Faça você mesmo GP 1/4, 1/2, 5/8 antenas. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Na banda CB, as antenas com polarização vertical são as mais utilizadas. Isso se deve ao fato de que os rádios CB são amplamente usados ​​para se comunicar com objetos em movimento e é muito difícil colocar uma antena de polarização horizontal eficaz em um carro. Pela mesma razão, as antenas com padrão de radiação circular no plano horizontal são escolhidas como antenas de base, que funcionam igualmente bem em qualquer direção.

GP com comprimento l/4

As mais utilizadas neste grupo são as antenas do tipo “Ground Plane”, ou abreviadamente “GP”, mostradas na Fig. 10.2.

A antena tem um design de chicote, conveniente para colocação no telhado de um prédio e em um carro. É simples e, ao mesmo tempo, bastante eficaz. Comprimento do pino (l/4) para operação na faixa de 27 MHz depende do diâmetro dos tubos e está indicado na Tabela 1

Tabela 1. Comprimento dos elementos de antena GP

Para o funcionamento normal da antena, ela é equipada com três contrapesos, que podem ser feitos de um tubo ou cabo de antena. O comprimento dos contrapesos é escolhido igual ou 2,5% a mais que 2/4l. Para a faixa CB, pode ser igual a 275 cm A impedância de entrada da antena depende do ângulo entre os contrapesos e o mastro: quanto menor esse ângulo (os contrapesos são pressionados no mastro), maior a resistência. Para obter uma resistência de entrada de 50 ohms, o ângulo é escolhido para ser 30-45 graus. O padrão de radiação no plano vertical tem um ângulo máximo de 30 graus em relação ao horizonte. O ganho da antena é aproximadamente igual ao de um dipolo vertical de meia onda. O melhor desempenho é alcançado com uma altura de mastro de cerca de 6 m.

Esta antena tem a maior largura de banda de todas as opções de GP. Se, após a instalação, o ROE mínimo da antena for ligeiramente superior ou inferior à frequência de 20 canais da grade C, o comprimento do pino deve ser aumentado ou diminuído de acordo. Após sintonizar a antena para ressonância, o ROE mínimo na frequência média é alcançado alterando o ângulo de instalação dos contrapesos.

A desvantagem deste design é a falta de conexão do pino com o mastro, o que requer medidas adicionais para proteção contra raios e proteção contra eletricidade estática. A maneira mais simples de proteger é usar um cabo em curto-circuito com um comprimento de l/4 conectado ao alimentador com um T. O loop fornece conexão do núcleo central do alimentador com uma trança CC aterrada e não afeta a correspondência da antena. O diagrama de conexão do loop é mostrado na fig. 3

O comprimento do laço é calculado levando em consideração o fator de encurtamento do cabo utilizado e é de cerca de 2 m.

GP com comprimento l/2

Na fig. 10.4 mostra o projeto de uma antena GP de meia onda com comprimento l/2. Em comparação com a antena descrita acima, ela tem o dobro do comprimento do pino, o que impõe requisitos maiores para garantir a resistência ao vento da estrutura. A antena não precisa de contrapesos, cujo papel é desempenhado pelo mastro, e seu padrão de diretividade no plano vertical é mais fortemente pressionado para o horizonte, o que melhora as condições de troca de rádio com correspondentes remotos. Como a antena tem uma alta impedância de entrada, o cabo é conectado a ela por meio de um transformador de alta frequência correspondente. A base do pino é conectada ao mastro aterrado por meio de um transformador correspondente, que resolve automaticamente os problemas de proteção contra raios e estática. O ganho da antena em comparação com um dipolo de meia onda é de cerca de 4 dB.

Dados típicos do transformador correspondente:

Diâmetro da armação - 30mm
Diâmetro do fio - (PEV-2) 1mm
Número de voltas - 6
Toque de 1.5 volta, contando a partir do terminal da bobina aterrada (frio)
O cabo é conectado ao núcleo central para a tomada.
A teia da antena é conectada à saída "quente" da bobina.

GP com comprimento 5/8l

O mais eficaz para comunicações de longa distância é o comprimento GP 5/8l. Seu projeto é mostrado na Fig. 10.5. Ela é um pouco mais longa que uma antena de meia onda, e o cabo de alimentação é conectado a um indutor correspondente localizado na base do vibrador. Este tipo de antena requer o uso de pelo menos três contrapesos com comprimento de (0,1-0,2)llocalizado no plano horizontal. As antenas desse tipo são mais estreitas que as antenas de meia onda e, portanto, requerem um ajuste mais cuidadoso. O ajuste na frequência média é fornecido alterando o comprimento do pino e ajustando o valor da indutância correspondente. A impedância de entrada desejada é obtida selecionando o ponto de conexão do cabo à bobina correspondente. O ganho desta antena é de 5-6 dB, o máximo do padrão de radiação está localizado em um ângulo de 15 graus em relação ao horizonte. O pino deste projeto também é aterrado ao mastro por meio de uma bobina correspondente.

