В. Пестриков - Энциклопедия радиолюбителя
Для успешной работы в эфире радиолюбители имеют несколько типов антенн, которые подключают в зависимости от используемого диапазона. Приведем описание некоторых типов антенн для популярных любительских диапазонов 28,0…29,7 и 144… 146 МГц.
Антенна типа «американка»
Антенна типа «американка» представляет собой простейшую антенну для 10-метрового диапазона (рис. 26.4).
Рис. 26.4. Конструкция антенны типа «американка» для радиолюбительских диапазонов
Антенна имеет излучение типа «восьмерки», перпендикулярное горизонтальному проводнику. Для ее изготовления необходим антенный канатик или медный провод диаметром 3…4 мм.
Штырьевая антенна имеет круговую диаграмму направленности в горизонтальной плоскости и небольшой угол излучения (рис. 26.5).
С ее помощью в 10-метровом диапазоне удаются дальние связи. Антенна состоит из штыря (металлическая труба диаметром 10…15 мм) и противовесов (изготовляются из антенных канатиков). Четыре противовеса расположены к горизонту под углом 45°, а к друг другу и под углом 90°. Противовесы у основания штыря соединены между собой. Штырь и противовесы изолированы друг от друга. В качестве снижения используется коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Центральная жила кабеля подключена к штырю, а оплетка — к противовесам.
Рис. 26.5. Штырьевая антенна для радиолюбительских диапазонов
Антенна «двойной квадрат»
Антенна «двойной квадрат» имеет оптимальные размеры, большую направленность в вертикальной плоскости и пологий угол излучения (рис. 26.6). На диапазоны 28,0; 21,0; 14,0 МГц антенна изготовляется из антенного канатика, укрепленного на каркасе, изготовленном из бамбука или другого дерева. Конструктивно антенна состоит из двух рамок, находящихся на расстоянии (0,1…0,25)l друг от друга, l — длина волны. Одна из рамок является активным вибратором, а другая — рефлектором. Антенна излучает в одном направлении, обратное излучение у нее сильно ослаблено. Коэффициент усиления этой антенны составляет 8…10 дБ. Входное сопротивление антенны составляет 75 Ом, если рамки находятся на расстоянии 250 мм. Это позволяет питать антенну коаксиальным кабелем с соответствующим волновым сопротивлением.
Рис. 26.6. Варианты антенны «двойной квадрат» для радиолюбительских диапазонов
Антенна типа «волновой канал»
Антенна типа «волновой канал» имеет усиление около 14 дБ и волновое сопротивление 90 Ом (рис. 26.7). Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости составляет 240, полоса пропускания ±1,5 МГц, что позволяет практически работать во всем диапазоне частот без потерь. Симметрирование антенны с коаксиальным кабелем осуществляется с помощью симметрирующего устройства (рис. 26.8). Антенна изготовляется из медных или дюралюминиевых трубок диаметром 8… 10 мм, которые крепятся на несущей трубке из того же материала длиной 2,5 м и диаметром 20…25 мм.
При установке мачты для крепления антенны необходимо предусмотреть грозозащиту антенн. С этой целью заземляют мачту проводом диаметром 10 мм. Следует помнить, что на хорошую работу радиостанции влияет также и состояние заземления. Поэтому за ним необходимо регулярно следить и время от времени поливать его водой. Использовать водопровод и трубы центрального отопления нельзя.
Рис. 26.7. Конструкция антенны «волновой канал» для радиолюбительских диапазонов
Рис. 26.8. Симметрирующее устройство антенны «волновой канал»
26.3. Простые телевизионные антенны
В зависимости от условий приема при выборе телеантенны руководствуются такими основными ее параметрами: диаграммой направленности, коэффициентом усиления и входным сопротивлением. Рассмотрим конструкции некоторых простых телеантенн доступных в изготовлении начинающими радиолюбителями.
