak. És ez nagyon fontos, ahogy később látni fogjuk, mert lehetővé válik olyan antenna készítése, amely befogná mindezen sávok (a koordináció kérdése a tizedik eset). Hiszünk abban, hogy mindig lesznek olyanok, akik felhasználják az információkat, végső esetben rádióadásokat fognak. Ma a témánk a barkácsoló HF antenna.

A HF antenna kialakítása

Sokaknak csalódást okozunk - nem fáradunk bele - ma ismét a vibrátorokról fogunk beszélni. Találjuk ki végre együtt, honnan származik ez a vulgáris név. Mint már említettük, az univerzumban minden rezgésekből áll. Az élet vonzza az életet, és ez a mozgás. Az élet hullámainak megadásához rezgések szükségesek. Az elektromos tér változásai a mágneses térben választ generálnak, így olyan frekvenciát hoznak létre, amely információt visz az éterbe. Mozgás nélkül a mező halott. Például egy állandó mágnes soha nem kelt hullámot önmagában. Bizonyos mértékig még azt is elmondhatjuk, hogy az elektromosság férfi princípium, és csak a mozgásban létezik. Míg a mágnesesség nőiesebb tulajdonság. Egy kicsit azonban elmélyültünk a filozófiában.

Ezért úgy vélik, hogy az átvitelhez előnyösebb a vízszintes polarizáció alkalmazása. Először is, az azimut minta ebben az esetben nem kör alakú (amit már röviden tárgyaltunk), ami azt jelenti, hogy szándékosan kevesebb akadály lesz. De azt is tudjuk, hogy mi a kommunikációáltalában különféle tárgyak vannak felszerelve, például hajók, autók, tankok =) Nem veszíthetnek el parancsokat, parancsokat, szavakat. És ha a tárgy rossz irányba fordul, és a polarizáció vízszintes? Éppen ezért nem értünk egyet a nagyon ismert és elismert szerzőkkel, akik azt írják, hogy a vertikális polarizációt csak azért választják kommunikációra, mert az antenna egyszerűbb kialakítású. Még ha amatőrökről van szó, ez inkább a folytonosságról szól, mint bármi másról. (Lásd még: Csináld magad DMV antenna)

Ráadásul a vízszintes polarizációnál a Föld paraméterei kevésbé befolyásolják a hullám terjedését, ráadásul függőleges polarizációnál a front csillapítást szenved, a szirom 5-15 fokra emelkedik, ami nem kívánatos nagy távolságú átvitelhez. Pontosan a függőleges polarizációjú (aszimmetrikus) antennáknál annyira fontos a jó földelés. Ezenkívül az egész antenna hatékonysága közvetlenül attól függ. Különösen az a legjobb, ha egy körülbelül negyed hullám hosszúságú vezetéket temet a földbe, és minél több van belőlük, annál nagyobb a hatásfok. Íme egy példa:

  • 2 vezeték – 12%;
  • 15 vezeték – 46%;
  • 60 vezeték – 64%;
  • ? vezetékek - 100%.

antenna

Ezenkívül a vezetékek számának növekedésével a hullámellenállás csökken, megközelítve az ideálisat (az ilyen típusú vibrátorok esetében) - 37 ohm. Kérjük, vegye figyelembe, hogy ezt a minőséget nem szabad az ideális közelébe hozni, mert nem szükséges 50 Ohm a kábelhez (kommunikációhoz az RC – 50 szolgál). És ez nagy dolog. Nos, egészítsük ki az információs csomagot azzal az egyszerű ténnyel, hogy vízszintes polarizációnál a jel a Földről visszaverődő jelből áll, növeljük meg kb 6 dB-el. Annyi hátránya van a függőleges polarizációnak, de ki van használva (mondjuk még a földelő vezetékeknél is érdekesen alakult).

