КВ Антенны
Архив статей
СИ-БИ техникаКВ техника
УКВ техника
Радиоизмерения
Защита от TVI
Источники питания
Софт
Расчеты
Справочники
СИ-БИ техника
- Антенны СИ-БИ диапазона
- Доработка СИ-БИ аппаратуры
- Как собрать СИ-БИ усилитель самому
- Каталоги СИ-БИ радиостанций, краткие описания, фотографии
- Каталоги СИ-БИ усилителей, краткие описания, фотографии
- Радиомодем из СИ-БИ радиостанции
- Схемы источников питания
- Схемы промышленных усилителей
- Схемы СИ-БИ радиостанций
- Антенны КВ диапазона
- Доработка КВ аппаратуры
- Антенны УКВ диапазона
- Доработка радиостанций
- Каталоги УКВ радиостанций, параметры, фотографии
- Каталоги УКВ усилителей, параметры, фотографии
- Схемы УКВ радиостанций
- Схемы УКВ усилителей
- Аналоговый процессор для рефлектометра
- Волномер — простой измеритель поля
- Гетеродинный измеритель резонанса (ГИР)
- Коаксиальный направленный ответвитель
- Коаксиальный эквивалент нагрузки
- Рефлектометр для измерения КСВ
- Режекторный контур из коаксиального кабеля
- Фильтр нижних частот против TVI
- Бестрансформаторный блок питания
- Два напряжения из одного
- Защитное устройство для зарядки аккумуляторов
- Изготовление сетевого предохранителя на любой ток
- Как правильно подключать заземление
- Линейные стабилизаторы напряжения с высоким КПД
- Методика проверки трансформаторов
- Мощный бестрансформаторный блок питания лампового усилителя
- Мощные стабилизаторы напряжения с защитой по току
- Применение стабилизаторов напряжения серий 142, К142, КР142
- Принципиальная схема импульсного преобразователя 220V >> 9V
- Сетевой блок питания в корпусе от «Кроны»
- Сетевой стабилизированный импульсный преобразователь напряжения
- Способ намотки тороидальных трансформаторов
- Схема блока питания на 20-25 Ампер с защитами
- Схема блока питания от 0 до 29 Вольт со стабилизацией
- Схема всех блоков питания марки ALAN (K35-K305 в архиве ZIP)
- Универсальный блок питания
- Экономичный стабилизатор напряжения
- Динамические громкоговорители — справочник
- Зарубежные полевые транзисторы — справочник
- Интегральные стабилизаторы напряжения — справочник
- Коаксиальные кабели — справочник
- Операционные усилители и их аналоги — справочник
- Отечественные полевые транзисторы — справочник
- Отечественные радиолампы — справочник
- Отечественные светодиоды — справочник
- Трансформаторы питания унифицированные — справочник
- Электретные микрофоны — справочник
- Цветовая маркировка полупроводниковых диодов
- Цветовая маркировка резисторов
- Цветовая маркировка стабилитронов и стабисторов
- Цветовая маркировка транзисторов
- Цифробуквенная маркировка SMD-транзисторов
- Цифробуквенная маркировка резисторов и конденсаторов
Кв антенны. Altyn Club — Сетевой Альтруизм Укороченная кв антенна на 40 метров
Антенна представляет собой укороченный индуктивностью вертикал на диапазоны 20 и 40 метров. Переключение диапазонов осуществляется вручную путём включения или отключения дополнительной катушки для диапазона 40 метров. Основа антенны — удочка длинной 4 метра, последнее тонкое колено не используется. Таким образом общая физическая длинна около 3-х метров.
Возможная необычность физических параметров антенны объясняется целью её создания — возможность установки и эксплуатации антенны на борту морской яхты. Не утверждаю, но думаю, что ни одна из мне известных приемлемых по цене промышленных антенн не выдержала бы работу в таких условиях: сильная качка и сильный, до 20 м/с, ветер (т.е. огромная нагрузка на основу и место крепления антенны), прямое и коссвенное воздействие морской воды.
Выбор типа антенны.
Во время выбора типа антенны было пересмотрено множество вариантов как промышленных, так и самодельных антенн. Выбор пал на вертикальную укороченную. Что касается многодиапазонности, рассматривался вариант с трапом, но пришлось от этого отказаться в основном по двум причинам. Первая это увеличение веса конструкции т.к. хотелось иметь максимально возможную мощность 100 Вт, а это значит трап (коаксиальный) должен быть изготовлен, как минимум, из RG-58 кабеля. Для спокойно стоящего вертикала это небольшая нагрузка, но не для условий описанных выше (если конечно не использовать первых три колена 7 метровой удочки:). Вторая причина это неполное использование возможной физической длинны на одном из двух диапазонов. Например если ставим трап на 14 МГц в середину 3 метровой антенны, то в диапазоне 7 МГц мы будем использовать все 3 метра физической длинны, а в диапазоне 14 МГц будет задействовано только 1.5 метра. Поэтому, взвесив все за и против, я решил отказаться от идеи автоматического переключения диапазонов. Хотя поверьте, на яхте в условиях похода, иногда очень сложно (или совсем некстати по отношению к действиям других членов экипажа по управлению судном) добраться до места установки антенны и осуществить само переключение.
Что касается катушек и места их размещения на полотне укороченной антенны, то об этом можно почитать, например, в . Вкратце, чем выше распологается удлинняющая катушка, тем выше эффективность антенны, но и бОльшей индуктивностью она должна обладать. Однако, если учесть, что катушка при этом должна обладать и другими достаточно высокими параметрами (сопротивление потерь, добротность), то мы упираемся в трудности практической реализации такой конструкции. Проще говоря, наш тонкий мобильный штырь просто сломается, если водрузить на него большую, тяжёлую, но «хорошую» катушку. Поэтому при проектировании такой антенны ищется компромис между её эффективностью и возможностью её практической реализации. Для простоты принято, что если разместить катушку примерно в середине антенны, то это будет достаточно эффективно (в плане электрических параметров антенны) и достаточно просто и недорого при практическом изготовлении.
Конечно, не стоит забывать и о возможности реализовать укороченную антенну в виде сплошной спирали или катушки (Helical antenna). Но на этом варианте я не остановился по двум простым причинам. Первая — сложнее расчитать в MMANA. Вторая — если на удочку по всей длине намотать и закрепить, проще говоря, одну большую катушку, то это сооружение становится абсолютно неразборным. В моём случае я получил антенну, которую можно быстро разобрать и собрать. И в собранном состоянии её длина всего примерно на 10 см больше чем длина просто собранной удочки, что весьма удобно для транспортировки до места установки или развёртывания. Т.е. её можно закрепить на багажнике машины с возможностью быстро развернуть, поднять в вертикальное положение и поработать как /p (3-х метровый штырь для /m всётаки немного высоковат, хотя…)
Исходя из всего выше сказанного и была расчитана и построена антенна. Катушка на диапазон 20 метров размещается примерно на расстоянии 2/3 от основания. Для диапазона 40 метров добавляется вторая, расположенная на расстоянии примерно 1/3 от основания. Это решение представляется мне наиболее оптимальным (и компромисным) как с точки зрения электрической эффективности самой антенны, так и с точки зрения её механической прочности, а также позволяет создать быстро сборную — разборную конструкцию.
Конструкция антенны.
Основой антенны является удочка длиной 4 метра. Самое тонкое колено не используется. Схематично её конструкция изображена на рисунке ниже.
В основании нижнего колена закреплена коробка с разъёмом PL-259. К центральному выводу припаян провод антенны (wire3), к корпусу провод заземления (GND) который кратчайшим путём должен быть подключен к тому что предполагается использовать в качестве ВЧ заземления. В моём случае использовались леера яхты. В качестве проводов (wire1, wire2, wire3) применялся медный многожильный провод в изоляции на концы которого напаяны ножевые клеммы.
В верхней части нижнего колена располагается катушка L2, которая подключается только в диапазоне 40 метров. Катушка L1 расположена в верней части среднего колена и используется на обоих (20м и 40м) диапазонах. Катушки наматываюся проводом ПЭЛ диаметром 1 мм непосредственно на удилище. Для закрепления витков катушек использаются медные полоски длинной 6 см имеющие с одной стороны отверстие для крепления отвода катушки, а сдругой стороны вырезанный лепесток («папа») для ножевой клеммы напаянной на провод. Сами медные полоски закреплены тряпичной изолентой которая устойчива к нагреванию при пайке выводов катушек при монтаже и настройке.
Медная полоска для крепления верхнего вывода катушки L2 имеет особенность — два лепестка для подключения провода идущего от L1 (wire2) и для подключения провода wire3 в случае обхода (исключения) катушки L2 на диапазоне 20 метров.
Провод wire3 не доходя до катушки L3 навит на удочку что даёт возможность его хорошего крепления при подключении к нижнему либо к верхнему выводу катушки L3 (при переключении диапазонов).
Антенна, а затем и конструктивные параметры катушек, были расчитаны в программе ММАNА .
Диаграмма направленности конечно далека от идеала для DX-мена, но смотрите сколько всего находится в непосредственной близости с антенной (мачта, леера, бакштаги, ахтерштаг и т.д.). И всё это учавствует в формировании ДН.
Антенны. антенны 2 антенны 3 антенны 4
Моя первая ЕН антенна
Я назвал её RDA-антенна, потому что она задумана была именно для связи на диапазоне 80 м с ближними РДА-районами, которые недоступны на 20-ке. Вобщем антенна «ближнего боя» J
Почитав на сайтах W0KPH и F6KIM, а также в журнале “Радиомир”, я немного загрустил, потому что для антенны на 80м диапазон нужна пластмассовая труба диаметром 200 мм — где такую взять! Но при дальнейшем изучении вопроса я понял, что можно попробовать и с меньшим диаметром. На рынке полно сантехнических труб 110 мм, я нашёл повреждённую подешевле J . Цилиндры сделал из латунной фольги, провод для катушек 1,6мм Б/У. Сделал расчёт катушек по программке, данной у F6KIM, но поскольку формулы созданы для “нормальных” размеров, то резонансная частота моей антенны оказалась на 1 МГц ниже расчётной L . Отмотал часть витков – теперь выше требуемой! Постепенно “вогнал” в SSB участок и вышел в эфир. У меня уже был опыт работы с малогабаритными антеннами, в часности с кольцевой магнитной рамкой, поэтому я ожидал сигнал значительно слабее, чем, скажем, от диполя. К тому же антенна стояла на кухне на первом этаже двухэтажного дома с железной крышей. Но к моему удивлению сигналы шли 59+10! Правда, эта антенна оказалась узкополосной, но всё-таки не так, как рамка, где «шаг влево – шаг вправо» и КСВ более 10. Думаю, что при нормальных размерах полоса была бы значительно шире.
После водружения её на крыше частота скакнула вверх. Снова подгонка, правда всего лишь сдвиганием витков основной катушки. Даже не на резонансной частоте сигналы из UA9Y, UA9U и UA0A шли 59+20. Услышал Крым на 55. Что ещё замечено. Когда антенна подсоединена ТОЛЬКО к КСВ-метру MFJ-259, то легко достигается КСВ=1,1 или даже 1,0. Но стоит только оплётку кабеля подсоединить к корпусу трансивера, КСВ растёт, частота двигается. Начал мерить через антенное реле, соединённое с корпусом РА, вроде бы приблизился к «боевым» условиям. После этой процедуры при настройке Пи-контура чувствовалась лучшая согласованность с антенной, но оплётка всё же излучала. Пропустил кабель через ферритовое кольцо, сделав два витка – оплётка перестала излучать, однако достичь хорошего КСВ не удавалось. Решил оставить затею с кольцом вблизи антенны, но вблизи трансивера оставил.
