Однодиапазонные направленные антенны
Начато производство новой уникальной на нашем рынке двухэлементной HB9CV антенны SAY2-2CV . Особенностью антенны является активное питание обоих элементов с запиткой по одному кабелю. Геометрические размеры максимально приближены к оптимальным для всех диапазонов. За основу взяты давно себя зарекомендовавшие укороченные диполи SAD40 и SAD4030. Так как мощность передатчика делится между всеми двумя элементами рабочая мощность антенны возросла до 5000 Вт. По своим параметрам антенна практически превосходит полноразмерные 2-х элементные волновые каналы . Применение для согласования короткозамкнутых шлейфов позволяет значительно уменьшить влияние статического электричества. Достаточно лёгкая антенна удобна для установки в ограниченном пространстве с использованием облегчённых мачт и не дорогих поворотных устройств. Длина упаковки – 3 м . Все элементы изолированы от траверсы. Антенна надёжно сделана с учётом накопленного нами опыта длительного производства антенн типа волновой канал. |
Ролик с параметрами антенны на Youtube
Рабочие диапазоны – 7 МГц
Элементов на диапазон – 2
Усиление антенны – 4,9 дБд (в свободном пространстве) и до 10-11 дБи в зависимости от высоты установки
Отношение F/B не хуже – 18 – 25 дБ в зависимости от высоты установки и трассы
Полоса пропускания по КСВ 1.5 – 130 кГц (7 МГц)
Максимальная мощность – 5000 Вт SSB
Входное сопротивление – 50 Ом Антенна запитывается через балун 1:1 любой конструкции
Длина траверсы – 4.2 м
Максимальная длина элемента – 14.1м
Радиус поворота – 7.3 м
Площадь ветровой нагрузки – 0.56 кв.м
Вес антенны – 24 кГ
Стоимость антенны на диапазон 7 МГЦ – 24500 р
2 элемента Яги на 14 мГц SAM 2-20. Походный вариант.
Изготовлена и проверена в работе облегчённая конструкция Яги 2 элемента на 20 м предназначеная для работы на выездах. Антенна имеет недольшой вес – 9.5 кг, быстро собирается и разбирается, имеет небольшие размеры в разобранном виде – 1.5 м. Возможно изготовление такой антенны и для стационарных условий. Антенна рассчитана под высоту установки 10 м.
КСВ по диапазону не превышает 1.3.
Макс. длина элемента – 11 м
Длина траверсы – 3.3 м
Стоимость – 9000 р.
Стационарная антенна с усиленными элементами 10000 р.
5 элементов Лонг Яги на 24 мГц SAM 5-12. Дизайн RA3LE.
Очередная разработка талантливого радиолюбителя RA3LE воплощена нашим коллективом. Длина антенны 9.4 м, запитка 50 Ом кабелем через симметрирующее устройство 1:1 любой доступной конструкции. Антенна действительно работающая как пушка, с мощностью 70 Вт при отсутствии прохождения были легко проведены тестовые QSO с VK6RO, YB4IR/5, P29NO.
Основные параметры антенны :
Длина траверсы – 9.4 м
Вес антенны – 23 кг
Усиление – 8.4 dBd (10.55 dBi) (Свободное пространство)
Отношение F/B – до 25 dB
Радиус поворота – 5.4 м
Максимальная длина элемента – 6.2 м
Фидер – 1 коаксиал 50 Ом (запитка через балун 1:1)
Цена антенны – 18100 р.
Демонстрация диараммы направленности антенны – http://youtu.be/B-C2Q0Cuod0
Демонстрация КСВ антенны – http://youtu.be/YIW6ilD1kww
Антенна обладает отличной широкополосностью, не нуждается в настройке и принесёт удовольствие от работы на этом замечательном диапазоне начавшем “оживать”
Новая разработка талантливого радиолюбителя RA3LE воплощена нашим коллективом. Длина антенны 7.5 м, запитка 50 Ом кабелем через симметрирующее устройство любой доступной конструкции.
Основные параметры антенны :
Длина траверсы – 7.55 м
Вес антенны – 15 кг
Усиление – 7.76 dBd (9.91 dBi)
Отношение F/B – до 29 dB
Фидер – 1 коаксиал 50 Ом (запитка через балун 1:1)
Цена антенны – 15500 р.
