Меню

Вертикалы с симметричным питанием



Вертикалы с симметричным питанием

Доброго всем здравия!

Ребята, мне кажется, что Руслан имел в виду совсем другое: он подчеркнул, что автоматическое согласующее устройство уже имеется в трансивере.

Ему нужно не согласующее устройство как таковое, а симметрирующее устройство. Что-то вроде этого:

Питание антенны симметричной линией 17 Фев 2018 18:14 #40045

Питание антенны симметричной линией 17 Фев 2018 18:16 #40046

  • r3tgl
  • ( Пользователь )
  • Вне сайта
  • Сообщений: 21
  • Репутация: 2

Питание антенны симметричной линией 17 Фев 2018 19:29 #40047

  • r3tgl
  • ( Пользователь )
  • Вне сайта
  • Сообщений: 21
  • Репутация: 2

Питание антенны симметричной линией 17 Фев 2018 22:02 #40051

  • rw3ai
  • ( Пользователь )
  • Вне сайта
  • Сообщений: 1763
  • Репутация: 95

Питание антенны симметричной линией 17 Фев 2018 23:50 #40056

  • r3tgl
  • ( Пользователь )
  • Вне сайта
  • Сообщений: 21
  • Репутация: 2

Руслан, поверьте, при длине фидерной лини 14 метров, ни вы, ни ваши корреспонденты на 20-ти метровом диапазоне не ощутят потери мощности между двухпроводной линией и качественным RG-58U. На 40-ка метровом тем более. Потери начинаются при длине фидерной линии от 20-30-ти метров и выше. Согласовывать тюнером можно и гвоздь. Вопрос в том, как он будет излучать.

Использование в качестве фидера симметричной двухпроводной линии должно решать определённые конструктивные и тактические задачи, которые ставит перед собой оператор.
На сколько мне известно, волновое сопротивление телефонного провода ТРП = 300-330 Ом.
Если длина двухпроводной линии с волновым сопротивлением 300 Ом будет 14 метров(произвольная длина), то волновое сопротивление антенны тоже должно быть около 300 Ом. Далее, внизу стоит трансформатор 6:1, затем автоматический тюнер подчищает возможные «хвосты».
Если длину двухпроводной линии увеличить до 20м( без учёта Кук) то она будет работать как полуволновый повторитель. Т.е. если ваша антенна хорошо настроена и у неё волновое сопротивление 50Ом, то на выходе симм. линии длиной L/2 у вас будет тоже 50 Ом и её можно смело вставлять в ваш тюнер или сразу в трансивер. При этом, волновое сопротивление двухпроводной линии может быть произвольным.
Двухпроводная симм. линия расположенная вертикально, придаёт вертикальную составляющую излучения вашей горизонтально расположенной антенны, что положительно отражается на дальности связей.
Поэтому вам сначала нужно определиться: что вы хотите получить от антенной системы. Затем простчитайте антенну в моделировщике. Посмотрите, какое волновое сопротивление что получается. Затем подберите тип и длину линии питания(произвольной длины или полуволновый повторитель).

Если вам очень хочется попробовать «двухпроводку», то самый простой вариант — сделать IN.V с двухпроводной линией питания с абсолютно любым сопротивлением и длиной L/2. Именно такую конструкцию использовал в Морозе Александр UR5LAM. Можете смело сразу вставлять её в тюнер(продаются специальные преходники BNC или PL на «бананы») и будет всё работать.

Питание антенны симметричной линией 20 Мар 2018 22:15 #40747

  • RX3ALL
  • ( Администратор )
  • Вне сайта
  • Сообщений: 1788
  • Репутация: 128

Добрый вечер!
Будет такой вопрос.
Имеем: антенна в виде Инв Ви, плечи по 10 м. Запитана 10 м либо телефонной лапшой либо 10 м 450-ом черной фирменной 2-х проводной линией.
Способ подключения: транс 1:1 +ручной Т-тюннер+ 50 Ом транссивер.

Будет ли это однодиапазонная антенна? Или все же на несколько (40-20-10 м).
Из вариаций- вместо транса 1:1, берем 1:4.

Источник

Телефонный кабель ТРП — симметричный фидер питания антенны

Ленточный телефонный кабель

В последние годы, из-за роста цен на коаксиальный кабель, радиолюбители вспомнили о замечательном антенном фидере — симметричной линии. Рабочие характеристики симметричной линии во многом превосходят те же качества коаксиального кабеля: крайне малые потери при больших значениях КСВ, когда коаксиальный кабель уже не работоспособен; возможность настройки практически любого вибратора в резонанс при электрическом удлинении или укорочении линии, что открывает широкое поле деятельности при создании качественных многодиапазонных антенн (например: антенны Levy, Cepelin, Windom, GP и т.д.).