После нескольких попыток всё же удалось получить приемлемый КСВ:
3,600 1,5
3,630 1,0
3,650 1,2
Конструкция антенны показана на Рис.1
Здесь D = 110 мм. В = 200 мм. В катушке L содержится 30,7 витка провода d = 1,6 мм виток к витку (насколько позволили неровности провода J). Катушка связи – 3 витка. Расстояние между катушкой L и цилиндром равно 30 мм, а катушка связи может передвигаться при настройке и в конце концов приблизилась на расстояние ~ 10 мм к катушке L.
Вот ссылки на сайты, где черпал информацию. Все объяснения принципа работы антенны мне не нравятся, самым употребительным словом там фигурирует «фазирование», правда, непонятно чего с чем и за чсёт чего J . И только рассуждения Ллойда Батлера VK5BR (последняя ссылка) действительно что-то проясняют.
http://www.qsl.net/w0kph/
http://f6kim.free.fr/sommaire.html
http://www.eheuroantenna.com
http://www.qsl.net/sm5dco
http://www.antennex.com/hws/ws1201/theeh.html
http://www.qsl.net/vk5br/EHAntennaTheory.htm
ЕН-антенна RZ0SP
Павел Барабанщиков RZ0SP
Ознакомившись в Интернете с чертежами и схемой EH антенны UA3AIC, решил повторить и сделал по чертежам автора антенну на 20-ти метровый диапазон. Антенна заработала сразу. Никаких настроек антенны я не проводил, только предварительно просчитал емкости для последовательного колебательного контура измерив индуктивности уже собранной антенны без подключения коаксиального кабеля. Результатом оказался несколько удивлен и обрадован: антенна работала. Но на мой взгляд ей явно чего-то не хватало. Я прослушивал станции 3, 4, 6 районов, станции JA1, 7A3, HL, но меня слышали только 0s, 0Q, 9M, короче говоря, станции ближайших районов. Вторую антенну я уже делал на 80 метров, но уже со своими доработками (методика просчёта контуров антенны та же). Ниже схематичный рисунок собственно антенны. На рисунке указаны: коричневым – медный запаянный с торцов цилиндр (2 шт.), красным – катушки индуктивности, намотанные проводом диаметром 2мм с шагом 1мм – 18 витков (индуктивность в собранной антенне – 12мкгн). Катушки вставлены в отверстия в стеклотекстолитовом изоляторе равномерно относительно геометрического центра каждого из цилиндров, в моём случае общий диаметр катушки – 50мм (при диаметре цилиндра 100мм и длине 300мм). Расстояние между цилиндрами (30мм) для герметичности залито пенополиуретаном. Зелёным обозначен фидер РК-75-20, фиолетовым – центральная жила, голубым – вибратор λ/2, бирюзовым и серым – конденсаторы типа КСО-250в. Особое внимание уделил фазировке цилиндров и катушек, кстати, ёмкости подгонялись с учётом ёмкостей, вносимых в схему цилиндрами, но без учёта ёмкости коаксиального кабеля. И соответственно, луч и фидер изолированы от цилиндров фторопластовыми втулками. Антенна подвешена Г-образно, основная длина луча – более 30 метров – висит на высоте 10 метров над землёй.
Уверенно, на 9–8 баллов, при небольших QSB прослушивал станции Белоруссии, Камчатки, Московской обл. Несколько хуже станции Краснодарского края. Во время UB DX contest проведены QSO со станциями Индии YU, Канады, VP2. Конечно, о реальных результатах говорить пока рано, но хотелось бы отметить хорошую помехоустойвость антенны, особенно в условиях промышленных QRM.
На фотографии в руках у меня контур элемента антенны на 20-тиметровый диапазон, встроенный в элемент delta loop, сделанный по такому же принципу, что и элемент на 80-метровый диапазон.
Укороченная вертикальная антенна на диапазон 40 метров
В настоящее время многие коротковолновики используют довольно мощные (до 100 Вт) и компактные приемопередатчики. Однако для выездов на природу в этом случае чаще всего приходится брать довольно большие антенны, транспортировать и устанавливать которые нелегко. Поэтому определенный интерес представляют укороченные антенны, которые при небольших размерах имеют вполне удовлетворительную эффективность и позволяют проводить радиосвязи на средние и большие расстояния при мощности передатчика соответственно около 10 и 100 Вт.
Довольно простую укороченную вертикальную антенну (рис.1) для диапазона 40 м предложил немецкий радиолюбитель Rudolf Kohl, DJ2EJ. Антенна довольно компактна, но, по мнению автора, имеет неплохие параметры. Она представляет собой вертикальный излучатель длиной 2,5 м, емкостное реактивное сопротивление которого компенсирует удлиняющая катушка L1. Противовесами являются 6 горизонтальных проводников длиной по 2,5 м. Согласование входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением коаксиального кабеля обеспечивает катушка L2. Точную настройку антенны на рабочую частоту производят изменением индуктивности удлиняющей катушки L1 с помощью колец из порошкового железа, перемещаемых внутри катушки. Индуктивность согласующей катушки L2 достаточно подобрать при первоначальной настройке антенны. Для этой схемы согласования предпочтительна гальваническая связь всех компонентов, предотвращающая образование на антенне статического заряда.
Учитывая, что противовесы не являются идеальной «землей» и в них протекает небольшой ВЧ ток, для предотвращения затекания этого тока на внешнюю поверхность оплетки коаксиального кабеля обязательно следует установить эф-фективный кабельный дроссель (рис.2), расположенный непосредственно под противовесами. Кроме того, если для антенны в качестве опорной применяется металлическая мачта, то ее следует электрически «разорвать» диэлектрической вставкой.
КПД антенны зависит от отношения сопротивления излучения к сопротивлению потерь. Большое влияние на КПД оказывают потери в земле в ближнем поле антенны и добротность удлиняющей катушки. Повышенные сопротивления проводов и переходные сопротивления всех ВЧ токоведущих соединений снижают КПД антенны.
Потери в диэлектриках и изоляторах особенно сильно проявляются в местах, где присутствует высокое ВЧ напряжение, поэтому для укороченной антенны, имеющей низкое сопротивление излучения (1,6 Ом) и приемлемый КПД, требуется согласующая цепь с малыми потерями. Для этого целесообразно объединять согласующие элементы и излучающие проводники в одну электрически и механически законченную конструкцию.
Антенна, установленная на высоте 3 м над поверхностью земли, имеет коэффициент усиления -4,6 dBi при вертикальном угле возвышения максимума излучения 28°, что позволяет проводить радиосвязи на средние расстояния. Для радиосвязей на большие расстояния требуется, чтобы антенна излучала под малым углом к горизонту. Для этого (как следует из графика на рис.3) требуется установить антенну повыше.
Конструкция согласующего узла показана на рис.4 и 5. Согласующая цепь и изолирующие элементы образуют единый блок. Круглый пруток из полиэфирного стеклопластика длиной 1 м соединяется с монтажной панелью, на которой крепятся шесть противовесов длиной по 2,5 м каждый, ВЧ разъем для подключения коаксиального кабеля и согласующая катушка L2 (на отдельном монтажном уголке). Несколькими сантиметрами выше монтажной панели на стеклопластиковом прутке закреплена удлиняющая катушка L1. На верхнем конце стеклопластико-вого прутка находится держатель, в котором жестко фиксируется вертикальный излучатель длиной 2,5 м. Ниже монтажной панели располагается кабельный ВЧ дроссель. Тонкий стеклопластиковый пруток служит для перемещения направляющей гильзы с тремя сложенными вместе кольцевыми сердечниками Т157-2 (DHap=39,9; DBHyTp=24,1; h=14,5 мм) из порошкового железа.
Нижний конец стеклопластиково-го прутка, на котором закреплены согласующие элементы, вставляется в алюминиевую мачту. При небольшой высоте установки антенны для крепления мачты в земле достаточно конического винта. Нижняя часть антенны (противовесы) должна находиться на высоте не менее 2,5 м от земли. Такая высота установки обеспечивает и снижение влияния потерь в земле на КПД антенны, и электробезопасность (снижается риск прикосновения к противовесам в режиме передачи). Если требуется «всепогодная» антенна, то согласующий узел следует защитить от дождя и сырости пластмассовым кожухом.
В авторском варианте противовесы изготовлены из тонкостенных омедненных стальных трубок диаметрами 8 и 4,5 мм, а для вертикального излучателя длиной 2,5 м используются две трубки диаметрами 11,5 и 8 мм. Для снижения ВЧ напряжения на верхнем конце излучателя установлен алюминиевый шарик 030 мм. Моточные данные катушек приведены в таблице.
Первоначальная настройка антенны заключается в подборе индуктивности удлиняющей катушки L1 на выбранной частоте и индуктивности катушки 12 до получения КСВ в кабеле, близкого к 1. При эксплуатации антенны потребуется только подстройка индуктивности катушки L1.
В летние месяцы в течение всего дня антенна, установленная на высоте всего лишь 2,5 м над землей, позволяла без проблем проводить CW- и SSB-радиосвязи с любительскими радиостанциями всей Европы на передатчик мощностью 10 Вт. С передатчиком мощностью 100 Вт и поднятой выше антенной в соответствующие периоды времени были проведены радиосвязи с DX. Особенно впечатляет чистый прием на природе, в местах, где практически отсутствуют промышленные помехи. Здесь в приемнике звучит «тончайшая первоматерия — чистейшая и высочайшая форма воздуха», как греческие философы называли светоносный эфир!
При уменьшении индуктивности удлиняющей катушки L1 и незначительном изменении индуктивности катушки L2 антенна может работать в одном из более высокочастотных KB диапазонов. При этом, с ростом частоты ее эффективность увеличивается. Однако, начиная с диапазона 21 МГц, ее диаграмма направленности в вертикальной плоскости начинает приобретать многолепестковый характер.
По материалам статьи «Kleiner unsymmetrischer vertikaler Dipol», опубликованной в журнале CQ DL, №8/2008.
Подготовил В.Корнейчик. И.ГРИГОРОВ, RK3ZK.
ЕН-антенна «Isotron»
Еще одна антенна компактных размеров, не требующая устройства согласования. (Щелкнув по изображению справа, вы попадете на сайт ISOTRON (http://www.isotronantennas.com/). Для диапазонов 40
и 80m она изготавливается из двух полос, согнутых в форме перевернутого “V”, острые углы которых затем соединены вместе катушкой. Устройство в целом довольно компактно.
Ниже представлено описание процесса самостоятельного изготовления радиолюбителем антенны Isotron на диапазон 40m. Скачать или просмотреть описание можно
«Секретная» антенна
при этом вертикальные «ноги» имеют длину /4, а горизонтальная часть — /2. Получаются два вертикальных четвертьволновых излучателя, запитанных в противофазе. Важным преимуществом этой антенны является то, что сопротивление излучения составляет около 50 Ом. Запитывается в точке сгиба, причём центральная жила кабеля подсоединяется к горизонтальной части, а оплётка – к вертикальной Настройка заключается в подгонке длины, потому что окружающие предметы и земля несколько понижают расчётную частоту. Надо помнить, что ближний к фидеру конец мы укорачиваем на L = ( F/300 000)/4 м, а дальний конец – в три раза больше.
Предполагается, что диаграмма в вертикальной плоскости приплюснута сверху, что проявляется в эффекте «выравнивания» силы сигнала от дальних и бдлижних станций. В горизонтальной плоскости диаграмма вытянута в направлении, перпендикулярном полотну антенны.
Вседиапазонный диполь
Коротковолновые передающие антенны
INV. VEE на 14 мгц из коаксиального кабеля
Источник — журнал «CQ DL».
В сравнении с вертикальной антенной на дальних трассах аботает одинаково, но шумит гораздо меньше и перекрывает весь диапазон с хорошим КСВ
Многодиапазонный одноэлементный круг
Из публикаций известно, что эффективность круга (по усилению) превышает антенны типа квадрат и треугольник, поэтому выбрал антенну типа круг.
Применение согласующего устройства во многодиапазонном варианте не принесет антенне эффективную работу на ВЧ диапазонах, поскольку применяется линия передачи коаксиального типа. Между выходом согласующего устройства и точкой питания антенны, т.е. в кабеле, КСВ не меняется. На ВЧ диапазонах кабель будет находиться под высоким КСВ. Следовательно, реально эта антенна только для диапазонов 160, 80, 40 метров.