Антенна обладает отличной широкополосностью, не нуждается в настройке и принесёт удовольствие от работы на этом замечательном диапазоне начавшем “оживать”. Пора готовить антенное хозяйство к новым достижениям!
SAD 1-40. Диполь диапазона 40 м.
Снова откройте для себя интереснейший диапазон 7 мГц.
С антенной SAD 1-40 Вы получите настоящее удовольствие от работы с отличной малошумящей антенной, особенно в промышленных районах, где низкий уровень шумов в горизонтальной поляризации позволит ощутить замечательную глубину радиолюбительского эфира, и провести связи с корреспондентами, которых Вы на вертикальные антенны просто не слышите. Укорочение длины выполнено высокодобротной индуктивностью большого диаметра, что хорошо сказывается на КПД и широкополосности антенны. Относительно небольшие размеры и вес позволяют разместить антенну над уже существующей антенной системой.
Основные параметры антенны:
Длина – 14.7 м
Вес – 11.5 кг
КСВ (7.0 – 7.05 – 7.1) – 1.3 – 1.1 – 1.3 (ширина полосы по КСВ 1.5 – 180 кГц)
Ветровое сопр. – 0,31 кв.м
Антенна запитывается одним 50 Ом кабелем через балун 1:1 любой конструкции.
Цена антенны 11300 р.
Цена антенны с растяжкой элемента типа “двойной треугольник” – 12000 р.
Упаковка – одна коробка 1.6 х 0.25 х 0.2 м
SAY 2-40 Двухэлементный волновой канал диапазона 40 м.
Замечательная и высококачественная антенна диапазона 40 м. С выходной мощностью 60 Вт во время “обкатки” проведены радиосвязи с радиолюбителями всех континентов. Великолепная антенна!
Основные параметры антенны SAY 2-40 2 элемента Яги на 40 м
Диапазон 40м
Усиление (dBd) 3.6
Усиление (dBi) 10.
5
Отношение вперёд/назад (dB) 15
КСВ
7,00 – 7,06 – 7,20 1,4 – 1,1 – 2,0
Количество элементов 2
Макс. длина эл. (м) 14.9
Длина бума (м) 5.6
Радиус поворота (м) 7.96
Фидер 1 Коаксиал 50 Ом через балун 1:1 любой конструкции
Вес (кг ) 30
Ветровое сопротивление при 130 км/ч 500 N / 0,62 м² / 6,8 feet²
Цена 21200 руб.
Упаковка – одна коробка 3.1 х 0.2 х 0.2 м
SAM 3-40L Трёхэлементная полноразмерная антенна диапазона 40 м
Отличная бескомпромиссная широкополосная антенна волновой канал диапазона 40 м принесёт удовольствие от работы с редкими корреспондентами. Траверса изготовлена из Д-16Т, элементы комбинированные из АД 31Т1 (толстые трубы) и Д16Т(от 25 мм и тоньше), что позволило сделать антенну с отличными механическими параметрами. Антенна изготовлена на основании рассчётов Валерия Ивановича Цыганкова RA3LE
Длина бума – 11 м
Максимальная длина эл. – 22 м
Радиус поворота – 12.8 м
Антенна запитывается 50 Ом кабелем через балун 1:1 любой конструкции
Цена антенны – 46000 р. SAY 3-40S – 45000 р
SAY 2-30 Двухэлементный волновой канал диапазона 30 м.
Основные параметры антенны SAY 2-30 2 элемента Яги на 30 м
Диапазон 30м
Усиление (dBd) 3.6
Усиление (dBi) 10.
5
Отношение вперёд/назад (dB) 20
КСВ
10,10 – 10,12 – 10,15 1,3 – 1,1 – 1,3
Количество элементов 2
Макс. длина эл. (м) 9.3
Длина бума (м) 3.6
Радиус поворота (м) 4.96
Фидер 1 Коаксиал 50 Ом запитывается через балун 1:1 любой конструкции
Вес (кг ) 20
Ветровое сопротивление при 130 км/ч 350 N / 0,44 м² / 4,8 feet²
Цена 18800 руб.