Tehát a készülék HF antennákegyszerű negyedhullámú vagy félhullámú vibrátorrá redukálódik. A másodikak kisebbek, és rosszabbul kapnak, de a másodikkal könnyebb megegyezni. Az ilyen árbocokat függőlegesen, távtartókra, hordágyakra helyezik. Nos, egyszer leírtunk egy szerkezetet, amely egy fán lóg. Nem mindenki tudja, de az antennától fél hullám távolságban nem lehetnek akadályok. Ez különösen vonatkozik a vas- és vasbeton szerkezetekre. Ne rohanjon örülni, hogy minden rendben van, mert 3,7 MHz-es frekvencián ez a távolság... 40 méter. Melyik? Maga az antenna pedig olyan magasan van, mint a nyolcadik emeleten. Szóval... Ez az, ha létrehoz egy negyedhullámú vibrátort.

Nem túl kényelmes tornyot emelni, hogy rádiót hallgathassunk, ezért úgy döntöttünk, hogy áttérünk a hosszú hullámok fogásának régi módszerére. A belső mágneses antennák szó szerint minden szovjet kori vevőkészülékben megtalálhatók. Lássuk, megfelelnek-e a célnak...

HF mágneses antenna

Tegyük fel, hogy szükségünk van 3,7 és 7 MHz közötti frekvenciák vételére. Lássuk, tudunk-e erre az esetre mágneses antennát tervezni. Kerek vagy négyzet alakú (téglalap alakú) részből áll. Az utóbbi esetben a számítás a következő képlet szerint történik:

do = 2? rs/?;

ahol do a kerek rúd átmérője, h és c a téglalap alakú szakasz magassága és szélessége.

A tekercselés nem teljes hosszában történik, sőt, ki kell számolni, hogy mit, mennyit kell tekercselni és a kést. Vegyünk egy példát egy régi tervezési tankönyvből, és próbáljuk meg kiszámítani a HF antennánkat 3,7 és 7 MHz közötti frekvenciákra. Tegyük fel, hogy a vevő bemeneti fokozatának ellenállása 1000 ohm (a gyakorlatban az olvasók maguk mérik a vevő bemeneti ellenállását), és a bemeneti áramkör egyenértékű csillapításának paramétere, amelynél a megadott szelektivitás elérhető. , vanegyenlő 0,04. (Lásd még: Csináld magad TV-antenna)

Az általunk tervezett antenna egy rezonáns áramkör része. Vagyis azonnal kiderül, hogy egy bizonyos szelektivitással felruházott kaszkád. Hogyan forraszthatja mindezt, gondolja meg maga, mi csak követjük a képleteket. A számításhoz meg kell találnia a hangolókondenzátorok maximális és minimális kapacitását a következő képletből: Cmax = K2 Cmin + Co (K2 – 1).

Itt K az alsáv együtthatója, amelyet a maximális rezonanciafrekvencia és a minimum arányaként definiálunk. Esetünkben ez 7 / 3,7 = 1,9. A Z-t tisztázatlan (tankönyvi) okokból választottuk, és az ugyanott adott példa szerint 30 pF-nek vesszük. Nem gondoljuk, hogy e tekintetben nagy hibát követünk el. Legyen Cmin = 10 pF, keresse meg a beállítás felső határát:

Cmax = 3,58 x 10 + 30 (3,58 – 1) = 35,8 + 77,4 = 110 pF.

Kicsit felfelé kerekítettünk, és persze lehet venni változó kondenzátort és nagyobb tartományt. A példában ez 10 és 365 pF között van. Számítsuk ki az áramkör szükséges induktivitását a következő képlet szerint:

L = 2,53 x 104 (K2–1) / (110–10) 72 = 13,47 μH.

A képlet jelentése egyértelmű, tegyük hozzá, hogy a 7 a tartomány felső határa MHz-ben kifejezve. Kiválasztjuk a tekercs magját. A mi tartományunk frekvenciáin a mag mágneses permeabilitása M = 100 legyen, mi 100NN márkájú ferritet választunk. 80 mm hosszú és 8 mm átmérőjű szabványos magot veszünk belőle, az arány l / d = 80 / 8 =10. A mágneses permeabilitás md effektív értéke a referenciakönyvekben található. A mi esetünkben ez a 41.