Удлиняющую катушку 160-метрового диапазона выполняют на диэлектрическом каркасе диаметром 41 мм, 68 витков (намотка виток к
витку), провод ПЭВ – 1 мм. Индуктивность около 87, 2 мкГн. После намотки катушку несколько раз обрабатывают водоотталкивающим клеем и высушивают при высокой температуре. Так как заземленная мачта
здесь является составной частью антенны, металлические оттяжки должны быть разбиты изоляторами. Настраивается антенна с помощью КСВ метра в местах, показанных на рис.3. Наиболее эффективной
является антенна Slореr длиной 1λ (рис. 4).
L(м) = 936/F (МГц) х 0,3048.
Сторона А(м) = 702/F (МГц) х 0,3048.
Сторона В(м) = 234/F (МГц) х 0,3048.
Если установить на одной мачте 3-4 такие антенны, то с помощью антенного коммутатора можно выбирать различные направления излучения. Антенны, не участвующие в работе, должны автоматически заземляться. Однако самой эффективной конструкцией из представленных антенн является система K1WA, которая состоит из пяти переключаемых полуволновых диполей. В этой системе один диполь находится в работе, а четыре остальных, с разомкнутыми на концах отрезками кабеля длиной 3/8λ, образуют рефлектор. Таким образом производят выбор одного из пяти направлений излучения антенны. Усиление у такой антенны по отношению к полуволновому диполю – около 4 дБ. Подавление вперед-назад – до 20 дБ.
Игорь Подгорный, EW1MM.
Коллектив Сов.Антенна предлагает вертикальную антенну на диапазоны 40 и 30 м которая будет отличным дополнением к Вашему трайбендеру. Антенна выполнена по классическому принципу и имеет систему из 4-х противовесов на каждый диапазон (противовесы в комплект не входят). Вертикал имеет высоту 7.5 м и укорочен высокодобротной катушкой. Антенна обладает высокой эффективностью и практически не уступает в работе полноразмерному вертикалу. Вес антенны около 6 кг, что позволяет устанавливать антенну одному. Антенна выполнена из толстостенных дюралевых труб АД31Т1. На фото изображенна антенна установленная у Владимира RV9CJ. Стоимость антенны 8000 р. |
Начато производство 3-х диапазонных безтраповых вертикалов на диапазоны 40, 30 и 20 м (7, 10 и 14 мГц).Высота антенны 7.5 мАнтенна практически эквивалентна соответствующим четверть волновым вертикалам.Для нормальной работы антенны неободимы по 4 противовеса на каждый диапазон.Входное сопротивление близко к 50 Ом.Цена антенны 9200 р.Предлагается КИТ — дополнительный излучатель 20 м (14 мГц) для уже установленной антенны SAV 4030. Полный комплект с крепежём. Цена набора 1200 р. |
Начато производство антенны на диапазоны 40 и 20 м. Антенна проверена в работе и показала отличные результаты. Антенна представляет собой полный аналог SAV 4030 с боковым излучателем настроенным на диапазон 20 м.
Полоса пропускания по КСВ
Антенна требует системы противовесов по 4 шт на каждый диапазон.
Высота антенны 7.5 м.
Вес антенны около 6 кг.
В комплект входит набор для сборки антенны, плита с изоляторами и хомутами, вертикальная установочная стойка длиной 0.6 м.
Противовесы не входят в комплект антенны.
В упакованном виде набор имеет длину 1.7 м.
Стоимость антенны 8000 р.
На фидере у точки питания антенны желательно установить запорный дроссель .
Возможно комплектование вертикалов новым проводом П-274М (полёвка) для изготовления противовесов. Провод сплетённый из 2 проводов. Цена — 8 р. за п.м. Началось про изводство траповых многодиапазонных вертикалов Будут выпускаться следующие антенны: 14 — 18 — 24 мГц 18 — 24 мГц SAVT 40-15 7 — 14 — 21 мГц вертикальная антенна Эффективная трёхдиапазонная антенна для работы в диапазонах 7 мГц, 14 мГц, 21 мГц. От четырёхдиапазонной эта конструкция отличается большей длиной и более широкой полосой на более низкочастотных диапазонах. Большая длина способствует большей эффективности антенны в диапазоне 40 м. Антенна обладает малым весом и пригодна для использования в качестве выездной. Длина упаковки около 1.5 м. Высококачественные трапы обеспечивают хорошие электрические параметры антенны. Полоса с КСВ 7 мГц — 180 кГц 14 мГц — 270 кГц 21 мГц — 1.0 мГц Антенну легко можно подстроить в предпочтительный участок диапазона.Усиление антенны — 2.15 dBi. Высота антенны — 7.4 м. Вес антенны около 6 кг.Цена антенны — 9000 р |
SAVT 40-10 7 — 14 — 21 — 28 мГц вертикальная антенна Эффективная четырёхдиапазонная антенна для работы в диапазонах 7 мГц, 14 мГц, 21 мГц, 28 мГц. Антенна обладает малым весом и пригодна для использования в качестве выездной. Длина упаковки около 1.5 м. Высококачественные трапы обеспечивают хорошие электрические параметры антенны.Полоса с КСВ 7 мГц — 100 кГц 14 мГц — 180 кГц 21 мГц — 340 кГц 28 мГц — 1.3 мГц Антенну легко можно подстроить в желательный участок диапазона.Усиление антенны — 2.15 dBi. Высота антенны — 6.7 м. Вес антенны около 6 кг.Антенна комплектуется площадкой крепления антенны к стойке диаметром 40 мм. В комплекте прилагается стойка длиной 40 см. Для штатной работы антенне требуется система противовесов по 4 шт. на каждый диапазон. Противовесы в комплект не входят. Допустимая мощность (в SSB) — 1300 Вт, на диапазоне 7 мГц — 1000 Вт. Цена антенны — 9900 р |
SAVT 30-12 W 10 — 18 — 24 мГц вертикальная антенна Эффективная трёхдиапазонная антенна для работы в диапазонах 10 мГц, 18 мГц, 24 мГц. Антенна обладает малым весом и пригодна для использования в качестве выездной. Длина упаковки около 1.5 м. Высококачественные трапы обеспечивают хорошие электрические параметры антенны.КСВ по диапазонам не более — 1.3 . Усиление антенны — 2.15 dBi.Высота антенны — 5.3 м. Вес антенны около 5 кг. Антенна комплектуется площадкой крепления антенны к стойке диаметром 40 мм. В комплекте прилагается стойка длиной 40 см. Для штатной работы антенне требуется система противовесов по 4 шт. на каждый диапазон. Противовесы в комплект не входят. Цена антенны — 8500 р | ||
|
Начато производство новых универсальных трёхдиапазонных антенн предназначенных для эффективной работы на диапазонах 14 мГц, 21 мГц и 28 мГц (SADV 14-28) и 10 мГц, 18 мГц и 24 мГц (SADV 10-24). Особенностью антенн являются их небольшие размеры, позволяющие устанавливать антенну в условиях ограниченного пространства, что очень удобно на дачах, небольших крышах и в поездках. Для установки антенны требуется мачта (труба) высотой от 3-х м и выше. Антенне не требуются противовесы, а при наличии простейшего поворотного устройства ориентация на корреспондента даёт прирост сигнала около 2-х баллов по S-метру. При этом диаграмма направленности близка к круговой и аналогична диаграмме антенны Inv-V, т.е. имеет диаграмму в виде двух восьмёрок одна из которых имеет горизонтальную, а другая вертикальную поляризацию, что позволяет уверенно проводить радиосвязи как со станциями ближней так и дальней зоны.
Вес антенны около 6 кг.
Полоса пропускания по КСВ
14 мГц — 200 кГц
21 мГц — 250 кГц
28 мГц — 680 кГц
У антенны SADV 10-24 КСВ в пределах диапазонов не превышает 1.3
Длина плеча SADV 14-28 — 4,5 м, SADV 10-24 — 5,5 м
Усиление антенны — 2.15 dBi
Входное сопротивление — 50 Ом. Желательна запитка через балун 1:1 любой конструкции.
Антенна изготавливается в модификации для мощности 1300 Вт.
Цена антенны SADV 14-28 — 12000 р, SADV 10-24 — 13000 р.
Английскому радиолюбителю G7FEK — удалось добиться эффективной работы антенны даже в диапазоне 80 м. Многодиапазонная антенна длиной всего лишь 14,2 м была разработана для установки на небольшом садовом участке. При использовании хорошей системы заземления в этом диапазоне ее входной импеданс составляет около 25 Ом, а в диапазонах 40 м, 30 м, 17 м, 15 м и 12 м он близок к 50 Ом. Несколько усложнив конструкцию, можно добиться отличного согласования антенны с коаксиальным кабелем и в диапазоне 20 м.
Первый вариант антенны был разработан в 1988 г., прототипом послужила простая антенна Маркони — ненаправленный вертикальный проволочный излучатель, работающий в диапазоне 80 м. Основная идея конструкции — использование двух четвертьволновых Г-образных излучателя, расположенных недалеко друг от друга, но имеющих минимальную взаимную связь вследствие того, что они настроены на разные частоты. Примерно такой же принцип используется, например, в многодиапазонных дипольных антеннах — т.н. fun-диполях, получивших свое название, по-видимому, по сходству с лопастями вентилятора. Но в антеннах с концевым возбуждением (например, четвертьволновых вертикалах) этот принцип практически никогда не использовался.
Антенна G7FEK имеет довольно пологий угол излучения (30-40°) на всех любительских диапазонах, за исключением 30-метрового. В этом диапазоне антенна представляет собой полноразмерный горизонтальный диполь.
При тщательном соблюдении всех конструктивных требований правильно настроенная антенна может работать без антенного тюнера в диапазонах 40 м, 30 м, 17 м и 15 м. В пределах любительских диапазонов 3,5-28 МГц сопротивление излучения составляет 25-200 Ом, что обеспечивает эффективность излучения даже при использовании самых простых систем заземления. В отличие от антенн Windom и G5RV, настройка антенны G7FEK в резонанс на основных диапазонах осуществляется независимо.
Конструкция антенны G7FEK показана выше на рис.1, она была изготовлена из остатков антенны G5RV, а потому она и внешне напоминает эту антенну, правда, меньшего размера.
Если кто-то из радиолюбителей уже пытался использовать антенну G5RV на маленьком загородном участке, то он отлично знает, что качество ее работы в диапазоне 80 м далеко от идеала, а укороченная антенна G5RV вообще совершенно бесполезна при работе с DX в этом диапазоне. В то же время, антенна G7FEK не уступает по эффективности полноразмерной антенне диапазона 80 м, установленной на такой же высоте.
Антенна G7FEK состоит из вертикальной двухпроводной линии длиной 7,3 м, нижние концы которой соединены между собой, к верхним подключены горизонтально подвешенные проводники длиной 11,6 и 2,4 метров. Фактически, антенна представляет собой два Г-образных излучателя.
В диапазоне 80 м используется левый (по рис.1) излучатель, который в этом диапазоне является четвертьволновым. Его длина оптимизирована для получения резонанса на частоте около 3,7 МГц, т.е. в телефонном участке диапазона. Второй Г-образный излучатель, образованный проводниками длиной 7,3 и 2,4 м и располагающийся правее излучателя 80-метрового диапазона (по рис.1), в этом диапазоне имеет высокий входной импеданс и не оказывает заметного влияния на параметры антенны.
При использовании антенны в диапазоне 40 м уже Г образный излучатель 80-метрового диапазона имеет высокий импеданс, а расположенный правее излучатель является четвертьволновым, и его резонансная частота составляет около 7,1 МГц.
В диапазоне 30 м горизонтальная часть антенны работает как диполь, возбуждаемый четвертьволновым трансформатором, в роли которого выступает вертикальная часть антенны.