Упаковка – одна коробка 3.1 х 0.2 х 0.2 м
SAM 3-20 3-х элементная антенна на диапазон 20 м
Красивая и удобная антенна для комфортной работы в диапазоне 14 мГц . Антенна поставляется с траверсой с растяжками типа двойной объёмный треугольник (13000 р.) и в стандартном варианте.
Основные параметры антенны:
Длина траверсы (м) 7.4
Максимальная длина элемента (м) 11.2
Входное сопротивление (Ом) 50
Антенна запитывается через балун 1:1
Вес антенны (кг) 23
Цена антенны 11600 руб.
SAM 5-15 5-ти элементная антенна на диапазон 15 м
Очень удачная разработка Цыганкова В.И. RA3LE. Широкополосная антенна 5 эл. с высокими параметрами для серьёзной ДХ работы.
Основные параметры антенны :
Длина траверсы – 8.5 м
Вес антенны – 17 кг
Усиление – 7.76 dBd (9.91 dBi)
Отношение F/B – до 29 dB
Фидер – 1 коаксиал 50 Ом (запитка через балун 1:1)
Цена антенны – 15700 р.
Тел. +7-916-4161489 e-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Источник: http://antenna-su.ru/index.php/monobanders.html
Практическая конструкция YAGI антенн
Источник: http://www.vhfdx.ru/apparatura/rw3ac-yagi-construction
Простая технология изготовления направленных антенн Yagi
В 1996…1998 гг. Олегом, RV3TH, были разработаны широкополосные 6- и 8-элементные Yagi с возбуждением линейным разрезным вибратором, работающие в диапазоне 130 ..155 МГц. Однако с реализацией радиолюбительского варианта антенн возникли некоторые затруднения.
Дело в том, что разработчику не хотелось «связываться» с металлическим бумом по целому ряду причин (например, дырки в железке лень было сверлить, hi), а делать на деревянном — как-то несолидно. Поэтому никакого другого материала для бума, кроме труб из стеклопластика, на ум не приходило.
Слов нет, стеклопластик — прекрасный материал, только он имеет три недостатка — дефицитен, дорог и много весит. В итоге, реализация антенн повисла в воздухе.
Как всегда, помог случай.
Попал в один из наших районных городов Джеральд Браун (Jerry), К50Е, из славного городка Хьюстон не менее славного штата Техас, США. Оба антеннщика — Джерри и Олег — быстро нашли друг друга. Далее пошли личные встречи, разговоры, бахвальство (обмен опытом называется) и т.д.
Как-то Джерри рассказал, что свои антенны — и не только Yagi — он уже давно делает на основе водопроводных труб из поливинилхлорида. И привез Олегу комплект этих самых труб и стыковочных элементов. Проблема была разрешена.
Время идет, и сейчас такие трубы стали доступны. Самый простой и очевидный способ крепления элементов антенны к трубе — это сверление в ней сквозного отверстия, в которое элемент вставляется и приклеивается. Именно так и поступают американские радиолюбители при изготовлении антенн.
Простое решение, но… А вдруг промахнешься? «Янкам» хорошо, у них эти трубы дешевые, да и денежек они больше нашего получают. «Промахнутся» — пойдут в магазин и купят новые. Нам, бедным российским радиолюбителям, этот вариант не подходит.
Но голь, как известно, на выдумки хитра, и вот у Николая, RA3TOX, появилась идея использовать для этого W-образные скобы, предназначенные для крепления этих самых ПВХ-труб к стенам.
Крепление элементов к скобам возможно несколькими способами. RA3TOX применил для этого пластиковые хомутики длиной 10 .15 см, которые используются для увязки кабелей. Для этого в W-образной скобке сверлятся два отверстия диаметром 4…5 мм, и хомутик затягивается. При этом элемент располагается в имеющемся на скобке пазе, что исключает его перемещение.
Второй способ был предложен RV3TH. Он удобен для крепления элементов, сделанных из медных трубок или биметалла. Для этого из фольгированного стеклотекстолита вырезается прямоугольная пластинка размером примерно 60×25 мм. На пластинке оставляется полоска фольги шириной 5…6 мм, к которой припаивается элемент. Вся эта конструкция крепится винтом М4 к омега-образной скобе.
Отверстие в верхней части скобы уже имеется. Для увеличения надежности крепления элементов желательно припаять проволочные хомутики на краях пластины.