Очень подробно и грамотно свойства симметричной линии питания рассмотрены в книге К.Ротхаммеля «Антенны», том 1, изд. 11 исправленное. Строить симметричную линию в том виде, в котором она используется военными, на мой взгляд, неоправданная роскошь. Гораздо экономичнее применить так называемую «телефонную лапшу» — кабель ТРП с полиэтиленовой изоляцией

Краткие характеристики кабеля ТРП:
• Токопроводящая жила — медная проволока диаметром 0,4 или 0,5 мм. Изоляция — полиэтилен, сплошная.
• Назначение: для стационарной скрытой и открытой абонентской проводки телефонной сети внутри помещений и по наружным стенам зданий.
• Применение: Температурный диапазон эксплуатации от -60°С до +60°С, прокладки и монтажа от -30°С до +60°С. Разрывное усилие 48 Н (4,9 кгс).
• Минимальный срок службы: при наружной прокладке — 12 лет, при внутренней прокладке — 25 лет.
• Розничная цена, в зависимости от региона, колеблется от 5 до 10 рублей за погонный метр.

Данная информация, как и о других, приводимых в статье, к примеру, кабелях, заимствована с одного из многочисленных сайтов производителей кабельной продукции.
Для радиолюбительских целей лучше всего подходит кабель с диаметром жил 0,5 мм, поскольку в силу скин-эфеккта он будет иметь меньшие потери, особенно на ВЧ диапазонах. Изоляционный материал в кабеле — полиэтилен, его диэлектрическая проницаемость 2,3, диаметр жил 0,5 мм и расстояние между ними 5 мм. Используя формулу для вычисления волнового сопротивления ленточного кабеля из книги К. Ротхаммеля:

где sr — диэлектрическая проницаемость изоляции, D — расстояние между жилами, d — диаметр жил, получим волновое сопротивление кабеля ТРП близким 240 Ом (расчетное значение 237 Ом).
По-разному можно относиться к заявлению производителя о долговечности кабеля, особенно при его нахождении на улице. На различных радиолюбительских форумах этот срок уменьшают чуть ли не до одного сезона. Мною с апреля 2007 года эксплуатируется многодиапазонная GP 20-17-15-12-10м с длиной вибратора и противовесов 5 м. Антенна запитана кабелем ТРП с диаметром жил 0,5 мм (длина кабеля 23 м). За этот период ухудшений качества изоляции и работы кабеля мною не отмечено. Многочисленные сравнения на ВЧ диапазонах моей GP с «морковкой» моего земляка Александра (RA4HUV), питаемой коаксиалом РК-75-9-11 (длина кабеля 27м), показали равнозначность этих конструкций. Это утвердило меня во мнении, что рабочие качества кабеля ТРП не уступают коаксиальному кабелю вплоть до диапазона 10 м. При дальнейшем увеличении мощности, начиная от 300 ватт (проверено!), ТРП начинает нагреваться, что однозначно показывает на потери.

К сожалению, данный кабель имеет один существенный недостаток. Из-за малого диаметра жил они весьма ломки. Кабель следует крепить на изоляторе, предварительно обернув несколькими слоями ПХВ-изоленты (см. фото), уже затем фиксировать его скобой из мягкой жести. После скобы до места пайки медных жилок к вибратору/противовесу, они ни в коем случае не должны иметь натяжения. Это может привести к их перелому.

Непосредственное подключение симметричного 240-омного кабеля к несимметричному 50-ти омному выходу трансивера является неправильным.
Эта довольно распространенная ошибка, бытующая в российском радиолюбительском эфире, приводит только к отрицательным результатам и отзывам по работе «телефонной лапши».

Необходимо обеспечить противофазность и равенство приложенных к токопроводящим жилам кабеля ВЧ напряжений. Для этого, при многодиапазонной работе, необходимо иметь симметричный выход с возможностью компенсации реактивных составляющих в фидере, т.е. симметричный тюнер (рис 1).