В диапазоне 20 м обе Г-образные части имеют высокий входной импеданс, и обеспечить хорошее согласование с кабелем можно лишь подключив к точке питания дополнительный проволочный четвертьволновый излучатель длиной 5,1 м.
В диапазоне 17 м излучатель 80-метрового диапазона имеет длину волны равной 5/4, что обеспечивает низкий входной импеданс антенны и возможность ее хорошего согласования с коаксиальным кабелем.
В диапазоне 15 м двухпроводная линия является полуволновым повторителем и обеспечивает хорошее согласование с излучателем диапазона 7 МГц.
В диапазоне 12 м резонансная частота антенны составляет немногим более 25 МГц, но входной импеданс имеет значительную реактивность, поэтому для согласования с передатчиком обязательно требуется антенный тюнер.
В диапазоне 10 м входной импеданс антенны очень велик, поэтому ее можно использовать лишь как вспомогательную. Согласование трансивера с антенной может обеспечить только антенный тюнер. Кроме того, для повышения эффективности излучения следует применять высококачественный фидер с низкими потерями на частотах диапазона 10 м.
Антенна G7FEK не является диполем «в чистом виде», поэтому не следует устанавливать ее в виде «перевернутого V», т.к. такая конфигурация приведет к значительному ухудшению параметров антенны.
Горизонтальное полотно антенны закрепляется на опорных мачтах, которые могут быть металлическими, но следует избегать установки такой мачты в непосредственной близости от двухпроводной линии. Если все же необходимо закрепить линию, то следует воспользоваться диэлектрической мачтой.
Волновое сопротивление открытой линии не имеет значения, но расстояние между ее проводниками должно быть не менее 20 мм. И это действительно так, ибо открытая линия, установленная в вертикальной части антенны, используется именно как часть данной антенны, а не выполняет функции фидера. Следовательно, волновое сопротивление линии не является критичным. Антенна отлично работает даже с 450-омной открытой линией.
Соединенные вместе нижние выводы открытой линии подключаются к центральной жиле 50-омного коаксиального кабеля, а противовесы или система заземления — к оплетке кабеля.
Минимальное требование к противовесу (резонансному радиалу, поднятому на некоторую высоту) — один изолированный провод длинои 19,8 м, проложенный под горизонтальным излучателем 80-метрового диапазона. Если для прокладки провода длины участка недостаточно, то провод можно согнуть так, чтобы он уместился в габариты участка. Следует иметь в виду, что нельзя размещать противовес непосредственно на земле.
Для повышения эффективности излучения и упрощения настройки антенны в диапазоне 7 МГц рекомендуется установить, кроме 19,8-метрового противовеса, хотя бы один противовес длиной 10 м.
Если антенна устанавливается в полевых условиях, то в качестве противовесов желательно использовать два медных провода диаметром 2,5 мм в изоляционной оболочке, длина которых приблизительно составляет 18,3 и 9,1 м. Провода можно расположить непосредственно на поверхности земли. Последние 3 м проводов рекомендуется поднять на высоту приблизительно 50 см. Такая система заземления обеспечит очень низкий КСВ в диапазонах 80 м и 40 м и упростит процедуру настройки антенны.
Так же можно использовать систему заземления с зарытыми в землю проводами. Длина каждого из них должна быть 10 м. Более длинные провода не окажут существенного влияния на качество работы антенны. Минимальное число проводов — 4, но лучше, если их будет больше.
С хорошей системой заземления антенна имеет максимальную эффективность, но ее полный входной импеданс в диапазоне 80 м составляет около 25 Ом, что требует использования антенного тюнера. Для успешной работы с DX предпочтение следует отдать хорошей системе заземления, а не стремиться получить КСВ, близкий к 1, поскольку в любой антенне главное — это эффективность излучения, а не низкий КСВ.
При работе на низких частотах излучение под низкими углами обеспечивает именно вертикальная часть антенны, а потому ни в коем случае нельзя допустить, чтобы какая-то часть этого элемента касалась земли или лежала на ней, крепилась к дереву или прибивалась к стене. Кроме того, снижение высоты антенны ниже 7,3 м тоже неизбежно сказывается на эффективности излучения.
При увеличении длины вертикальной части антенны (т.е. открытой линии) соответственно уменьшаются размеры горизонтальных излучателей. Иными словами, чем выше антенна, т.е. чем длиннее открытая линия, тем меньше пространства требуется для размещения горизонтальных излучателей. А вот увеличивать длину горизонтальных излучателей за счет уменьшения длины открытой линии не следует: в отличие от горизонтальных антенн, в данном случае «длиннее» еще не значит «лучше». Ибо длинная низко висящая горизонтальная антенна абсолютно неэффективна при работе в диапазоне 80 м, поэтому для получения оптимальных рабочих характеристик во всех диапазонах рекомендуется соблюдать предложенные размеры антенны.
Для оптимальной работы с DX необходимо иметь хорошее заземление и надлежащую систему радианов. В ходе многочисленных испытаний антенны не было выявлено кардинальных различий между стандартной системой заземления с множеством зарытых в землю радиалов и простой системой, состоящей из двух приподнятых противовесов длиной 19,8 и 10 м каждый. Радиалы не обязательно располагать только по прямой. Кроме того, радиалы или заземляющие стержни можно зарыть прямо в землю. Правда, заземляющие стержни не очень хороши для работы антенны на высоких частотах, разве что в тех случаях, когда почва в вашем саду имеет очень хорошую проводимость. Тогда нужно просто нарастить число зарытых в землю радиалов. Они могут быть достаточно короткими, менее 10 м. Для закапываемых в землю радиальных линий не рекомендуется использовать изолированный провод.
Настройку антенны следует начинать с подбора длины противовесов и их расположения, добиваясь явно выраженного минимума КСВ в диапазонах 3,7 и 7,1 МГц. Точные вели
чины резонансных частот в этих диапазонах на данном этапе не имеют решающего значения, их можно подстроить позднее. Если невозможно отыскать минимум КСВ ни на одной частоте в пределах этих диапазонов, то источник проблемы — в системе заземления. Значит, она требует проверки и/или доработки.
Добившись низкого КСВ (менее 2:1) в пределах диапазонов 80 м и 40 м, необходимо обеспечить точную настройку антенны в резонанс на частотах 3,7 и 7,1 МГц. Для этого изменяют длину каждого горизонтального излучателя. Очевидно, что когда КСВ минимален на частоте 3,58 МГц, следует укоротить горизонтальный излучатель 80-метрового диапазона. Для этого можно просто смотать конец провода, не отрезая его.
Точная настройка антенны в резонанс на частотах 3,7 и 7,1 МГц гарантирует ее работу на остальных, более высокочастотных диапазонах.
Даже если в процессе установки пришлось несколько изменить размеры антенны, и отсутствуют какие-либо приборы для ее точной настройки, то не стоит отчаиваться — на всех основных любительских диапазонах с помощью антенного тюнера антенну можно легко согласовать с трансивером.
На протяжении 2007 и 2008 годов сравнивалась работа антенны G7FEK и многодиапазонного диполя, установленного на высоте 7 м. Можно однозначно констатировать, что в диапазоне 80 м антенна G7FEK чаще всего более эффективна для радиосвязи с DX. Правда, на очень коротких трассах (100-400 миль) антенна G7FEK все же несколько уступает полноразмерному диполю, подвешенному на такой же высоте. Очевидно, что здесь сказывается более низкий угол излучения антенны G7FEK.
На остальных KB диапазонах антенна G7FEK работает так же, как и многодиапазонный диполь. Разве что, в диапазоне 14 МГц диполь работает несколько лучше, но это понятно: ведь в диапазоне 14 МГц антенна G7FEK не является резонансной. Для повышения эффективности работы в этом диапазоне следует применить дополнительный проволочный излучатель. Тем не менее, даже без такого дополнительного элемента антенна вполне прилично работает в диапазоне 14 МГц.
Если изготовленная антенна не имеет хорошего заземления, то рекомендуется использовать «запорный дроссель» в линии коаксиального питания, что предотвратит протекание ВЧ тока по внешней.оплетке кабеля и, соответственно, его прохождение через аппаратуру радиостанции. Дроссель можно изготовить из коаксиального кабеля RG-58, намотав 6 м кабеля на ПВХ-трубу диаметром 200 мм. Обычно дроссель устанавливается недалеко от точки питания антенны, но в данной антенне его можно установить на расстоянии около 17 м. Хотя такая рекомендация может показаться немного необычной, но она вполне эффективна, т.к. часть коаксиального кабеля (от точки питания до дросселя) играет роль дополнительного противовеса, который улучшает параметры системы заземления.
В диапазоне 30 м угол излучения антенны G7FEK довольно велик, поэтому финский радиолюбитель Juko, OH5RM, предложил использовать четвертьволновый шлейф (рис.2) для «отсекания» вертикальной части антенны от горизонтальной:
В результате, вместо горизонтального диполя с концевым возбуждением получилась типичная вертикальная несимметричная антенна. Наиболее оптимальные параметры для этого диапазона — низкий угол излучения и КСВ, близкий к 1, — получаются при длине вертикальной части 7,2 м, а шлейфа — 5,5 м. Кроме того, на рис.2 показан проволочный излучатель, который используется для повышения эффективности работы антенны в диапазоне 14 МГц.
Каждый радиолюбитель мечтает иметь на своей радиостанции направленные антенны. Особенно эта проблема актуальна для низкочастотных диапазонов, где полноразмерные направленные антенны, например Yagi, получаются уже столь внушительных размеров, что даже не представляется возможным установить такое сооружение. Да и ко всему — получить разрешение на установку таких просто громадных антенн – далеко не простая задача.
Вниманию представлен вариант направленной антенны для диапазона 40 метров (7 МГц). Эта антенна имеет следующие характеристики:
- Усиление 4,2 dbi
- Угол максимального излучения в вертикальной плоскости 33 градуса
- Отношение вперед/назад 24 db (4 балла по S метру)
- Ширина диаграммы направленности (ДН) по азимуту (по уровню -3db) 192 градуса
Антенна показана на рис. 1
Рис. 1
Она представляет из себя наклонный полуволновой диполь диной 19,65 м из медного провода 1,5-2 мм. Провод можно применить в ПВХ изоляции, но в этом случае следует учесть коэффициент укорочения провода в ПВХ примерно 0,96, т.е. диполь будет иметь общую длину 18,87 м. Неотъемлемой частью этой антенны является мелаллическая труба высотой 13,7 м и диаметром 40 мм, установленная на изоляторе. Внизу труба соединена с медным проводом-радиалом длиной 9-10 м. Эта длина не очень критична в сторону увеличения, т.к. излишек длины будет скомпенсирован конденсатором С. Провод обычный медный Ø 1-1,5 мм. В точке соединения трубы и радиала в разрыв включен кондесатор переменной ёмкости с максимальной ёмкостью 300-400 пФ, который является настроечным органом этой антенны.
Из рисунка становится понятно, что труба с радиалом представляют из себя пассивный рефлектор с общей длиной 22,7 м. Конденсатор в данном случае выступает в роли укорачивающего элемента для рефлектора. Активный вибратор – наклонный диполь. Нет нужды разъяснять как работает рефлектор любой антенны. Сверху труба продолжена до высоты 15,2 м диэлектрической вставкой. Это может быть полиэтиленовая, ПВХ, фибергласс или любой другой диэлектрик, например дерево.