Этот вариант хотя и несколько сложнее, но более надежный. И самое главное, он удобен для крепления вибратора антенны.
Для этого требуется только разрезать фольгу в середине пластины и припаять к полученным половинкам кабели питания и симметрирующего устройства.
Итак, все элементы антенны готовы. Остается только защелкнуть их на трубе. После окончательной настройки антенны (если она потребуется, hi) желательно просверлить небольшое отверстие в боковой стороне скобки и ввернуть саморез, зафиксировав тем самым скобку.
Саму трубу для удобства работы желательно разметить — нанести линейку с шагом в 1 см. Метки лучше всего сделать водостойким фломастером. Предложенная технология очень удобна также для макетирования и настройки антенн. Все элементы легко передвигаются и заменяются.
Как показала практика, сборка антенны из готовых элементов занимает 2…3 мин, а изменение конструкции одного варианта на другой — не более 20 мин.
Кроме того, антенна очень компактна и легко собирается Бум можно сделать из нескольких труб, соединив их переходными манжетами и тройниками (для крепления антенны к мачте) все из того же «канализационного» магазина.
Теперь несколько слов о выборе пластиковых труб для бума. Антенны диапазона 70 см с числом элементов до 10…12 можно собирать на трубах диаметром 16 ..25 мм с толщиной стенки 3 мм. Для более длинных антенн желательно использовать трубу диаметром 32 мм Для антенн 2-метрового диапазона следует использовать трубы диаметром 32 или 54 мм.
Если существует возможность выбора, лучше использовать трубы не турецкого производства, а американские или немецкие. Как показали опыты с антеннами разной длины, 32-миллиметровая труба с толщиной стенки 3 мм производства США нормально работает при длине антенны до 2,7 м (на таких же трубах турецкого производства можно собирать антенны длиной до 2 м).
При больших длинах следует использовать трубы с толщиной стенки 6 мм (для горячей воды).
Способ борьбы с изгибом трубы (кроме общеизвестного — растяжки), может быть следующий внутри трубы протаскивается шнур из слаборастягивающегося синтетического материала (например, кевлара) диаметром 5…8 мм, труба заполняется самовспенивающимся составом (монтажной пеной), сразу после этого шнур натягивается с усилием 50…70 кг. Объяснять, как шнур крепится к пробкам, закрывающим концы трубы, видимо, не стоит — и так понятно.
Последний этап изготовления антенны — ее покраска. Дело в том, что поливинилхлорид легко разрушается под действием ультрафиолетового излучения Солнца, и незащищенные трубы начинают растрескиваться через 2..
3 года эксплуатации в условиях средней полосы России Красить можно любой нитроэмалью (марки НЦ) в 2 слоя, однако наилучшие результаты получены на трубах, окрашенных обычной «серебрянкой» на нитрооснове.
Дешево и сердито…
Совершенно очевидно, что технология крепления элементов антенны на W-образных скобках как нельзя лучше подходит и при изготовлении антенн на металлических бумах. Конечно, надо учитывать влияние траверсы.
Для этого запускаем программу MMANA и пересчитываем длины элементов и расстояние между ними.
Ничего не надо пилить и сверлить, прекрасная изоляция элементов от бума, легкость перемещения элементов антенны и их замены — живи и радуйся.
Лишний раз подтверждается великий принцип лень — двигатель прогресса (тут один из авторов добавил: «и не только лень, а еще и безденежье»).
Источник: https://www.ruqrz.com/universalnaya-tehnologiya-izgotovlen/
Изготовление УКВ-антенны YAGI
Источник: http://radiotex.3dn.ru/publ/radioprijom_i_peredacha/radiopriemnye_ustrojstva_tjunery/izgotovlenie_ukv_antenny_yagi/16-1-0-220
Система из двух диполей. Антенна Уда-Яги
Простейшим примером такой системы является антенна, состоящая из набора полуволновых диполей, расположенных в одной плоскости. Антенну такого типа описал в 1926 г. С. Уда (Япония) и популяризировал его коллега X. Яги. Поэтому ее и называют антенной Уда — Яги или антенной Яги.
В диполе, находящемся в электромагнитном поле, индуцируется ток, амплитуда которого зависит от электрической длины диполя. Часть энергии, излученной одним диполем и перехваченной другим диполем, не имеющим потерь, вновь переизлучается. Таким образом, результирующее поле состоит из поля прямого излучения и поля переизлучения.
