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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Antenas VHF de um conjunto de elementos típicos. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Antenas VHF Os radioamadores que realizam experimentos com antenas receptoras de televisão serão capazes de realizar seus planos com mais facilidade se tiverem um conjunto constante de elementos de antena padrão - uma base de design única. Tal conjunto é proposto aqui. O autor também considera diversas opções de design de antena. Usando uma base de projeto única, ou seja, os mesmos materiais e elementos básicos de projeto, é possível fabricar dispositivos de antena de diferentes tipos, finalidades e faixas de frequência de operação. Isso permitirá que você os monte rapidamente, altere seu design, meça e compare vários parâmetros elétricos. Elementos (materiais em branco) da base de projeto unificada proposta para antenas operando principalmente na faixa UHF são mostrados na Fig. 1. Contém um bloco 1 com dimensões 44x22x14 mm feito de duralumínio, um isolador 2 com dimensões 30x24 mm e espessura de 1...4 mm feito de fibra de vidro, tubo 3 com diâmetro externo de 14...18 mm feito de duralumínio (por exemplo, um bastão de esqui), tira 4 de duralumínio com largura de 22 e espessura de 2 a 6 mm. haste 5 com diâmetro de 3,57...8 mm a partir de um núcleo de alumínio de cabo elétrico (1) e unidade de fixação 6. Esta última é composta por uma bucha de duralumínio, uma cantoneira de aço, fixadores e garante a instalação da antena em um mastro ou suporte vertical com diâmetro de 12...50 mm. Os elementos podem ser modificados dependendo dos requisitos de um projeto específico: fazer furos rosqueados ou não no bloco ou isolador, comprimir (achatar) as pontas da haste e fazer furos para parafusos, etc.
Consideremos as características dos vários tipos de antenas montadas a partir de elementos de base estrutural, usando o exemplo dos dispositivos receptores de televisão. Na Fig. A Figura 2 mostra uma antena UHF dupla em zigue-zague (DZA). Seus elementos de potência são as travessas superior 1 e inferior 9 em tubo e o jumper 2 em tira de 6 mm de espessura. O jumper está localizado ao longo da linha de potencial zero e não afeta os parâmetros elétricos do dispositivo eletrônico de proteção. Vibrador ativo 4. O refletor de loop de banda larga 5 com um shunt 6 (2] feito de uma haste e um jumper 2 são conectados às travessas 1 e 9 por quatro blocos de fixação 8. Para isso, furos roscados M4 (podem ser M6-M4) são feito nos blocos antes da montagem Vibrador ativo 7 protegido contra deformação por um isolador XNUMX.
A travessa superior 1 é fixada com um parafuso 11 na unidade de fixação. Consequentemente, são excluídas tanto a deformação da parede transversal durante a fixação quanto a perda da travessa ao afrouxar o parafuso. Para instalação elétrica do DZA foi utilizado o cabo RK75-2-13. pétalas em fio de cobre estanhado com diâmetro de 1,4...1.7 mm e suportes em fio de cobre estanhado ou alumínio do mesmo diâmetro. O cabo é conectado aos contatos do isolador 3. O cabo de redução é conectado aos mesmos contatos com um parafuso. A imobilidade do cabo redutor no ponto de conexão é garantida pelo bloco 10. O tamanho vertical dos vibradores 4 e 5 entre os eixos dos furos de montagem é de 322 mm. A distância entre os vibradores é de cerca de 100 mm. A massa do dispositivo de controle automático sem unidade de fixação é de 0,5 kg. O peso da unidade de fixação é de 0.3 kg. Na Fig. A Figura 3 mostra uma antena de “canal de ondas” (AWC) para UHF. Os vibradores AVK são constituídos por uma haste e têm o formato de um vibrador de laço, porém, apenas o vibrador ativo 1 serve como tal, pois na folga do condutor inferior existe um isolador 2. Cada um dos vibradores passivos é fechado por um espaçador 3 da tira. O material dos vibradores trabalha em tensão e compressão, o que lhes permite suportar cargas significativas no plano vertical, que podem ser causadas por pássaros. Com este projeto de vibradores, a largura de banda e a eficiência da antena aumentam devido à maior superfície dos condutores. O AVK usa um balun de banda (DSU) [3]. consistindo em uma linha simétrica em curto-circuito de quarto de onda 5. uma linha assimétrica aberta de quarto de onda 4 e uma parte do cabo de redução localizada no ramal oposto da linha simétrica. O cabo RK75-4-11 é cortado e preso com suportes de fio em uma linha de quarto de onda 5. As extremidades torcidas da trança do cabo são conectadas “com um parafuso” aos contatos do isolador 2. As extremidades de cobre são fixadas entre arruelas de aço para evitar a formação de um par eletrogalvânico cobre-alumínio. Os comprimentos dos vibradores são os seguintes (da esquerda para a direita na Fig. 3): 240.250.254.264,286 e 348 mm. A distância entre eles é 73 mm.
