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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Antenas de fita. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / antenas de alta frequência Ao instalar antenas substitutas e invisíveis, colocadas permanentemente ou operadas temporariamente em ambientes internos, geralmente é difícil sintonizá-las em ressonância. Como essas antenas geralmente estão localizadas em um ambiente de objetos condutores, sua frequência de ressonância real, em comparação com a calculada teoricamente, diminui e elas precisam ser sintonizadas diretamente no local de instalação. As antenas substitutas de fio são especialmente suscetíveis à dessintonização sob a ação de objetos condutores próximos e quando uma pessoa se aproxima delas, como resultado de sua frequência ressonante mudar significativamente. Como resultado, essas antenas instaladas discretamente em ambientes internos costumam ter um desempenho ruim. Portanto, ao instalar um tipo de antena substituta em salas diferentes, torna-se difícil sintonizá-la. Para reduzir a influência dos fatores desestabilizadores acima na frequência ressonante e na operação da antena, vibradores desbalanceados de banda larga podem ser usados como antenas invisíveis substitutas. Antenas verticais assimétricas de fita feitas de papel alumínio alimentar foram testadas. Uma fita de 10 cm de largura foi colada em um dos lados do papel alumínio e a antena é fixada na parede da sala por meio de alfinetes. Uma tira da mesma folha de 5 metros de comprimento, instalada no pedestal da sala, é usada como solo. A aparência de tal antena é mostrada na Figura 1.
Para operar a antena na faixa de 21 MHz, o comprimento L foi originalmente escolhido para ser de 3,5 metros. Ao examinar a impedância de entrada da antena usando uma ponte de alta frequência, descobriu-se que esta antena tem uma ressonância na frequência de 19,2 MHz, enquanto sua impedância de entrada era de 38 ohms. A segunda ressonância da antena foi na frequência de 26,4 MHz, nesta frequência a impedância de entrada da antena foi de 350 ohms. Para sintonizar a antena na faixa de 21 MHz, sua parte superior foi enrolada em um tubo, conforme mostra a Figura 2. Com comprimento L igual a 3,1 m, a frequência de ressonância da antena foi de 21,1 MHz, com impedância de entrada de 39 ohms, a segunda frequência de ressonância foi igual a 28,1 MHz com uma impedância de antena de entrada de 350 ohms.
Ao colocar a antena em uma sala sob várias condições - na parede da sala, perto de objetos condutores, em espaço livre, sua frequência de ressonância mudou ligeiramente. Isso mostra que a antena de fita pode ser instalada em diferentes salas com diferentes ambientes ao redor da antena. Isso requer um ajuste mínimo de ressonância em relação ao ambiente. É melhor alimentar a antena na faixa de 21/28 MHz através de uma linha de dois fios com uma impedância de onda de 130-160 Ohms e um comprimento elétrico de 4/28 na faixa de 1 MHz. Como tal linha, um cabo de alimentação com núcleos finos é adequado. A impedância característica do fio é fácil de determinar como segue. Um pedaço de cabo com um comprimento de pelo menos XNUMX metro, aberto na extremidade, é conectado ao medidor RLC e a capacitância dos núcleos é medida em relação um ao outro. Os fios na extremidade do cabo são então curto-circuitados e a indutância de linha resultante é medida. Conhecendo a capacitância e a indutância, a impedância de onda da linha de transmissão substituta é encontrada a partir da fórmula bem conhecida: Z = Quadrado (L/C) onde Z é a impedância da linha (Ohm), L é a indutância da linha (Henry), C é a capacitância da linha (Farad). Esta técnica permite determinar a impedância de onda da linha com precisão suficiente para a prática de rádio amador. Acontece um casamento de antena muito bom quando funciona nas bandas de 21 e 28 MHz e, além disso, a antena pode ser conectada a um transceptor com um estágio de saída de 50-75 Ohm sem nenhum dispositivo correspondente. A sintonia de uma antena de fita em ressonância, quando localizada em condições específicas, é fácil de realizar dobrando a teia da antena. Ao reduzir o comprimento da antena para 1,9 metros, você pode obter a primeira ressonância na faixa de 28 MHz, com sua impedância de entrada de 36 ohms. Isso possibilita alimentar a antena através de um cabo coaxial com impedância de onda de 50 ohms e, ao alterar o alcance, sintonize rapidamente a antena no alcance de operação alterando seu comprimento. Como a prática tem mostrado, é mais racional usar uma antena de 28 metros de comprimento para operação na faixa de 3,1 MHz. Neste caso, a força dos sinais recebidos durante a transição de uma antena de fita de 1,9 m de comprimento para uma antena de fita de 3,1 m de comprimento, a força do sinal aumentou em 1-1,5 pontos. Ao dobrar a teia, as antenas de fita podem ser sintonizadas em uma frequência de ressonância mais alta. Se for necessário sintonizar a antena em um comprimento de onda abaixo da frequência de ressonância da antena, isso pode ser feito cortando um pedaço de papel alumínio para que a folha da antena pareça um indutor, conforme mostrado na Figura 3.