Если диполь нагружен на сопротивление R0, равное сопротивлению излучения, то половина энергии передается в нагрузку, а половина излучается. Такой диполь называют вибратором. Любой диполь имеет собственное сопротивление потерь. Поэтому мощность, как передаваемая в нагрузку, так и переизлучаемая, меньше половины мощности, перехваченной диполем.
Основные принципы построения пассивных элементов целесообразно рассмотреть с позиции приема электромагнитной волны. Предположим, что электромагнитная волна, возбужденная отдаленным источником (рис. 5.84), достигает сначала пассивного диполя и индуцирует в нем ток. Волна, вызвавшая появление тока в пассивном диполе, распространяется дальше и, достигнув вибратора, также наводит в нем ток.
Ток, наведенный в вибраторе, будет протекать через сопротивление нагрузки. Ток, который протекает в пассивном элементе, создает собственное поле, называемое вторичным (рис. 5.84б). Вторичное поле распространяется точно так же, как поле излучения обычного диполя.
Это поле также достигает вибратора, размещенного на расстоянии S от пассивного элемента, и так же, как и первичное поле, наводит в нем ток.
Если оба поля приходят к вибратору в фазе, то наведенные ими токи складываются алгебраически, что эквивалентно увеличению усиления принятого сигнала.
Если вторичное поле имеет сдвиг по фазе на угол φ относительно первичного поля, то и токи, наведенные этими полями, также будут иметь между собой фазовый сдвиг φ. Следовательно, оба тока складываются геометрически. В этом случае усиление будет меньше, чем в случае, когда фазы токов совпадали между собой.
Таким образом, усиление зависит от фазовых соотношений между токами, которые, в свою очередь, определяются как длиной элементов, так и их взаимным расположением.
Чем ближе к вибратору находится пассивный элемент, тем сильнее его влияние на результирующее поле и наведенный в вибраторе ток.
Однако существует граничное расстояние, при переходе через которое сближение пассивного элемента и вибратора приводит к падению усиления, что иллюстрируется графиком на рис. 5.85.
Из этого графика следует, что дополнительное усиление антенны, состоящей из вибратора и пассивного элемента, длина которого подобрана так, чтобы первичное и вторичное ноля совпадали по фазе, зависит от расстояния между элементами. Теоретически дополнительное усиление может достигать 6 дБ, но из-за наличия потерь практически удается получить несколько меньший выигрыш в усилении.
В рассмотренном случае дополнительное усиление антенны было получено за счет размещения пассивного элемента, называемого директором, перед вибратором относительно источника излучения Если же теперь пассивный элемент (директор) будет находиться за вибратором, то результирующее поле в месте расположения вибратора уменьшится, что эквивалентно падению усиления антенны. Диаграммы, приведенные на рис. 2.52, иллюстрируют однонаправленность характеристики излучения такой антенной системы Эффективность подавления излучения в обратном направлении характеризуется параметром F/B.
Теперь рассмотрим возможность повышения усиления антенны при расположении пассивного элемента (рефлектора) за вибратором относительно источника излучения (рис. 5.86а и б). Электромагнитная волна после прохождения «через» вибратор достигает рефлектора и наводит в нем ток.
Этот ток наводит вторичное поле. Если определенным образом подобрать длину рефлектора, то можно добиться совпадения фаз токов, наведенных в вибраторе как прямой, так и вторичной волнами.
Отметим, что в данном случае в направлении от вибратора к рефлектору оба поля будут взаимно компенсировать друг друга.
Так как длина директора несколько меньше половины длины волны, то его можно рассматривать как емкостный контур, в котором ток опережает напряжение. Рефлектор же несколько длиннее половины длины волны и поэтому его можно рассматривать как индуктивный контур, в котором ток отстает от напряжения.
Необходимо иметь в виду, что приближение пассивного элемента к активному изменяет сопротивление излучения последнего Rизл и, следовательно, его входное сопротивление RA. Влияние сближения диполей на входное сопротивление показано на рис. 5.87.
Отметим, что приведенные данные соответствуют оптимальной длине пассивного элемента. Одновременное использование двух пассивных элементов — и директора, и рефлектора — в еще большей степени скажется на изменении входного сопротивления вибратора.