Uma antena loop multielemento (MRA) para UHF é mostrada na Fig. 4. Cada um dos vibradores loop MPA possui um elemento de reforço feito a partir de uma tira cortada em um lado, localizada ao longo da linha de potenciais zero e desempenhando outra função. No vibrador ativo 1, ele (2) serve como linha de quarto de onda do transformador balun de faixa (DST) (4). no refletor 3, o elemento de reforço 4 serve como uma extensão elétrica do refletor e um regulador de sua frequência natural, movendo-se ao ajustar o contator 5. No diretor 7, o elemento de reforço 8 serve para alterar a frequência natural do diretor pelo contator 9. O a redução necessária no perímetro dos diretores é garantida pela forma octogonal dos condutores. Todos os elementos de reforço têm 145 mm de comprimento. A instalação elétrica foi feita através do cabo RK75-2-13. A impedância de saída do MPA é de 15...20 Ohms. Portanto, como transformador de resistência de quarto de onda 6 no DST, foram utilizadas duas seções paralelas de cabo para obter uma impedância característica do transformador de quarto de onda de 37.5 Ohms. O perímetro do refletor e do vibrador ativo é de 536 mm. perímetro do diretor - 448 mm. A distância entre os elementos é 73, 67, 67 mm. A massa do MPA sem unidade de fixação é de 62,101 kg. DZA, AVK e MPA permitem alterar o número de vibradores e as distâncias entre eles sem desmontar as antenas e sem desconectar o cabo de descida. Os exemplos considerados não esgotam as possibilidades de aplicação da base construtiva proposta. Na Fig. A Figura 5 mostra uma antena fracamente direcional baseada em um vibrador dividido. Opera nos intervalos 6-12 e 21-40 canais de televisão. O ângulo no plano horizontal entre as metades do vibrador é de 120°. O comprimento de cada metade do vibrador é de 360 mm. O comprimento de uma linha simétrica de quarto de onda formada por dois tubos com diâmetro de 16 mm. igual a 390 mm. A distância entre os eixos dos tubos é de 60 mm. O cabo RK75-4-11, colocado dentro dos tubos, juntamente com a linha simétrica formam o DSU (3).O comprimento da seção do cabo no tubo esquerdo é de 240 mm. A montagem de cada uma das antenas descritas é multivariada. Por exemplo, o refletor DZA (Fig. 2) utiliza um vibrador de loop desviado, embora seja possível remover o refletor ou usar seu design plano com vibradores horizontais lineares feitos de uma haste ou tira. Outro exemplo relacionado ao mesmo DZA. Jumper vertical 2 na Fig. 2. Fazendo parte do “esqueleto” de potência da estrutura, é constituído por uma tira de 6 mm de espessura. Se for feito de um material com 2 mm de espessura, a rigidez pode ser aumentada e o peso reduzido em relação à versão original usando dois jumpers idênticos. Um deles é instalado, como o jumper 2, e o segundo é fixado nos planos opostos dos blocos paralelos ao primeiro jumper. Neste caso, um elemento de reforço volumétrico é formado em vez de um elemento plano. Instalação de shunts em vibradores MRA (Fig. 4), semelhante ao shunt 6 no refletor DZA (Fig. 2). expande a faixa operacional do MRA para baixas frequências e reduzindo o perímetro dos vibradores de loop devido a uma mudança na forma, enquanto mantém inalteradas as coordenadas dos orifícios de montagem, muda a faixa operacional para altas frequências. Os designs descritos acima destinam-se à instalação externa. Ampliando a base estrutural com um suporte de plástico ou madeira e utilizando um produto semiacabado utilizado para o bloco, pode-se montar uma das modificações da antena UHF de duas bandas [3. 5], destinado ao uso interno. A escolha do tipo de antena na ausência de instrumentos de medição resume-se a avaliar a qualidade da recepção proporcionada pela antena através de uma mesa de teste de televisão. Para uma avaliação quantitativa comparativa dos resultados, é utilizado o atenuador de passo 1 [6]. mostrado na fig. 6. A resistência normalizada do atenuador é de -75 Ohm. atenuação máxima - 63 dB. resolução -1 dB. número de estágios - 6. Cada estágio está localizado em um compartimento de blindagem separado da caixa. Os parâmetros elétricos das antenas montadas são comparados com os parâmetros da antena auxiliar 2 na Fig. 6. Ao medir com um atenuador escalonado, a TV é usada como dispositivo de limite. Nesse sentido, não há necessidade de abrir a TV e interferir nos seus circuitos. Um indicador objetivo de atingir o nível limite do sinal é uma mudança na sincronização das varreduras. Literatura
Autor: A. Trifonov, São Petersburgo
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