No meu caso, a antena mostrada nesta figura tinha uma frequência de ressonância de 18,1 MHz. Sua impedância de entrada era de 38 ohms, o que é praticamente próximo da impedância de entrada teórica de uma antena vertical de um quarto de onda de extremidade única. O número de tiras de bobina n em um comprimento de 60 cm foi 14. A segunda frequência de ressonância da antena é de 25,2 MHz com uma impedância de entrada de 350 ohms. Essa antena funciona bem nas bandas de 18 e 25 MHz. Para alimentá-lo operando em ambas as bandas, é aconselhável utilizar uma linha de dois fios com comprimento igual a l/4 na banda de 25 MHz e impedância de onda de 130-160 Ohms, como foi feito acima.
A largura de banda ressonante das antenas mostradas nas Figuras 1-3, quando a impedância de entrada da antena mudou por um valor igual à raiz de 2, foi de pelo menos 1,2 MHz nas bandas onde a antena tinha uma impedância de entrada baixa, e em pelo menos 1 MHz nas bandas onde a antena tem uma alta impedância de entrada. Para um ajuste mais preciso da antena na borda superior do alcance de sua operação, você pode fazer recortes em sua tela superior em forma de "serra". Nesse caso, sua frequência ressonante pode ser facilmente traduzida na faixa de frequência necessária. A largura de banda de tal antena é um pouco menor. É aconselhável começar a fazer cortes em dente de serra a partir do topo da antena. Na parte inferior (abaixo da bobina ou abaixo da metade do comprimento da antena), não devem ser feitos recortes. Quando o transceptor estiver distante da antena de fita, é aconselhável alimentar a antena conforme Figura 5. Neste caso, ele é alimentado por uma linha de transmissão simétrica de dois fios com impedância de onda de 140-160 Ohm. O comprimento da linha é igual a um quarto do comprimento de onda na faixa superior da antena (onde sua impedância de entrada é alta). Após a linha de dois fios, é conectado um cabo coaxial com uma impedância de onda de 50 ohms e um comprimento elétrico aproximadamente 20-30% maior que a metade do comprimento de onda ressonante da antena na faixa inferior.
O vibrador de antena de fita pode ser colocado não apenas no meio da fita "terra", mas também em uma de suas bordas. É desejável que a distância do vibrador à borda da fita "terra" seja de pelo menos 1,5 metros. Esta construção da antena é benéfica se houver objetos condutores na sala, e a antena deve ser colocada o mais longe possível deles. ou para removê-lo do transceptor ou do equipamento, no qual é possível interferência durante a transmissão. Se for desejável criar radiação direcional a partir de uma antena de fita, o sistema de antena pode ser feito de acordo com a Figura 6.
Refletores passivos para as faixas correspondentes - 21 e 28 MHz são feitos da mesma folha do vibrador e estão localizados na parede da sala. Deve-se notar que tal construção pelo diretório de fita da antena não é ideal e fornece uma diretividade fraca da antena. Você pode aumentar a diretividade ajustando os diretores de fita dobrando-os ou cortando bobinas ou serras neles. Mas qualquer mudança no ambiente ao redor da antena irá dessintonizar os elementos passivos e afetar a operação da antena. A Figura 7 mostra uma implementação simplificada de uma antena de fita direcional adequada para antenas de 21/28 MHz e 18/25 MHz. Neste caso, o comprimento da folha de terra é um pouco mais de 5 metros.
Experimentos com antenas de fita mostraram que é possível fazer uma antena invisível substituta operando em duas bandas amadoras não múltiplas, que a antena pode ser colocada permanentemente em um desenho discreto na parede de uma sala, atrás de um armário, uma cortina. Ao trabalhar em caminhadas, no campo, em um hotel, ele pode ser carregado de forma dobrada sem chamar atenção e depois colocado em um local conveniente para o trabalho. Como a antena é à prova de intempéries, não pode ser usada ao ar livre por longos períodos de tempo. Autor: Grigorov I.N., RK3ZK; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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