К концу вставки прикреплен наклоный диполь. Нижний конец диполя может быть расположен над землёй/крышей на расстоянии 1 м. Известно, что на концах диполя всегда максимум напряжения, поэтому в целях безопасности лучше расположить его выше, скажем 2,5 метра, но тогда придётся увеличивать общую высоту всей антенны. Можно сделать следующий вариант – согнуть нижний конец диполя в направлении на мачту и закрепить его верёвкой к мачте. В этом случае обеспечивается безопасность от случайного прикосновения к диполю во время передачи. Такой альтернативный вариант немного теряет в усилении (примерно 0,5 dbi), но зато уменьшается на 1 градус угол излучения в вертикальной плоскости,
Антенну лучше всего настраивать на максимальное подавление сигнала. Усиление антенны в процессе перестройки конденсатора остаётся почти постоянным, а вот подавление меняется очень сильно. Поэтому для настройки лучше всего использовать генератор с вертикальной антенной-штырем, отнесённым от антенны минимум на 3-4 лямбды. При моделировании получается ёмкость 260 пФ. В реальности это значение возможно будет другим. После окончания настройки конденсатор можно заменить постоянным керамическим с нужным количеством кВар. ДН антенны в вертикальной плоскости показана на рис. 2
Рис. 2
Видно, что антенна принимает и излучает сигналы в большом диапазоне углов. Это хорошо, как для коротких трасс, так и для трансатлантических. На рис. 3 показана азимутальная ДН антенны. Красным цветом показана вертикальная составляющая излучения антенны, синим (восьмёрка) – горизонтальная, а чёрным – суммарная ДН антенны.
Рис. 3
При подключении кабеля питания антенны, жилу кабеля следует подключить к верхней половине диполя а оплётку — к нижней. Входной импеданс диполя в этой антенне равен 110 Ом. Если запитать антенну кабелем 75 Ом, то получим КСВ=1,47. Для тех, кто хочет тщательнее согласовать диполь с кабелем можно применить ¼ волновой отрезок кабеля 75 Ом подключенный к диполю. На другом конце такого кабеля-трансформатора будет импеданс 51,1 Ом, поэтому к нему уже можно подключить кабель 50 Ом любой длины.
Теперь некоторые рекомендации для тех, кто захочет сделать такую антенну с ДН на 4 направления. В этом случае естественно понадобятся 4 аналогичных диполя и 4 индивидуальных радиала, по 9 метров для каждого направления. Но в этом случае, при работе в конкретном направлении остальные диполи не должны принимать участия. Для этого нужно отключать при помощи реле неработающие в данный момент кабеля (оплётку и жилу), прямо у точки питания каждого диполя. Таким образом каждый диполь будет состоять из двух отрезков примерно по 10 метров, которые не резонируют и значит не вносят влияния в работу антенны. Также желательно отключать не работающие радиалы. Если радиалы не отключать — антенна теряет усиление до 3,1 dbi и у неё снижается отношение вперёд/назад до 15-16 дб.
Антенну можно использовать и для других диапазонов, смасштабировав её размеры. Такая антенна будет полезной охотникам за DX, дипломами, контестменам.
А. Барский VE3XAX ex VA3TTT
73!Вконтакте
Одноклассники
Google+
Носимые КВ антенны. Антенна — трансформер
Носимые КВ антенны. Антенна — трансформерХочу поделиться простой КВ антенной, которую можно развернуть в любой пешей прогулке (естественно с трансивером) , будь то экспедиция, выезд на природу или даже дача. И так, всего по не многу… Нужен ли антенный тюнер? Как известно, любая трансформация энергии — приводит к её потерям. Что делает антенный тюнер, он трансформирует ВЧ напряжение, выработанное передатчиком расчитанным на нагрузку 50ом, в другое сопротивление. Если оно близко к 50-и омам, то потери небольшие, КПД получается около 80%. Однако, при подключении к антенне случайной длины, сопротивление которой может меняться от ом до ком, КПД антеннатюнера существенно уменьшается и находится в пределах 30 -…
Отлично, так держать! — 8.2
Рейтинг пользователей 4.68 ( 3 голосов)0 0 votes
Рейтинг статьи
Хочу поделиться простой КВ антенной, которую можно развернуть в любой пешей прогулке (естественно с трансивером) , будь то экспедиция, выезд на природу или даже дача.
И так, всего по не многу…
Нужен ли антенный тюнер?
Как известно, любая трансформация энергии — приводит к её потерям. Что делает антенный тюнер, он трансформирует ВЧ напряжение, выработанное передатчиком расчитанным на нагрузку 50ом, в другое сопротивление. Если оно близко к 50-и омам, то потери небольшие, КПД получается около 80%. Однако, при подключении к антенне случайной длины, сопротивление которой может меняться от ом до ком, КПД антеннатюнера существенно уменьшается и находится в пределах 30 — 60%. Если учесть что мощность носимых КВ радиостанций не велика (5 — 20Вт), то получается что КПД всего тракта, от передатчика до антенны — очень низкий. Именно поэтому, даже хорошо согласовав антенну случайной длины с передатчиком, в эфире вас слышат слабо, а предугадать её характеристики довольно затруднительно.Значит такую антенную систему можно рассматривать только как аварийную и не для эффективной работы в эфире. Что нужно сделать, чтобы КПД был не хуже 80-90% и есть ли варианты? Да, нужно сделать резонансную антенну с сопротивлением 50 ом, тогда ВЧ энергия без трансформации и соответственно без потерь, излучается в эфир. Потерями в кабеле можно пренебречь, потому что он имеет длину до 10 метров.
Антенна автора, в начальном варианте предлагает работу на диапазоне 14 и 28 МГц.
Сама идея не нова и применяется в профессиональной, мобильной связи на КВ. Суть ее в том, что одно и тоже полотно антенны, в зависимости от способа подвеса, излучает под разными углами, относительно горизонта. Таким образом у нас есть возможность накрыть ближнюю зону и дальнюю зону, иметь небольшое усиление и направленность. Антенна, рассчитана в первую очередь для пеших экспедиций, вес полного комплекта (мачта, кабель, оттяжки, полотно, колышки и тд) всего 500-800 гр, входное сопротивление 50 ом.
Резонансные частоты 14 и 27-29 МГц, в минимальном варианте (можно добавить и другие). Комплект состоит из удилища длиной 4 — 6 метров, полотна антенны с длиной 10.5 м., кабеля РК-50 длиной 7 метров, трех колышков с оттяжками. Иногда нужна дополнительная пластиковая труба, чтобы удлинить антенну до 4.5 — 5.5 м, если удилище короткое. Хочу обратить особое внимание, на то что максимальный КПД антенны получается при высоте мачты от 5 до 7 метров. В качестве изоляторов, везде используются «штрапсы». Сборка — разборка антенны осуществляется без каких-либо инструментов, одним человеком. Хотя у меня не получилось, поэтому нас было двое, да и было веселее ))
И так, материал который я использовал:
- Удилище пластиковое 7 м
- Провод в изоляции 2.5 кв.мм (ПВ-3). Взял 20 м
- Упаковку пластиковых хомутов (штрапсы)
- Изолента
- Коаксиальный кабель RG-58 A/U — 14 м
- Обжимные клемы для соединения диполей
- Колышки в кол-ве 3 шт, использовал сварочный электрод 3 мм
- Веревка для оттяжек, 20 м
- Разъем PL-259 — 2 шт. и одна ответная часть SO 239
- Кусочек гетинакса, но можно использовать и текстолит или оргстекло
Делаем мачту из удилища
Простая, дешевая и легкая мачта получается из рыболовного удилища длиной 5-7 метров. Длина в сложенном виде 1145 мм и 1221 мм, вес 450 гр. и 820 гр., диаметр 30 мм и 37 мм. На такую мачту можно повесить полноразмерный диполь, луч или полотно для штыря.
Чтобы удилище-мачта уверенно стояла на земле, льду и другой поверхности, я сделал некое подобие стакана из сан.технической пластиковой трубы и винта М8
Установка и крепление мачты-удилища
Чтобы мачта стояла, ее нужно как-то закрепить. Если вы используете антенны типа »перевернутая V» то сами лучи уже являются оттяжками, в этом случае достаточно добавить всего одну оттяжку. Для штыря, достаточно 3 оттяжки из толстой лески или веревки. Я использовал шнур комбинированный, плетеный D4 мм, но можно использовать капроновый шнур или обычную бельевую веревку. Поскольку мачта получается очень легкой, нет необходимости делать более трех оттяжек. Колышки из электродов, верхнюю их часть, я обмотал изолентой светлого цвета, чтобы колышки не теряли из вида.
Перевернутая V на 14 — 28МГц
Эта разновидность дипольных антенн характеризуется тем, что при небольшой высоте подвеса, основная часть излучения, уходит под большим углом к горизонту (в нашем случае 50 — 90°). Это обеспечивают маленькую мертвую зону или даже её полное отсутствие и устойчивую связь на относительно небольших расстояниях. В первую очередь онлайн казино несёт регулярную, каждодневную прибыль учредителю, создателю, владельцу клуба. На втором месте стоит персонал казино. Усомнившись в данной истине, все эти люди лишатся клуба, завтра уйдут с гемблинг-рынка. Как и в любом бизнесе, при неверном подходе к делу хозяева конкретного заведения останутся без дохода. Но не стоит мечтать об этом же простому игроку – кирпичику, если хотите, винтику в системе, принадлежащей не ему. Другая важная особенность »перевернутой V» — возможность работы из густого леса и глубоких ущелий, оврагов и тд, при сохранении достаточной эффективности (штырь в этих условиях работает плохо).
Для походных антенн, нежелательно использовать классические фарфоровые изоляторы, они слишком тяжёлые. Штрапсы, в данном случае лучше, потому что легче и у них присутствует «амортизационный эффект», изоляционные свойства прекрасные, их можно взять про запас.
Настройка заключается в подборе отрезков проволоки, начиная с короткой, для получения минимального КСВ на частотах. На 28.2 МГц вы должны добиться КСВ не хуже 1.1, а на 14.1 МГц = 1.2.
Установив антенну и включив антенный анализатор встроенный в трансивер ICOM IC-7000, мы с RA9YEN были приятно удивлены, что антенна на 28 МГц была точно настроена внужный нам участок, так что настраивать ее не пришлось. Проверить работу не удалось, диапазон был пустой. Зато подергали Эхо-репитер на 27 МГц, расположенный в нашем городе на частоте 27.085 (11CH FM), который принадлежит АвтоРадоКаналу-Барнаул.
Опустили мачту, соединили 14 МГц. Антенна строилась на 13.500, так что пришлось покусать полотно. Как итог, добились КСВ 1.1-1.2 в диапазоне частот 14.000-14.300 . Результатом были довольны, начали тестировать антенну на общий вызов. Ну нам конечно никто не ответил, т.к. на 14 МГц шел тест, но мы нашли лазейку и установили пару связей, принимали нас хорошо. Слышали Европейские станции, Японию ну и большой pile-up.
Но, без приключений не обошлось. Надвигалась грозовая туча и поднялся хороший ветер. В итоге, наша мачта переломилась в трех местах, благо только самая верхняя часть, порядка 1-го метра. Особого разочарования не получили, т.к. легко убрали поломанные части удилища и собрали антенну по новой.
Добавляем диапазоны 24, 21 и 18МГц
Если 14 и 28 Мгц недостаточно, количество диапазонов можно увеличить, никаких изменений в конструкции, делать не нужно, все размеры остаются прежними. При этом сохраняется высокая эффективность антенны. Суть метода в том что, в разрыв каждого плеча (между полотнами антенн на 28 и 14 мгц) вставляем заранее заготовленные конденсаторы. Переход на другой диапазон занимает секунды, снимать антенну не нужно, до перемычек легко дотянуться руками. Вот необходимые данные:
|
Конденсаторы изготовлены из кусков тонкого коаксиального кабеля. Итак, берем кусок кабеля длиной 400мм, с одной стороны припаиваем лепестки как у перемычек на антенне и все заделываем термоусадками. С другой стороны ничего не делаем, подключаем прибор и меряем емкость, добиваемся 7пф(для диапазона 21МГц), подключаем оба конденсатора в разрывы антенны и дальнейшую настройку производим по КСВ-метру, до получения минимального КСВ. Если ёмкость конденсаторов в плечах будет немного отличаться — ничего страшного, на эффективности антенны это не скажется. Я использовал подстроечные керамические конденсаторы.
Т.к. уже темнело и комары одолевали, настройку на 21 МГц и 7 МГц производить не стали.