Megtaláljuk a tekercs átmérőjét D = 1,1 d = 8,8, a tekercselési fordulatok számát a következő képlet határozza meg:

W = a(L/L1) D md ml pL qL;

a képlet együtthatóit az alábbi grafikonok határozzák meg. A képeken lásd a referencia adatokat, amiket mifent használt. Nos, keress a neten egy ferrit márkát, ahogy mondani szokás, egy darab kenyérrel tele vagy! D centiméterben értendő. Azt találtuk, hogy L1 = 0,001, ml = 0,38, pL = 0,9. A qL a következő képlettel található:

qL = (d/D)2 = (8/8,8)2 = 0,826.

Minden adatot behelyettesítünk a végső képletbe a ferrit HF antenna fordulatszámának kiszámításához, kiderül:

W = ? (13,47 / 0,001) x 0,88 x 41 x 0,38 x 0,9 x 0,826 = 373 fordulat.

Ezt a fokozatot a vevő első erősítőfokozatához kell csatlakoztatni, a bemeneti áramkör megkerülésével. Mondjuk tovább, most kiszámoltuk a szelektivitási átlagot a 3,7 és 7 MHz közötti tartományra. Ez nem csak az antenna, hanem egyben a vevő bemeneti áramköre is. Ezért a szelektivitás biztosításának feltételeiből (tipikus értékeket veszünk) ki kell számítani az erősítővel való kapcsolat induktivitását.

Lсв = (dэр — d) Rвх / 2 ? fmin K2 = (0,04-0,01) 1000 / 2 x 3,14 x 3,7 x 3,61 = 0,35 µH.

A transzformációs együttható m = ? 0,35 / 13,47 = 0,16. Megtaláljuk a kommunikációs tekercs fordulatszámát: 373 x 0,16 = 60 fordulat. Az antennát 0,1 mm átmérőjű PEV-1 vezetékkel, a kommunikációs tekercset pedig 0,12 mm átmérőjű PELSHO-val tekerjük fel.

Valószínűleg sokakat érdekel még néhány kérdés. Például mi az a Z a változó kondenzátor kiszámításának képletében. A szerző maga is félénken kerüli ezt a kérdést, állítólag ez az áramkör valamiféle kezdeti kapacitása. Ha az olvasók nem túl lusták, számítsa ki egy párhuzamos áramkör rezonanciafrekvenciáját, amelyben 30 pF kezdeti kapacitás van. Valószínűleg nem követünk el nagy hibát, ha azt javasoljuk, hogy a változtatható kondenzátor mellé helyezzünk el egy 30 pF-os állítókondenzátort. Bizonyítják a láncot. Aztán sokakat érdekel az elektromos séma, ahol a házilag készített HF antennánk fog belépni... Ez egy párhuzamos áramkör, amiből kikerül a jeltekercsekből kialakított transzformátoron keresztül. A mag közös.

Itt van egy kész HF antenna saját kezével. Ez minden turistafogadóban megtalálható. A HF tartomány (és még inkább az LV) antennái nagyon nagyok lennének, ha egy tipikus vibrátor formájában készülnének. Ezért az ilyen kialakításokat nem használják hordozható berendezésekben. A legegyszerűbb HF antennák sok helyet foglalnak el. Igaz, rajtuk jobb a fogadtatás. A legtöbb esetben a HF antenna célja a jel minőségének javítása. Valahol a lakásban, a loggián. Tehát elmondtuk, hogyan készítsünk miniatűr HF antennát. És használja a vibrátorokat vidéken, mezőn, erdőben, szabadon. Az anyag egy tervezési útmutatóból származik. És bár sok hiba volt a könyvben, az eredmény elviselhetőnek tűnt.

Következő

Olvassa el továbbá: