Projetos práticos de antenas DJ9BV para a banda de 144 MHz. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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O objetivo do artigo publicado a seguir é uma breve análise do estado atual da tecnologia de alimentadores de antenas e uma descrição do projeto prático de uma antena simples, eficiente e tecnológica desenvolvida pelo famoso alemão de ultracurtas Ponter Hoch (DL6WU), que foi modificada e trazida para alta manufaturabilidade por Rainer Bertelmeyer (DJ9BV), que tem sido por muitos anos o "legislador" das novidades européias em termos de tecnologia VHF [1,2].

Entre a variedade de antenas VHF utilizadas para comunicações de rádio amador [3, 4], um lugar especial é ocupado por "canais de ondas" com uma travessia alongada (boom), como o mais fácil de fabricar, não crítico para sintonizar, permitindo que você obter um grande ganho e um padrão de radiação decente. Além disso, eles podem ser usados ​​para criar um complexo sistema alimentador de antena altamente eficiente para conduzir comunicações de rádio através da Lua.

Na tabela. 1 mostra as principais características dos "canais de ondas" mais comuns para a faixa de dois metros. Como pode ser visto, há uma tendência de melhorar os parâmetros da antena com o aumento do comprimento da travessia. Uma diferença significativa em relação a F/B (para frente/para trás") é causada pelo uso de refletores complexos em alguns casos.

Tabela 1

Antena	Comprimento da lança, m, (parte do comprimento de onda)	Ganho, dB	Padrão de radiação, raio, no plano		Relação F/B, dB	Autor de desenvolvimento
			E	H
DJ9-2-1,8	3,75 (1,8 l)	11,2	39	44	20,2	DL6WU
TONNA-13	4,42 (2,13 l)	11,35	36,3	40	17,5	F9FT
DJ9-2-2.1	4,44 (2,1 l)	11,8	36,8	40,5	24,2	DL6WU
YU0U	2x3,63 (3,5 l)	11,95	37	33,5	33	YU0B
TONNA-16	6.34 (3,1 l)	12,65	34	37	21	F9FT
TONNA-17	6,545 (3,2 l)	12,9	33	35,7	30	F9FT
DJ9-2-3.2	6,69 (3,2 l)	13,25	31,2	33,5	20	DL6WU
TONNA-17	6,545 (3,2 l)	12,9	33	35,7	30	F9FT
DJ9-2-3,6	7,5 (3,6 l)	13,6	30	31,75	20,8	DL6WU
DJ9-2-4,0	8,34 (4,0 l)	14	29	30,5	24,3	DL6WU
LBX-16	8,509 (4,1 l)	14,05	28	29,5	22,6	DL6WU
DJ9-2-4.4	9,18 (4,4 l)	14,3	28	29,5	21	DL6WU
LBX-17	9,35 (4,5 l)	14,4	27	28,5	20	DL6WU
DJ9-2-4.8	10,02 (4.8 l)	14,6	27,5	28,8	22	DL6WU

Todos os "canais de onda" nas bandas VHF podem ser divididos condicionalmente em três tipos, de acordo com a forma como os elementos são dispostos na travessia: eles podem ser conectados eletricamente a uma barra de metal, isolados dela ou localizados em uma barra não metálica . Cada tipo tem seu próprio "efeito boom" - o grau de influência do diâmetro do boom no comprimento elétrico do elemento que passa por ele. O comprimento geométrico necessário do elemento depende não apenas do diâmetro da lança, mas também do diâmetro do próprio elemento. Após a publicação por K. Fechtel da descrição das antenas "TONNA" (F9FT) na revista "Radio" [5], muitas ondas ultracurtas da ex-URSS repetiram esses designs, que por muito tempo se tornaram uma espécie de padrão para Antenas VHF. Juntamente com a facilidade de fabricação, esses projetos têm várias desvantagens fundamentais significativas. Primeiro, a falta de correspondência e balanceamento lança dúvidas sobre a possibilidade de se obter um padrão de radiação "puro". Em segundo lugar, os elementos localizados na lança são conectados eletricamente a esta última. Qualquer conexão mecânica não garante contato elétrico confiável a longo prazo de metais heterogêneos (mesmo alumínio - duralumínio). A ausência de contato elemento-boom ou sua natureza instável leva a uma alteração nos parâmetros da antena (aumento da ROE, distorção do diagrama, ruído). Em terceiro lugar, se não houver materiais de boom disponíveis e elementos que correspondam totalmente à descrição, o uso de materiais aleatórios não permitirá obter os resultados esperados.

O design proposto da antena DJ9BV está livre dessas deficiências. Na tabela. 2 mostra as principais dimensões geométricas desta antena, nela R denota um refletor, DE é um vibrador, D é um diretor.