Вот собственно и всё, за небольшие деньги, мы получаем вполне эффективную антенну для путешествий, походов или дачи. Даже если, что-то сломается, то починка антенны займет копейки.
Вот собственно и всё, не бойтесь пробовать, не бойтесь экспериментов. Удачи!
[su_custom_gallery source=»media: 1883,1882,1880,1879,1878,1876,1875,1874,1871,1870″ link=»lightbox» target=»blank» width=»130″ height=»130″ title=»never»]
Конструкция антенны собрана по описанию автора UA6HJQ, Северный Кавказ
Краткая характеристика УНУ Стенд СУРА
Уникальная научная установка «Многофункциональный комплекс для исследования околоземного и космического пространства (Стенд СУРА, рег. № 06-30)» была создана в 1981 году и предназначена для проведения прикладных и фундаментальных исследований верхней атмосферы Земли при наличии возмущений естественного и техногенного происхождения и моделирования условий распространения радиоволн КВ и УКВ диапазонов и ионосферных радиотрасс различной протяженности в интересах функционирования радиосистем специального назначения, радиолокации объектов ближнего космоса, радиовещания и телевидения. Основным назначением является исследование нелинейных процессов, возникающих в ионосферной плазме под действием мощного коротковолнового радиоизлучения.
Основная часть оборудования и аппаратуры Уникальной научной установки (УНУ) Стенд СУРА расположены на территории экспериментально-опытной базы ННГУ «Васильсурск» в 140 км от г. Нижний Новгород. Экспериментально-опытная база «Васильсурск» представляет собой полностью автономный исследовательский центр, оснащенный достаточно современным оборудованием. К электроподстанции полигона подходит 30-ти километровая выделенная высоковольтная ЛЭП-35. Имеется своя водокачка, котельная, вспомогательные хозяйственные службы. Предусмотрена возможность приема и проживания групп специалистов в периоды проведения ими экспериментальных исследований с использованием стенда СУРА.
Основу собственно стенда СУРА составляют три коротковолновых радиовещательных радиопередатчика ПКВ-250 мощностью 250 кВт каждый (диапазон частот передатчиков 4–25 МГц) и 144-элементная фазированная антенная решетка (ФАР) размером ~300×300 кв.м. с полосой рабочих частот 4.3–9.5 МГц, смонтированная на железобетонных опорах высотой 22 м и состоящая из трех независимых секций размером ~100×300 кв.м. Коэффициент усиления антенной системы на средней частоте рабочего диапазона составляет ~26 дБ. Эффективная мощность излучения 80–280 МВт. Энергетику нагревного комплекса обеспечивают специализированная трансформаторная электроподстанция мощностью 8 МВт и внутреннее распределительное устройство для питания мощных радиопередатчиков и диагностической аппаратуры. Сканирование лучом – ±40°, механическое, в плоскости С-Ю; время переключения – 20 мин; поляризация Х, О; модуляция – CW/AM/ импульсная.
УНУ СУРА работает совместно с диагностическими устройствами, размещенными в непосредственной близости от передатчиков (автоматизированный цифровой ионозонд БАЗИС и современный ионозонд CADI, установка частичных отражений, установка для исследования ионосферы с помощью искусственных периодических неоднородностей, приемный пункт для наблюдений искусственного радиоизлучения ионосферы, мезосферный КВ радар, вспомогательные антенны и фидерные линии). В выносном диагностическом пункте «Новая жизнь» имеется КНЧ-УНЧ-СНЧ приемный комплекс для измерений электромагнитных сигналов в диапазоне 0.01Гц – 100кГц. В исследованиях модификации ионосферы широко используется Российская сеть ЛЧМ-зондирования ионосферы. Кроме того, при проведении измерений электромагнитных сигналов в диапазоне 0.01Гц — 100кГц возможно использование передвижного (выездного) приемного комплекса, позволяющего проводить пространственно разнесенные синхронные измерения с базами различной протяженности и ориентации.
Важным преимуществом УНУ СУРА по сравнению с зарубежными аналогами — EISCAT (Тромсе, Норвегия), HAARP (Аляска, США), Аресибо (Пуэрто-Рико, США) — является способность 144-элементной ФАР стенда работать не только в качестве передающей, но также и в качестве приемной антенны. Это позволяло использовать установку для исследований околоземной плазмы и объектов ближнего космоса методами радиозондирования, а также для проведения уникальных радиоастрономических измерений в длинноволновой части декаметрового диапазона волн — наиболее низкочастотной части диапазона электромагнитных волн, наблюдения в котором возможны с поверхности Земли.
Большая эффективная мощность излучения в сочетании с более чем двукратным перекрытием рабочего диапазона по частоте, возможностью синхронной или независимой работы трех радиопередающих модулей и гибкой системой управления режимами излучения, возможность наклона диаграммы направленности передающей антенны в плоскости геомагнитного меридиана в пределах 40 градусов от вертикали, а также развитая сеть диагностических устройств в широком диапазоне частот от УНЧ до СВЧ обеспечивают высокий научный потенциал УНУ.
УНУ Стенд СУРА — единственная в России установка по изучению искусственных ионосферных возмущений в поле мощных радиоволн, оснащенная самыми разнообразными диагностическими средствами. Она используется также в качестве установки для диагностики ионосферы и верхней атмосферы методами ЛЧМ-зондирования, управления ионосферным каналом распространения радиоволн, для измерения параметров и динамических характеристик ионосферы и верхней атмосферы с помощью рассеяния радиоволн на искусственных периодических неоднородностях; в качестве моностатического КВ радара для исследования мезосферы и магнитосферы Земли; излучающего модуля бистатического радара для исследований околоземной плазмы и солнечного ветра методом радиопросвечивания; радиотелескопа для астрономических исследований в длинноволновой части декаметрового диапазона. На базе стенда был создан уникальный комплекс радиоакустического зондирования атмосферы, позволявший исследовать температурные профили и динамические процессы в атмосфере на высотах от 0,5 до 15 км на уровне, сопоставимом с уровнем исследований на известном MU-радаре в Японии.
За время ее существования на УНУ Стенд СУРА были выполнены сотни исследовательских работ, в которых установка использовалась в качестве:
- нагревного стенда для изучения нелинейных процессов в ионосфере в поле мощного КВ радиоизлучения;
- исследовательской установки для диагностики ионосферы и верхней атмосферы методами ЛЧМ-зондирования, рассеяния радиоволн на искусственных периодических неоднородностях и наблюдений искусственного радиоизлучения ионосферы;
- моностатического КВ радара для исследования мезосферы и магнитосферы Земли;
- излучающего модуля бистатического радара для исследований околоземной плазмы и солнечного ветра методом радиопросвечивания;
- радиотелескопа для наблюдений космического радиоизлучения в длинноволновой части декаметрового диапазона волн;
- установки для исследования оптического свечения атмосферы;
- установки для исследования специальных вопросов распространения радиоволн КВ и УКВ диапазонов;
- установки для моделирования естественных и техногенных возмущений в верхней атмосфере.
GPS-703-GGG-HV | НовАтель
GPS-703-GGG-HV принимает L1, L2, L5 GPS; L1, L2, L3 ГЛОНАСС; Частоты B1, B2a, B2b / B2l BeiDou и E1, E5a / b Galileo. Клиенты могут использовать одну и ту же антенну только для GPS, для приложений с двойным или тройным созвездием, что увеличивает гибкость и снижает затраты на оборудование. GPS-703-GGG-HV подходит для использования в условиях сильной вибрации.
Характеристики
- L1, L2, L3, L5, B1, B2a, B2b / B2l, E1, E5 и E5a / b
- GPS + ГЛОНАСС + BeiDou + Galileo прием сигнала
- Отличное подавление многолучевости
- Высокостабильный фазовый центр
- Соответствует RoHS
Преимущества
- Функциональность кольцевой дроссельной антенны без учета габаритов и веса
- Снижает затраты на оборудование и снижает потребность в модернизации в будущем
- Высококачественные измерения и стабильный фазовый центр для прецизионных приложений
Атрибуты
Высота (мм) | 69.00 | |
Вес (г) | 530,00 | |
ГЛОНАСС | ||
Галилео | ||
BeiDou |
Стабильный фазовый центр
Фазовый центр этой антенны остается постоянным при изменении азимута и угла места спутников.На прием сигнала не влияет вращение антенны или высота спутника, поэтому размещение и установка антенны могут быть легко выполнены. Благодаря тому, что фазовый центр сигналов GNSS находится в одном и том же месте, и с минимальным отклонением фазового центра между антеннами, эта антенна идеально подходит для базовых линий любой длины.
Прочная, перспективная конструкция
Эта прочная антенна заключена в прочный водонепроницаемый корпус и соответствует стандарту MIL-STD-810G в отношении вибрации, агрессивной среды и солевого тумана.Аналогичен по форм-фактору другим нашим высокопроизводительным антеннам серии GPS-700, GPS-703-GGG-HV имеет повышенную надежность для использования в условиях сильной вибрации.
Выполняя директиву Европейского Союза по ограничению использования опасных веществ (RoHS), интеграторы могут быть уверены, что антенна GPS-703-GGG-HV может использоваться в проектировании систем на долгие годы.
Руководство по высоковольтной антенне Winegard Sensar
Winegard Sensar HV: Лучшая на рынке, роскошная, антенна для дома на колесахЧерез некоторое время в дороге даже самый счастливый турист может стать капризным без каких-либо серьезных развлечений.
К сожалению, книги, журналы и игры о путешествиях могут наскучить после продолжительного периода времени, и мы можем захотеть немного хорошего, старого телевидения.
Именно в таких обстоятельствах покупка антенны для автоприцепа может стать отличным вложением средств, позволяя вам воспользоваться преимуществами развлечений, которые обычно не доступны во время путешествий на прицепе.
Однако рынок антенн для прицепов может сбивать с толку. При большом разнообразии моделей, марок и возможностей бывает сложно понять, с чего начать.
Если вы из тех, кто ищет что-то простое и дешевое, эта статья, скорее всего, не для вас. Если вы ищете качество и отличное соотношение цены и качества, тогда.
Кто такой Винегард?Компания Winegard производит различные типы высококачественных антенн более 60 лет.
Основанная в 1954 году, эта американская компания разработала более 1000 инновационных моделей антенн и получила 80 патентов на продукцию.
Их линейка антенн Sensar, в частности, на протяжении более 30 лет неизменно называлась ведущей линейкой антенн для жилых автофургонов.
Винегард СенсарС первого взгляда легко увидеть, что антенна Winegard Sensar HV имеет чрезвычайно уникальный дизайн.
Несмотря на то, что антенна, несомненно, привлекает внимание, цель интересной диаграммы направленности антенны состоит в том, что она позволяет принимать как горизонтальные, так и вертикальные цифровые сигналы.
Этот тип приема является уникальным для Sensar и очень важен, поскольку позволяет просматривать гораздо больше свободных каналов, чем только горизонтальные или вертикальные.
В частности, Sensar известен приемом цифровых каналов в диапазоне УВЧ и сложных цифровых каналов в диапазоне УКВ, и его можно точно позиционировать изнутри жилого автофургона, чтобы «определить» наилучшее место для приема.
Чтобы пойти еще дальше, антенна Winegard дополнительно оснащена двумя мощными антеннами с независимым усилением, способными усиливать более слабые сигналы, чтобы обеспечить вам то, что рекламируется как «кристально чистый прием» со всех каналов в пределах 90 км. диапазон.
Наконец, каждая антенна Sensar покрыта эластичным порошковым покрытием, предназначенным для поддержания долговечности крыши жилого автофургона, и дополнительно проходит интенсивные УФ-испытания и испытания на воздействие окружающей среды, чтобы гарантировать максимальный срок службы и экологичность.