Подключение симметричной линии к трансиверу

Вторым вариантом подключения симметричного кабеля к полотну антенны, является его применение в качестве %Л (или равного по длине нечетному числу %Л) согласующего трансформатора. В этом случае антенна питается в пучности напряжения, например 1/4L вибратор, запитанный с конца. При таком подключении на конце четвертьволнового отрезка, находящегося у трансивера, реактивные составляющие практически отсутствуют, а входное сопротивление имеет минимальное значение. Становится возможным прямое подключение кабеля ТРП к симметрирующему трансформатору, выполненному на ферритовом кольце.

Такой вариант уже два сезона с оценкой «отлично» работает в моей походной антенне «Цеппелин» (см. фото). И именно под такую антенную схемотехнику рассчитаны симметричные выходы некоторых фирменных тюнеров MFJ (MFJ-941E и т.д.).

Работа симметричного тюнера MFJ-941E или ему подобного, с однодиапазонной антенной «Цеппелин», где длина симметричной линии равна 1/4L или кратна нечетному их числу, весьма интересна. Отсутствие реактивных составляющих на основном диапазоне ведет к тому, что к трансформатору подводится симметричная нагрузка номиналом 50 Ом.

Никакого повышенного КСВ между фидером и трансформатором нет! Трансформатору абсолютно безразлично, какие входные/выходные сопротивления приложены к его входам/выходам. ШПТ 1:4 трансформирует симметричную нагрузку 50 Ом в несимметричную, номиналом 12.5 Ом. Уже после этого элементы согласования тюнера согласуют входное сопротивление трансивера (50 Ом) и полученные после трансформации 12.5 Ом.

При таком построении однодиапазонной антенны «Цеппелин» вообще можно отказаться от элементов согласования. Для этого достаточно применить симметрирующий ШПТ с коэффициентом трансформации 1:1 (например, LDG RBA 1:1), подключив его между трансивером и линией питания (рис. 2).

Как и любой кабель, ТРП обладает погонной емкостью. Поэтому если вы смоделировали 1/4L линию в MMANA-GAL, или рассчитали ее длину сами и хотите применить кабель ТРП, следует помнить, что полученную длину необходимо умножить на коэффициент укорочения для ленточного кабеля с полиэтиленовой изоляцией, равный 0,82.

Российской промышленностью выпускаются еще два типа плоских электротехнических кабелей — это ПВГ и КВГ. Диаметр медной жилы у этих кабелей от 0,97 до 1,4 мм (сечение 0,75 и 1,5 мм2). Расстояние между жилами 2 и 3 мм соответственно, изоляция — поливинилхлорид (виниловая). Волновое сопротивление этих кабелей близко к значению 50 Ом, коэффициент укорочения К = 0.68. Эти кабели удобно использовать при конструировании различных диполей и/или Inv.V. К сожалению, изоляционные свойства винила хуже, чем у полиэтилена (у винила е=3.3). Поэтому, невзирая на то, что токопроводящие жилы имеют большее сечение, потери полезной мощности из-за некачественного диэлектрика при согласовании высокоомных нагрузок будут больше.

Крохмаль Альфред Викторович

Источник

YL3BU.lv

Опубликовано чт, 2017-08-31 15:16 пользователем YL3BU

В 2012 году, в поисках лёгкой и многодиапазонной антенны для работы на выездах, я наткнулся на сайт DK7ZB с описанием антенны, которую автор использовал в своих DX-экспедициях [1]. Антенна представляет из себя нерезонансный 7-метровый вертикал с тремя, также 7-метровыми, противовесами, запитанный симетричной линией через автоматический антенный тюнер SG-239.

Антенна меня заинтересовала, но был один момент вызывавший сомнения — для запитки несимметричной антенны использовалась симметричная линия, да ещё и расположенная несиметрично относительно самой антенны. Однако пришла идея проверить (расчитать на моделировщике MMANA) два вопроса:

  1. Почему длинна вертикала, и его радиалов, выбрана автором ( DK7ZB) именно 7 метров?
  2. Что будет если подвесить мой SG-239 непосредственно в точке питания антенны? Сможет ли он обеспечить согласование и на какие диапазоны?

Исходя из наличия пластиковой мачты высотой 10 метров, была смоделирована возможная конструкция будущей антенны представленная справа на рисунке. Семи метровые элементы антенны — медные провода (диаметр не критичен). Антенный тюнер укреплён на мачте на высоте 3 метра над землёй. Вертикальный излучатель и радиалы подключены непосредственно ко входу тюнера. Коаксиальный кабель от тюнера до трансивера произвольной длины.