Сопротивление потерь вибратора Rпот, который выполнен в виде тонкого провода, в диапазоне достаточно длинных волн (более 40 м) может составлять несколько Ом, что уже сравнимо с сопротивлением Rизл. Так, например, при S = 0,1λ Rизл составляет примерно 14 Ом. Поэтому КПД такой антенны не очень велик. Для его повышения следует использовать провода с большим сечением.
Для диапазонов 20; 15 и 10 м с этой целью с успехом используют алюминиевые трубки диаметром 20…50 мм.
Диполи, выполненные из таких трубок, можно крепить к несущим конструкциям в их центре, что позволяет избежать применения концевых изоляторов, которые приводят к дополнительным потерям и должны сохранять работоспособность при достаточно высоком уровне напряжения на сравнительно высоких частотах.
Взаимное влияние элементов приводит к изменению не только сопротивления излучения, но и резонансной частоты.
Если вибратор, длина которого выбрана так, чтобы он находился в резонансе, приблизить к директору, длина которого несколько меньше λ/2, то получим эффект укорочения вибратора.
В этом случае, чтобы восстановить резонанс, следует несколько удлинить вибратор. Противоположный эффект наблюдается при приближении к вибратору рефлектора, длина которого превышает λ/2.
В этом случае для получения резонанса следует несколько укоротить вибратор.
Влияние изменения расстояния между элементами на усиление антенны, ее характеристики направленности и сопротивление излучения рассмотрим на относительно простом примере, когда пассивный элемент имеет ту же длину, что и вибратор. Выводы, вытекающие из данного рассмотрения, пригодны и для анализа более сложной антенны.
На рис. 5.88а приведены графики изменения дополнительного усиления по направлениям А и В при изменении расстояния между активным и пассивным элементами. Эти данные приведены для случая, когда длины обоих элементов одинаковы, а сами элементы не имеют потерь.
Из графика, соответствующего направлению А, видно, что наибольшее усиление достигается, когда расстояние между вибратором и директором S = 0,1λ. Дополнительный выигрыш в усилении составляет около 5,8 дБ.
При увеличении расстояния между вибратором и директором дополнительное усиление падает, а потом становится отрицательным, что свидетельствует об уменьшении усиления антенны по сравнению с усилением одиночного вибратора.
Если пассивный элемент рассматривать как рефлектор (направление В), то при малых расстояниях между элементами (S 0,1λ) увеличивается.
Чтобы избежать падения усиления при больших значениях расстояния S, необходимо пассивный элемент, выступающий в роли директора, несколько укоротить, а пассивный элемент, выступающий в роли рефлектора, удлинить.
Отметим, что увеличение расстояния S между элементами антенны приводит к росту сопротивления излучения Rизл, что, в свою очередь, обусловливает рост КПД антенны.
Необходимую длину директора и рефлектора при заданном расстоянии между данным пассивным элементом и вибратором можно определить, пользуясь графиками, приведенными на рис. 5.88б и в. Эти графики соответствуют двухэлементной антенне, реализующей наибольшее усиление.
Отметим, что длины пассивных элементов можно выбирать с позиций оптимизации по другим параметрам антенны, например с целью получения максимального отношения F/B, требуемого усиления в основном и противоположном направлениях или достижения большей широкополосности антенны. Как правило, конструируют антенну, в которой достигается компромисс между этими достаточно противоречивыми требованиями.
Из графиков на рис. 5.88а следует, что при расстоянии S = 0,14λ и одинаковой длине вибратора и пассивного элемента антенна является двунаправленной, но имеет повышенное значение усиления (около 4 дБ).
Уменьшая расстояние S до 0,1λ, получаем в одном направлении (A) выигрыш в усилении, а отношение F/B в этом случае составляет 5 дБ.
При дальнейшем уменьшении расстояния S до 0,05λ усиление в направлении А уменьшается и составляет только 2 дБ, зато существенно падает усиление антенны в направлении В. В этом случае отношение F/B = 19 дБ.
На практике двухэлементной антенне расстояние S обычно выбирается равным 0,1λ, а длину пассивного элемента подбирают так, чтобы максимально подавить прием антенны с заднего направления. Отметим, что КПД такой антенны в значительной степени определяется толщиной используемых диполей.