Winegard Sensar Технические характеристикиЧто касается технических характеристик, Winegard Sensar HV рекламируется следующим образом:
- Доступен в белом цвете
- Принимает сигналы высокой четкости, а также цифровые УКВ и УВЧ
- Усиленная антенна на 75 Ом (эфирная цифровая)
- Общий вес 2 шт.9 кг
- Эластичное порошковое покрытие
- Размеры:
- В походном положении — 1174 мм (ш) x 387 мм (г) x 101 мм (в)
- Поднятый — 1174 мм (ш) x 387 мм (г) x 762 мм (в)
При покупке Winegard Sensar HV вы получите:
- Одна усиленная антенна Sensar и подъемник в сборе
- Один блок питания +12 В постоянного тока
- Один коаксиальный кабель 508 мм, 75 Ом
- Один коаксиальный кабель 152 мм, 75 Ом
- Все внутренние органы управления
- Все монтажное оборудование
- Руководство по эксплуатации и вся печатная документация
Предыдущие абзацы любезно предоставлены нашими друзьями из Caravan RV Camping, ведущего онлайн-супермаркета Австралии.
По любым вопросам или проблемам, связанным с кемпингом, обращайтесь напрямую в 1800-RV PARTS. Обладая более чем 40-летним опытом работы в индустрии кемпинга на колесах, они являются богатым и надежным источником бесценных знаний в области кемпинга.
ОТКАЗ ОТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ * Обратите внимание, что эта рекомендация носит общий характер, и мы настоятельно рекомендуем проконсультироваться с руководством по продукту и, при необходимости, с профессиональным установщиком.
Высоковольтная антенна Freevision — Полный комплект — Winegard — Запчасти для прицепов и ремонт
ЗВОНИТЕ СЕГОДНЯ! ТЕЛ: (02) 4954 9996 — ДОСТАВКА ПО ВСЕЙ АВСТРАЛИИ
600 долларов США.00
Эта антенна цифрового телевидения постоянно прикреплена к крыше вашего дома на колесах или автодома. Он заводится и вращается вручную изнутри вашего автофургона. Преимущество этой модели перед SenSar III заключается в том, что она собирает вертикальные и горизонтальные сигналы, которые охватывают все стили австралийских передатчиков.
Дополнительный ведомый НЕ требуется для этой модели, так как технология встроена в стандартную комплектацию.
Эта антенна была широко разработана в Соединенных Штатах с большим количеством австралийских входов, чтобы обеспечить высокое качество изображения в любой точке Австралии.
В комплект входит: —
Остался только 1 (возможен возврат)
Описание
Эта антенна цифрового телевидения постоянно прикреплена к крыше вашего дома на колесах или автодома.Он заводится и вращается вручную изнутри вашего автофургона. Преимущество этой модели перед SenSar III заключается в том, что она собирает вертикальные и горизонтальные сигналы, которые охватывают все стили австралийских передатчиков.
Дополнительный ведомый НЕ требуется для этой модели, так как технология встроена в стандартную комплектацию.
Эта антенна была широко разработана в Соединенных Штатах с большим количеством австралийских входов, чтобы обеспечить высокое качество изображения в любой точке Австралии.
В комплект входит: —
- 1 высоковольтная антенна Winegard Sensar FreeVision.
- 1 комплект оборудования / крепеж.
- 1 блок питания.
- Коаксиальный кабель 1 x 6,1 м.
- Коаксиальный кабель 1 x 1,4 см.
- Гарантия 1 год.
- Бренд: Winegard
- Штрих-код: 615798400903
- Принимает цифровые сигналы стандарта и HD
- принимает аналог
- Диапазон 144 км
- Рабочее напряжение: 12 В постоянного тока
- Рабочие размеры: 43,2 x 116 см (см).
- Размеры в походном положении 125.3 х 11,2 выс. (См). (это размер, который потребуется, чтобы свернуть на крышу)
- Установленная масса 3,13 кг
Дополнительная информация
Масса | 5,2 кг |
---|---|
Размеры | 118 × 21 × 44 см |
Купил Кен из REDLAND BAY Queensland, Австралия
Общий заказ на $ 84.44
Retrofit Winegard FreeVision Sensar HV Antenna купить в campsmart
Обратите внимание, что это только головка и мачта — не подходит для новой установки.
Комплект для модернизации антенны позволяет заменить усилитель на существующей антенне Winegard на двунаправленную головку Sensar HV. Его также можно использовать для замены головок на антеннах Antennatek, так как можно использовать старый подъемный механизм.
Winegard Sensar — это новая инновационная антенна, которая принимает как горизонтальные, так и вертикальные цифровые сигналы, что позволяет принимать больше каналов. Он оснащен двумя антеннами с независимым усилением для обеспечения максимального цифрового программирования в диапазонах VHF / UHF. Это позволит вам получить прием по всей Австралии.
Winegard FreeVision Sensar постоянно прикреплен к вашему автомобилю, и его можно заводить и вращать изнутри вашего дома на колесах.
Сделанная в США, эта двунаправленная антенна принимает аналоговые, а также стандартные и цифровые сигналы высокой четкости и была разработана для установки в ловушку от 2 человек.Толщина 5 см — 12 см.
Технические характеристики:
- Дальность: 144 км Эксплуатация
- Напряжение: 12 В постоянного тока
- Размеры: 43,2 Ш x 116 В (см)
- Размеры в походном состоянии: 125,3 x 11,2 (см)
- Вес: 3,13 кг
На Winegard Sensar HV предоставляется ограниченная гарантия сроком на 1 год.
Обратите внимание:
Этот комплект для модернизации не подходит для новых установок, так как он включает только голову и мачту. Если вы хотите установить новую антенну, см. Наш отдельный список для получения полного комплекта со всеми включенными деталями.
Нам не терпится доставить вам ваш дом на колесах и туристическое снаряжение.Вот несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы помочь нам доставить вам ваши товары как можно быстрее.
Пожалуйста, оставьте нам номер телефона , чтобы при необходимости связаться с вами по поводу доставки. Мы не будем использовать его ни в каких других целях.
Сожалеем, но мы не доставляем товары на абонентские ящики.
Для доставки пользуемся услугами курьеров, они не могут доставить на абонентские ящики.
Сколько времени это займет?
Большинство товаров доставляются в течение 3 дней с момента покупки. Мы находимся в Новом Южном Уэльсе, если вы находитесь в WA, TAS или в отдаленной региональной зоне, время доставки ваших товаров может составлять от недели до десяти дней с момента отправки.
Как я узнаю, что вы отправили мой товар?
Курьерская служба отправит вам данные для отслеживания ваших товаров, как только они будут отправлены.
Когда вы доставляете?
Наши курьеры доставляют от 7 до 7 часов.утра и 6 вечера в будние дни.
Если вы не часто бываете дома, оставьте альтернативный адрес доставки при оформлении заказа (например, рабочий адрес).
Мы не доставляем по выходным и праздничным дням. Пожалуйста, учтите это при доставке.
Куда вы доставляете?
Мы осуществляем доставку по фиксированной цене. Цены указаны для крупных региональных центров и мегаполисов. Если вы живете в отдаленном районе, почтовые расходы могут потребовать дополнительной платы. Пожалуйста, свяжитесь с нами для получения предложения перед покупкой.
Мы не доставляем на удаленные оффшорные острова.
Что-то пошло не так.
Из лучших побуждений в мире иногда что-то может пойти не так.
Курьеры могут задержаться, товар может быть поврежден. Если что-то из этого произойдет, сообщите нам в течение 48 часов после получения товара! Сфотографируйте проблему, сохраните упаковку и позвоните или напишите нам по адресу [email protected] или 1300 553 189
.Артикул | 900-00070 |
Модель № | CC-25HV |
Штрих-код № | 615798400897 |
Марка | Винегард |
Масса в упаковке | 3.2000 кг |
Транспортная ширина | 0,450 м |
Транспортная высота | 0,120 м |
Транспортная длина | 1.170м |
Отгрузочный кубик | 0,063180000м3 |
Тип | новый |
Мы продаем только качественную продукцию известных поставщиков.
Все товары в нашем магазине от известных австралийских поставщиков и имеют 12-месячную гарантию производителя на неисправности и дефекты.
Неиспользование, повреждение или передумание покупателем не покрываются гарантией производителя.
Для оформления претензии вам может потребоваться вернуть товар для осмотра, прежде чем претензия будет обработана. Если у вас возникла проблема с товаром, отправьте нам сообщение с полным описанием неисправности, вашими контактными данными и фотографиями, и мы поможем вам с претензией производителя.
На некоторые из наших товаров предоставляется трехлетняя гарантия производителя, например на солнцезащитные кремы Coast и крышки Adco.Если на товар действует трехлетняя гарантия, это будет четко указано в описании товара.
Мы не принимаем возврат для нижеперечисленных продуктов (за исключением дефектных):
Выбирайте внимательно.
*** Покупатель обязан прочитать описание продукта, понять, что вы покупаете, измерить свой автомобиль и узнать, какой размер вам нужен.
Мы не принимаем возврат без изменений:
* Покрытия для трейлеров, трейлеров или откидных крышек
* Изготовленные на заказ изделия
* Все навесы и пристройки / стены для навесов
* Специальные заказы (товары, которые не хранятся на регулярной основе которые были специально заказаны для клиента)
* Все, что было установлено, использовано, маркировано, повреждено или установлено каким-либо образом.
Модернизация антенны Wingaurd
Автор: Джон Смит, 6 января 2019 г.
Установка очень проста, не разрезал коаксиальный кабель, как было указано в инструкции, снимите первую втулку со старой антенны и удалите кабель без проблем, что облегчает повторное подключение к новой антенне.
(5)
Winegard Retro-fit
Автор: Малкольм Ноубл, 16 июня 2018 г.
Идеально. Красивый прием сразу.Инструкции могли бы быть лучше. Было бы полезно, если бы они указали, что это будет одиночная мачта, а не двойная мачта.
(5)
Retro fit
Автор: Джефф, 1 августа 2017 г.
Я еще не использовал ретро-антенну, но услуга, которую я получил от Camp smart, была отличной, продукт прибыл вовремя и его легко установить.
(5)
Retro fit
Автор: Джефф 31 июля 2017 года
Я еще не использовал ретро-антенну, но услуга, которую я получил от Camp smart, была отличной, продукт прибыл вовремя и его легко установить.
(5)
трудно помещается
Автор: Аллан Паквуд, 9 декабря 2016 г.
Достаточно легко снять старую, но поставляемый фиксирующий штифт был недостаточно длинным, поэтому пришлось использовать старый, который отличается и имеет нажимной колпачок, который вам нужно почти разрушить, чтобы снять. также необходимо заменить кабели из-за повреждения на солнце, поэтому это займет намного больше времени, чем просто замена, проще, если это сделает кто-то другой.
(3)
Напишите отзыв о продукте
Подробный обзор высоковольтных широкополосных и сверхширокополосных антенн для приложений IEMI
Представлен всеобъемлющий обзорный документ, касающийся геометрии, топологии, методологии реализации, механизмов подачи и области применения широкополосных и сверхширокополосных (СШП) антенн для приложений с большой мощностью. Учитываются одноэлементные антенны, антенны на основе отражателя и антенны решетчатого типа, разработанные во всем мире.Рассматриваемые здесь антенны сгруппированы по схожести по структуре, а их характеристики сравниваются в зависимости от способа их реализации. Эта информация представляет собой руководство по выбору различной геометрии для различных приложений, особенно в приложениях, относящихся к преднамеренным электромагнитным помехам (IEMI). Несколько моделей антенн были смоделированы в CST для переходных характеристик, чтобы показать их типичные переходные характеристики. Представлена исчерпывающая сравнительная таблица с мировыми разработками и некоторыми местными разработками.