Dados aproximados da bobina correspondente para a impedância característica de um cabo de 50 Ohm:

diâmetro da armação - 18 mm,
diâmetro do fio - 1,5 mm,
número de voltas - 22,
passo de enrolamento -2,5 mm,
tap - a partir da 9ª volta, contando a partir da extremidade aterrada da bobina.

Instalar uma antena em um telhado pode afetar muito seu desempenho. As recomendações gerais são as seguintes:

• é desejável colocar a base da antena a pelo menos 3 m do plano do teto;
• não deve haver objetos e estruturas metálicas perto da antena (por exemplo, antenas de televisão, fios, etc.);
• é desejável instalar a antena o mais alto possível;
• para operação normal da estação, a antena CB base mais próxima não deve estar localizada a menos de 200 m.

A eficiência da antena para transmissão é maior, quanto menores forem as perdas ôhmicas em seus elementos. Portanto, os tubos de cobre são o melhor material para elementos de antena, no entanto, o uso de tubos de alumínio (duralumínio) pode ser considerado um compromisso aceitável (devido à alta gravidade específica e baixa resistência do cobre).

Se for necessário expandir a banda de frequência, o diâmetro dos tubos é aumentado ou são usados ​​tubos com uma superfície externa com nervuras. Como a corrente que flui através do pino da antena diminui em direção à sua extremidade superior, o diâmetro da parte superior do pino pode ser reduzido sem degradar seus parâmetros. Um dos meios mais simples de expandir a largura de banda das antenas de chicote longo é o uso de uma manga com quatro bigodes de cerca de 100 mm de comprimento e 4-5 mm de diâmetro, fixado na parte superior do chicote (Fig. 10.6). Neste caso, a frequência de ressonância da antena diminui e o comprimento do pino terá que ser ligeiramente reduzido. Quando a antena está transmitindo, correntes bastante grandes fluem através dela, por isso é necessário garantir uma conexão muito boa de todos os elementos entre si e cuidar de sua proteção contra corrosão.

Atualmente, as antenas CB disponíveis comercialmente são fabricadas na fábrica (Fig. 10.7), tanto nacionais quanto importadas, leves, elegantemente executadas. Como evidenciado pela experiência de sua operação, nas conexões de elementos, que são realizadas por parafusos autorroscantes, o contato elétrico é rapidamente perdido sob a influência do vento. Mais confiável é o design de pinos com grampos. Quase todos os tipos de antenas industriais exigem vedação adicional para evitar a entrada de água nos tubos, combinando transformadores, bobinas e terminação de cabos, o que leva a consequências irreversíveis.

Arroz. Antena 10.8 GP sem mastro

Se no telhado da sua casa houver uma cabina de elevador suficientemente alta, uma antena de televisão ou um anexo com mais de 5 metros de altura, a antena GP pode ser instalada com um cabo elástico de nylon (Fig. 10.8) sem mastro . Além do cabo kapron e do cabo RK-50, serão necessários mais 4 isoladores de qualquer tipo. A extremidade do cabo de 2,7 m de comprimento é liberada do isolamento externo e da trança, a trança é desenrolada e torcida em 4 "pigtails" aproximadamente idênticos. Eles são unidos por contrapesos. Os contrapesos podem ser feitos de qualquer fio de cobre (em casos extremos, até mesmo de alumínio), que é aparafusado (ou soldado) aos "pigtails". O comprimento dos contrapesos deve ser de 2,7 M. Nas extremidades dos contrapesos são fixados isoladores, que são fixados em fios de arame ou náilon. A ponta da seção do cabo liberada da trança é presa ao cordão de nylon atrás do isolador de polietileno para que não saia com rajadas de vento. Os contrapesos são colocados nas laterais uniformemente em um círculo, os suportes são fixados no telhado (por exemplo, amarrados a tijolos). Tente escolher o comprimento dos caras para que haja um ângulo de cerca de 45 ° entre o fio do contrapeso e a vertical. As juntas e o ponto de saída do cabo da trança são cuidadosamente selados com plasticina para que a água não entre na trança.

Esta antena, nas suas características, corresponde totalmente à antena GP clássica com um comprimento l/quatro. É muito conveniente instalar essa antena no campo entre duas árvores, você só precisa preparar um cabo e contrapesos com braçadeiras com antecedência, e até varetas secas curtas se encaixam como isolantes nas extremidades dos contrapesos (consulte a Fig. 4 ), já que na frequência de 10.9 MHz é um bom isolante.

Literatura

1. "Rádio CB para todos"

Publicação: cxem.net

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