Расчёты показали, что вертикальный излучатель длиной 7 метров является приемлемым компромисом для дипазонов от 10 до 40 метров. В диапазоне 40 метров антенна является укороченной и проигрывает полноразмерному четвертьволновому вертикалу, однако совсем незначительно, а диаграмма направленности практически соответствует — максимальное излучение под зенитным углом примерно 25 0 . В диапазоне 10 МГц антенна почти полноразмерная (укорочена примерно на 41 см) — почти четвертьволновая.

Начиная с диапазона 14 МГц преимущество перед четвертьволновым вертикалом начинает ощущаться сильнее — максимумы диаграммы направленность в вертикальной плоскости начинают прижиматься к горизонту. В диапазонах 18 и 21 МГц максимум усиления под зенитным углом 15 0 . 17 0 — это весьма неплохо для дальних связей.

В диапазонах 24 МГц и 28 МГц начинает ощущаться длинна антенны. Угол максимального излучения задирается сильно вверх, особенно на 28 МГц. Однако если сравнить усиление рассматриваемой антенны под малыми углами, то оно выше чем у четвертьволнового вертикала.

Таким образом антенна интересна не только для повседневных, но и для DX связей.

В диапазоне 80 метров антенна сильно укорочена. Её входное сопротивление около 5 Ом с огромной реактивной составляющей. Автоматическому антенному тюнеру согласовать такое практически непосильно, да и общая эффективность будет мала. Здесь я подошёл к вопросу а сможет ли имеющийся у меня в наличии антенный тюнер SG-239 согласовать такую антенну, при установке его непосредственно в точке питания.

MMANA позволяет мгновенно и просто расчитать параметры согласующего устройства антенны на нужной частоте — т. е. можно пробежаться по всем диапазонам и получить необходимые комбинации и величины L и C для СУ. А производитель автоматического антенного тюнера SG-239 позаботился и выложил подробные характеристики своего устройства, где можно увидеть какие максимальные и минимальные величины L и C он может обеспечить в своём СУ. Расчёты и сравнение показали, что тюнер SG-239 с успехом справится с согласованием данной антенны на диапазонах от 10 до 40 метров.

В итоге, в 2013 году антенна была построена и испытана. Расчёты полностью подтвердились. Антенна активно использовалась в поездках. Для ещё большего удобства было реализовано питание антенного тюнера по коаксиальному кабелю с использованием инжекторов постоянного тока на стороне тюнера и на стороне трансивера. Об устройстве инжектора можно прочитать здесь: «Питание по коаксиальному кабелю». Таким образом необходимость тащить к антенне дополнительный кабель 12 В питания тюнера (или устанавливать аккумулятор рядом с тюнером) отпала — всё происходит по одному коаксиальному кабелю. В некоторых случаях это очень удобно. Например, в ниже приведённых примерах использования данной антенны, был вариант установки её на башне маяка высотой 35 метров в дни ILLW активности. Достаточно было спустить вниз один RG213 коаксиальный кабель (длина его была 55 метров) чтобы подать 12 Вольт питания на тюнер и запитать антенну.

Примеры использования этой антенны приведены ниже. Всегда, после прочтения подобных описаний каких-то конструкций, хочется увидеть что-то реальное в примерах (Hi) — вот, это реальные выезды с реальным применением этой антенны, с фото и даже видео 🙂

Немного об автоматическом антенном тюнере SG-239. Чтобы сэкономить я выбрал тюнер именно этого типа. Он продаётся без корпуса и поэтому существенно дешевле. Заказывал непосредственно у производителя из Америки. Если планируется постоянная установка на улице, то выйгрыш в цене на тюнер без корпуса весьма сомнительный, так ка подобрать устоичивый к перепадам температур и влажности хороший и герметичный корпус довольно трудная задача. Для временной установки я использую сравнительно дешёвую электрическую коробку — «Корпус для автоматического антенного тюнера SG-239». Что ещё мне понравилось в его конструкции — вся печатная плата тюнера полностью помещена в экран. Наружу выведены только клемы подключения и светодиодные индикаторы для контроля. Очевидно это немаловажно при установке тюнера непосредственно около антенны, для защиты его внутренней электроники от наводок. Опционально для SG-239 можно приобрести (или сделать самому — не сложно) пульт управления, подключаемый по проводам, но этой опцией я не пользовался.

Источник

Читайте также:  Питание при псориазе для кормящих мам

Все о питании © 2021
Внимание! Информация, опубликованная на сайте, носит исключительно ознакомительный характер и не является рекомендацией к применению.

  • US5ERQ
  • ( Пользователь )
  • Вне сайта
  • Сообщений: 167
  • Репутация: 24