Если же отношение F/B не является самым важным параметром разрабатываемой антенны, то расстояние S выбирают в пределах 0,15…0,25λ. Максимизация усиления антенны в этом случае достигается подбором длины пассивного элемента.
Такой подход к выбору параметров антенны продиктован следующими соображениями: при достаточно большом расстоянии между активным и пассивным элементами входное сопротивление антенны достаточно велико, что приводит к росту КПД разрабатываемой антенны. Надо иметь в виду, что увеличение расстояния между элементами антенны приводит к увеличению ее габаритных размеров.
Так, например, для диапазона 40 м, для которого длина элементов составляет около 20 м, расстояние S, при котором реализуется максимальное значение КПД, равно 10 м, тогда как расстояние S, которое соответствует отношению F/B = 19 дБ, равняется лишь 2 м. Поэтому изготовить антенну с большим отношением F/B легче, чем антенну с меньшими потерями.
Следует еще отметить, что подбор длины пассивного элемента для регулировки отношения F/B очень легко осуществляется на практике, так как зависимость отношения F/B от длины пассивного элемента имеет ярко выраженный резонансный характер.
Схема двухэлементной антенны, выполненной в виде вибратора и директора, дает несколько лучшие результаты, чем схема антенны с пассивным элементом в виде рефлектора.
Поэтому на практике первая из схем получила большее распространение Настройка директора на максимум усиления позволяет получить в этой антенне усиление около 5 дБ по сравнению с полуволновым диполем, а отношение F/B составляет только 5,5 дБ.
Незначительное укорочение директора приводит к незначительному падению усиления (до 4 дБ), а отношение F/B увеличивается до 17 дБ. В этой антенне подбором расстояния S можно получить или максимальное значение усиления, или максимальное отношение F/B (рис. 5.89).
Диаграмма направленности двухэлементной антенны достаточно существенно зависит от расстояния S и длины пассивного элемента, что иллюстрируется графиками, приведенными на рис. 5.90.
Эти диаграммы сняты радиолюбителем с позывными W3GAU как для горизонтальной, так и для вертикальной плоскостей. В частности, из приведенных диаграмм (рис. 5.
90а) видно, что при увеличении длины пассивного элемента направление максимального излучения антенны может измениться на противоположное (кривые А и D).
Широкополосность антенн типа Уда—Яги может быть рассмотрена с самых различных позиций, например с точки зрения:
- полосы частот, в которой усиление будет больше некоторого условного уровня;
- полосы частот, в которой отношение F/B будет не ниже некоторого заданного уровня;
- полосы частот, в которой коэффициент стоячей волны в питающем тракте будет не больше заданного значения.
Последний критерий достаточно часто используют при определении широкополосности антенны. График изменения входного сопротивления при изменении частоты для некоторой антенны приведен на рис. 5.91.
Надо сказать, что широкополосность антенны, задаваемая уровнем коэффициента стоячей волны, зависит от добротности антенны Q.
Добротность антенны, у которой расстояние между элементами мало, велика, и поэтому ширина рабочей полосы, в которой уровень коэффициента стоячей волны сравнительно невысок, весьма мала.
Так, например, для двухэлементной антенны, расстояние между элементами которой S = 0,075λ, ширина рабочей полосы на уровне КстU
Двухэлементная антенна с пассивным элементом в виде рефлектора обладает несколько иными свойствами. Наибольшее отношение F/B = 16 дБ достигается при S = 0,2λ.
Одновременно в данном случае входное сопротивление возрастает до 72 Ом, а добротность антенны Q равна 4,7. Эти данные относятся к антенне, элементы которой характеризуются отношением l/d = 300.
Уменьшая это отношение, например, за счет увеличения диаметра диполей, можно еще несколько снизить добротность антенны и тем самым увеличить ее широкополосность.
Источник: http://www.radiouniverse.ru/book/lyubitelskie-antenny-korotkih-i-ultrakorotkih-voln/sistema-iz-dvuh-dipoley-antenna-uda-yagi
Универсальная технология изготовления направленных антенн YAGI
Источник: http://smolradio.ru/blog/universalnaja_tekhnologija_izgotovlenija_napravlennykh_antenn_yagi/2011-01-10-172
Adblockdetector