Антенна на 12 каналов
Для приема программ в метровом диапазоне при небольшом расстоянии от телецентра (в зоне уверенного приема) радиолюбители иногда используют простую антенну, конструкция которой представлена на рис. 26.9. Антенна состоит из двенадцати металлических трубок (лучей), которые приварены к двум полукольцам. Вся эта конструкция крепится к деревянной раме соответствующих размеров. Лучи антенны имеют длину 1500 мм и изготовляются из металлических трубок диаметром 10…20 мм. Трубки могут быть медные, латунные или алюминиевые. Деревянная рама имеет размеры 400x400 мм. На рис 26.9 показаны точки (а, б) подсоединения коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом. К точке «а» припаивается оплетка кабеля снижения, а к точке «б» — его центральная жила.
Антенну располагают таким образом, чтобы ее плоскость была перпендикулярна направлению на телецентр.
Рис. 26.9. Телевизионная антенна на 12 каналов:
1 — металлические трубки, 2 — металлические полукольца, 3 — деревянная рамка
Логопериодическая антенна
В настоящее время широкое распространение получило телевизионное вещание на дециметровых волнах. Для качественного приема программ этого диапазона необходимы соответствующие антенны. В настоящее время имеет большое распространение так называемая логопериодическая антенна. Популярность антенны объясняется тем, что она имеет простую конструкцию и на нее можно принимать программы дециметрового диапазона (ДМВ), с 21-го по 60-й канал (470…790 МГц). Один из вариантов конструкции такой антенны представлен на рис. 26.10. Антенна может быть подключена к любому телевизионному приемнику отечественного или зарубежного производства, который рассчитан на прием сигналов ДМВ. Входное сопротивление антенны 75 Ом, что позволяет использовать коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Антенна принимает электромагнитные волны с горизонтальной и вертикальной поляризацией.
Рис. 26.10. Конструкция логопериодической наружной телеантенны для приема ДМВ
Конструкция антенны представляет собой две параллельные металлические трубки диаметром 16… 19 мм, у которых концы с одной стороны закреплены в отверстиях металлической пластины, а с другой — в текстолитовой, размеры пластин 87x30x5 мм. Крепление концов трубок приведено на рис. 26.10. В металлических трубках, вдоль их длин, на заданном согласно рис. 26.10 расстоянии, просверлены отверстия диаметром 3,3 мм и в них нарезана резьба М4. В полученные отверстия вкручено 14 директоров, изготовленных из прутка 05 мм, на одном конце каждого прутка, на длине 10 мм, нарезана резьба М4. Длины директоров, с учетом части длины конца с нарезанной резьбой, согласно номеру вибратора, указанному на рис. 26.10, приведены в табл. 26.1.
Коаксиальный кабель проходит внутри одной из трубок и распаян согласно рис. 26.10. После окончания сборки антенны необходимо места подпайки кабеля закрасить водостойкой краской для защиты места соединения от влаги. Антенна в особой настройке не нуждается, надо только ее направить в сторону телецентра, и после подпайки телевизионного штеккера она готова к работе.
26.4. Подключение нескольких телевизоров к одной антенне
Часто возникает ситуация, когда к одной телевизионной антенне надо подключить несколько телевизоров. В этом случае главное правильно согласовать волновые сопротивления фидеров антенны и телевизоров, обеспечив минимальное затухание сигнала. На рис. 26.11 приведена схема подключения трех телевизоров к одной телеантенне.
Рис. 26.11.Принципиальная схема подключения трех телевизоров к одной телеантенне
По такой же схеме можно подключить большое количество в разумных пределах телевизоров, но следует помнить, что с увеличением количества телевизоров, увеличится затухание сигнала. При расчетах таких схем подключения принимают, что волновые сопротивления фидеров и согласующих резисторов R1…R4 равны между собой. Тогда сопротивления согласующих резисторов определятся из следующей формулы
Rn = (n — 1)·(n + 1)·W,
где W — волновое сопротивление, n — количество телевизоров. Коэффициент передачи цепи определяется из выражения Кn = 1/n. В табл. 26.2 приведены значения коэффициента передачи цепи и согласующих резисторов в зависимости от количества подключаемых телевизоров, при использовании широкораспространенного кабеля с волновым сопротивлением W = 75 Ом. Если какой-нибудь выход согласующего блока не используется, то к нему следует подключить балластный резистор сопротивлением 75 Ом.