Tabela 2

Elemento	Comprimento, milímetro	Distância entre elementos, milímetros	Distância de zero marcas, milímetros	Nota
R1..R2	1083	-	0	Duplo para 4,8l
R1..R2	1053	-	0	Duplo para 1,8l, 3,2l
R	1030	-	0	Para 2,1l, 3,6l, 4l, 4,4l
DE	990	360	360	Vibrador dia. 8mm
D1	950	165	525
D2	940	375	900
D3	930	450	1350
D4	920	525	1875
D5	915	585	2460
D6	910	630	3090
D7	905	660	3750	DJ9-2.1.8
D8	900	690	4440	DJ9-2-2.1
D9	895	720	5160
D10	890	750	5910
D11	885	780	6690	DJ9-2-3.2
D12	880	810	7500	DJ9-2.3.6
D13	875	840	8340	DJ9-2.4.0
D14	870	840	9180	DJ9-2-4.4
D15	855	840	10020	DJ9-2-4.8

Antenas com comprimento de 2,2l, 3,6l, 4,0l, 4,4l possuem um único refletor, com comprimento de 1,8l, 3,2l, 4,8l - um refletor duplo que aumenta a taxa de radiação para frente / para trás. A lança é fabricada em perfil de duralumínio com seção quadrada de 20x20x2 mm. Os elementos são feitos de haste dural de 4 mm. O vibrador é feito de um tubo de alumínio com diâmetro externo de 8 mm e espessura de parede de 1 mm. O design do vibrador ativo é mostrado na fig. 1. O ponto médio do vibrador pode ser conectado eletricamente à lança.

Figura.1

O cotovelo em U correspondente é feito de um cabo coaxial de 680 mm de comprimento com uma impedância característica de 50 ohms. Atenção especial deve ser dada à confiabilidade da impermeabilização da junção do vibrador com o cotovelo em U e o alimentador.

O projeto de um vibrador com resistência de 300 Ohm é descrito em [6].

A colocação dos refletores é mostrada na Fig.2.

Figura.2

Com um diâmetro de barra superior a 20 mm, o comprimento de todos os elementos passivos deve ser aumentado em 1 mm em um diâmetro de 25 mm, em 3 mm em 30 mm, em 6 mm em 40 mm. Sujeito a ajustes no comprimento de cada elemento, a lança pode ser feita com tubos de diversos diâmetros. A utilização de uma lança telescópica aumenta a resistência mecânica da estrutura. Se o diâmetro dos elementos passivos for de 5 mm, os comprimentos de todos os elementos devem ser reduzidos em 4 mm. Os elementos passivos devem ser isolados de forma confiável do feixe de suporte.

As opções para colocar elementos são mostradas na Fig.3.

Figura.3

A Figura 3a mostra a variante DJ9BV, na fig. 3b - RW3TJ. No primeiro caso, foram utilizadas buchas de nylon padrão com furo de 4 mm de diâmetro. No segundo, são utilizados elementos de 5 mm e pedaços de tubos feitos de polietileno estabilizado (bainha do cabo coaxial RK75-4-12).

Os parâmetros elétricos de várias opções de antena em uma frequência de 144,5 MHz com ROE de pelo menos 1,2 são fornecidos na Tabela. 3.

Tabela 3

Tipo de antena	Ganho, dB	Relação F/V, dB	Padrão direcional, grau		Distância, m, no plano
			E	H	Е	Н
DJ9-2-1,8	11,2	20,2	39	44	3,10	2,77
DJ9-2-2,1	11,8	24,2	36,8	40,5	3,29	3
DJ9-2-3,2	13,25	20	31,2	33,5	3,86	3,6
DJ9-2-3,6	13,6	20,8	30	31,75	4	3,79
DJ9-2 4,0	14	24,3	29	30,5	4,14	3,94
DJ9-2-4,4	14,3	21	28	29,5	4,29	4,07
DJ9-2-4,8	14,6	22	27,5	28,8	4,36	4,17

As colunas "Distance E" e "Distance H" indicam as distâncias ideais entre as antenas nos planos vertical e horizontal na fabricação de arranjos de antenas. As dimensões podem ser alteradas dentro da faixa de 80 a 105% das indicadas na tabela. Reduzir o tamanho permite melhorar o padrão de radiação e aumentar - aumentar o ganho. As quatro antenas DJ9-2-4,0 dão um aumento de ganho de +5,9 dB em relação a uma única, o ganho total dessa antena é de 20 dB.

O autor do artigo fez e testou quatro projetos de antenas DJ9BV. As antenas DJ9-2-3.6 são operadas há muito tempo na estação de rádio UZ3TXB, foram usadas nas expedições UW3TJ / A e RU1R. A antena DJ9-2-4,4 apresentou excelentes resultados na expedição UA1C, permitindo à equipa VHF do RRR Committee apresentar o melhor resultado no concurso "VSS-93".

O autor expressa sua profunda gratidão a DJ9BV pela gentil permissão de usar os resultados de seu trabalho [2] e expressa confiança de que esta publicação permitirá que trabalhadores de ondas ultracurtas fabriquem antenas e sistemas de antenas altamente eficientes.

Literatura

1. Gunter Hoch (DL6WU). Extreme Lange Yagi-Anicnnen. - UKW-BERtCHTE. 1992, nº 1.
2. Rainer BcrlelmeBter (DJ9BV). Yagi-Antenas para 144 MHz.-DUBUS. 1990. Nº 1.
3. Eixo. ANTENA. - VEB VERLAG TECHNIK BERLIM, 1981.
4. Benkovsky Z., Lipinsky E. Antenas amadoras de ondas curtas e ultracurtas. - M-: Rádio e comunicação. 1983.
5. Fechtel K. (UB5WN). Antenas VHF de alto desempenho. - Rádio, 1983, N 3.
6. Kharchenko V. (RB4EXN). Vibrador DJ9UV-1-ONG-YAG1. Rádio amador. 1991, nº 6.

Autor: Oleg Arkhipov (RW3TJ), Nizhny Novgorod; Publicação: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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