Преднамеренные электромагнитные помехи (IEMI) представляют собой потенциальную угрозу для электронных систем и в целом попадают в категорию технологий оружия направленной энергии (DEW) [1, 2]. Среда IEMI для нарушения или повреждения электроники может быть реализована с помощью систем высокомощного электромагнитного излучения (HPEM) либо с помощью повторяющихся высоковольтных широкополосных / сверхширокополосных (HV-WB / UWB) переходных импульсов, либо с помощью сверхвысокой мощности микроволн (HPM). узкополосный импульс заданной частоты [3, 4]. Системы HPEM были разработаны во всем мире для различных приложений, и Prather [5] исследовал возможности высокой мощности по всему миру.Проектирование и реализация антенн для систем HPEM — довольно сложная задача и проблема, поскольку эти огромные напряжения и / или мощность требуют больших структур, которые обеспечивают достаточно места, чтобы избежать пробоя коронным разрядом. Однако эти большие размеры являются препятствием для адаптации этой технологии для приложений IEMI. Гири [6] классифицировал и определил среды IEMI на основе их соотношений полос на гипо, мезо, субгипер и гипердиапазоны, как показано в таблице 1. Соответственно, антенны, которые мы будем обсуждать ниже, имеют отношение полос больше 1 .01 попадает в категорию мезодиапазонов и выше. Антенны HV-WB / UWB передают и принимают очень резкие переходные импульсы высокого напряжения (~ несколько сотен кВ) со временем нарастания всего в несколько пикосекунд и, таким образом, сгруппированы в широкополосный (WB) / сверхширокий диапазон (UWB). ) антенны или просто переходные антенны для приложений с высокой импульсной мощностью. Эти антенны должны не только поддерживать высокое напряжение, но и точно передавать импульс высокого напряжения без каких-либо искажений. Некоторые такие антенны обсуждались Кадилхоном [7] и более подробно Гири [8], где он представил общую картину различных излучающих систем HPEM, специфичных для категорий диапазонов, которые были определены в таблице 1.
Таблица 1. Измененные определения полосы пропускания.
В этой статье представлены современные технологии и топологии, адаптированные для проектирования широкополосных и сверхширокополосных антенн для приложений с высокой импульсной мощностью. Подобно любой другой категоризации антенн, эти сверхширокополосные требования высокой мощности также сгруппированы в одноэлементные антенны, антенны на основе отражателя, которые питаются от высоковольтных фидеров, и антенные решетки с генераторами мощности среднего масштаба, и их характеристики соответственно сравниваются.В этом обзоре учтены разработки, имевшие место в этой области за последние несколько десятилетий, и выделены критически важные особенности конструкции с целью помочь инженерам и исследователям, участвовавшим в разработке этих специальных антенных структур. Здесь также особое внимание уделяется форме, выбору элементов, механизму подачи, свойствам излучения, поведению во временной области, спектральной занятости и т. Д., А также дано краткое описание их преимуществ и недостатков.
Документ состоит в основном из 7 разделов, в разделе 2 представлены общие характеристики передачи и приема WB / UWB.Поскольку знание и характеристика антенн СШП / ББ является необходимым условием для понимания и оценки их характеристик, в этом исследовании посвящена подробная часть. В разделах 3–6 обсуждаются одноэлементные антенны, антенны на основе искрового газа, антенны на основе отражателя и антенные решетки, последовательно упоминаются их формы, размеры и их поведение во временной области. Наконец, в разделе 7 комментарии относительно эффективности антенн, представленных в документе, приведены с подробной сравнительной таблицей.
Идеально знать основные характеристики передачи и приема высоковольтных / мощных широкополосных и сверхширокополосных (HV / HP-WB / UWB) антенн, прежде чем переходить к фактическим аспектам проектирования и реализации. Для удобства читателей здесь приведены основные свойства СШП антенн, которые обсуждались многими исследователями. Известно, что размер антенны зависит от длины волны на частоте излучения и обычно удовлетворяется во всех конструкциях узкополосных антенн.В случае СШП антенн, где антенны передают переходные сигналы, которые распространяются по большой полосе пропускания, преимущественно в низкочастотном режиме, размер антенн был бы физически очень большим, если бы мы применили ту же логику, и было бы крайне непрактично реализовать . Основная задача при разработке антенны WB / UWB состоит в том, чтобы излучать эти низкочастотные широкополосные переходные сигналы с помощью компактной конструкции. В отличие от узкополосных антенн, которые обычно характеризуются в частотной области, из-за широкого частотного разброса входных сигналов рекомендуется и даже удобно характеризовать их во временной области, и такая характеристика приемо-передающей антенны во временной области представлена Сливинского в [9].Он подробно расширил обсуждение еще на два тома, проанализировав ближнее поле во временной области импульсных антенн, в частности, до круглого диска [10, 11]. Передача таких импульсных полей и их поведение во времени математически объяснены Баумом в [12]. Поскольку параметры антенны в переходном излучении не могут быть оценены на основе частоты, это было поочередно сделано, рассматривая передачу и прием как линейный неизменяемый во времени режим (LTI), и были оценены соответствующие параметры антенны во временной области [13].Тезис, представленный Пирсоном, показал четкую перспективу решения проблемы излучения антенны во временной области [14], где обсуждалось поведение различных излучающих структур, таких как отверстия, провода и решетки. Поскольку не было конкретных стандартов для характеристики характеристик антенны во временной области, и Фарр выступил с предложением [15] с несколькими стандартами, определив функцию, которая могла бы описывать антенну и ее характеристики во временной области. В этом предложении он определил параметры временной области, аналогичные параметрам частотной области.Из приведенного выше обсуждения следует понимать, что независимо от их формы, размера и типа, антенны HV / HP-WB / UWB должны обладать различными особенностями излучения и приема переходных импульсов высокого напряжения. Не накладывая каких-либо ограничений на способность работать с высоким напряжением, они должны передавать или принимать переходные сигналы с высокой точностью. Несколько примечательных факторов, которые влияют на переходное излучение WB / UWB антенн, обсуждаются в следующем разделе.
2.1. Влияние антенны на форму импульса СШП
Сосредоточение внимания на переходной характеристике антенн ШП / СШП очень важно перед проектированием, поскольку это будет ключевым фактором при принятии решения об их пригодности для определенных приложений. Характеристики излучаемого сигнала полностью зависят от типа выбранной антенны. Хотя это общепризнанный факт, что в большинстве антенн WB / UWB импульсная характеристика режима передачи пропорциональна производной по времени импульсной характеристики в режиме приема.Ссылаясь на это, Рамбабу [16] представил влияние структуры антенны на СШП импульс как при передаче, так и при приеме, и была исследована взаимосвязь между переданными и принятыми импульсами для различных антенн в режиме передачи и приема, как показано в таблице. 2. Вывод из [9, 10] заключается в том, что большинство СШП антенн дифференцируют входной импульс и принимают его как есть. Sorgel [13] проанализировал это переходное излучение / прием математически и пришел к выводу, что такие параметры, как вызывной сигнал, амплитуда импульса и задержка, которые конкретно определены во временной области, должны исследоваться и анализироваться только во временной области.В этом контексте Вернер [17] обсудил основные принципы СШП излучения и подчеркнул влияние антенных структур на передачу, а также заявил, что не все антенны подходят для каждого приложения.
Таблица 2. Соотношение между входным и принятым импульсами для различных переданных и принимаемых антенн.
Передающие антенны | Приемные антенны | |||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
RDH | VVD | VVD | TEM 9064 DSC280 diff | diff | diff | То же | ||
VVD | Diff | diff | diff | diff | То же | |||
TEM | Diff | diff | diff | Diff | diff | diff | Diffdiff | |
DSC | Diff | diff | diff | diff | то же | |||
BCN | то же | то же | то же | то же | Int |
Обозначение: Рупорная антенна VVD = антенна Вивальди ТЕМ = Рупорная антенна ТЕМ DSC = Di sc-коническая антенна BCN = биконическая антеннаDiff = полученный сигнал — это дифференциация входного сигналаSame = полученный сигнал совпадает с входным сигналом int = полученный сигнал является интегрированием входного сигнала.
2.2. Характеристики рассеивания в антеннах СШП
Антенна СШП / СШП, или, если уж на то пошло, любая антенна должна передавать входной сигнал без искажений или с минимальными искажениями. Одним из специфических свойств, влияющих на качество передачи и приема этих переходных антенн, является дисперсия. Дисперсия — неизбежное свойство большинства СШП антенн. Это свойство, при котором форма входного импульса изменяется пропорционально фазовому углу сигнала. Дебалина [18] исследовала это свойство с помощью широкого спектра антенн СШП, включая диполи, спирали, рупоры, петли, Вивальди и т. Д. В условиях нагрузки и без нагрузки.Дисперсия искажает передаваемые сигналы, так что форма волны расширяется [19], и основной причиной такого поведения является групповая задержка сигнала. Как указано в уравнении (1), групповая задержка определяется как скорость изменения фазы относительно угловой частоты [20], где ω и θ ( ω ) — угловая частота и фаза, соответственно.
Влияние групповой задержки на импульсный входной сигнал показано на рисунке 1. Рассеянный выход имеет большую продолжительность и большее время нарастания, чем входной.Этого нежелательного поведения можно избежать, если мы сможем поддерживать постоянную групповую задержку во всей рабочей полосе частот, но это был бы идеальный сценарий. Следовательно, почти постоянное или постоянное значение в определенном диапазоне частот могло бы эффективно уменьшить это искажение, что должно соответствовать критерию проектирования. Количественное сравнение нескольких СШП антенн на основе их дисперсионных свойств показано в таблице 3. Теоретически рупор ТЕМ представляет собой чисто недисперсионную антенну [21], в то время как моноконус / дискон / толстый диполь, как известно, имеют низкую дисперсию, но частотно-независимые антенны. такие как спиральные / синусоидальные / логарифмические антенны демонстрируют высокую дисперсию.Для таких приложений, как IEMI, где резкое время нарастания является обязательным требованием, следует отдавать предпочтение антеннам с низкой дисперсией.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 1. Влияние групповой задержки на входной сигнал.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияТаблица 3. Дисперсионные свойства нескольких антенн.
Тип антенны | Антенна | Дисперсия | ||||
---|---|---|---|---|---|---|
Переходные антенны | TEM Horn 90di | Очень низкое значение | Monocone / Discone | Чрезвычайно низкий | ||
Плоский монополь | Очень низкий | |||||
Частотно-независимые антенны | Спиральные и волнистые | Высокие | ||||
Высокие | ||||||
Логарифмический | Эллиптический диполь | Средний | ||||
Многомодовый слот | Средний |
2.3. Показатель качества (FoM)
Основные параметры, которые определяют рабочие характеристики антенны, такие как усиление, ширина луча и диаграмма направленности, являются чисто параметрами частотной области и теряют свою значимость при характеристике антенн с переходными процессами. Поэтому рекомендуется проводить анализ этих антенн только во временной области. Нет разницы между усилением узкополосной антенны ни в режиме передачи, ни в режиме приема, и свойство взаимности применимо. Таким образом, прямое распространение определения усиления антенны с частоты на временную область противоречит взаимности.Поэтому Фарр и Баум [22] определили коэффициент усиления во временной области, который зависит от свойств формы входного сигнала, поэтому коэффициент усиления для одного и того же коэффициента усиления антенны различается для разных входов. Совершенно очевидно, что было бы неоправданно сравнивать характеристики различных антенн, определенных и разработанных для различных приложений, на основе этого определения усиления. В таком неоднозначном сценарии добротность (FoM), k, , определенная Кошелевым, кажется подходящим параметром для качественного сравнения переходных антенн.Он определяется как отношение напряжений, как в уравнении (2), тогда как определение усиления в частотной области — это отношение плотностей мощности.
где E p — электрическое поле на расстоянии r , для входного напряжения В .
Например, если размах переходного сигнала 200 кВ подается на переходную антенну и излучаемое электрическое поле, измеренное на расстоянии и нормированное на 1 м, составляет 100 кВ м -1 , FoM равно 0.5. Этот параметр, который представляется более логичным и применимым, используется в качестве ссылки в следующих разделах для сравнения характеристик антенн СШП высокой мощности. Типичная переходная характеристика дальнего поля для некоторых антенн моделируется в CST Studio и представлена в соответствующих разделах. На вход всех этих антенн подается двойной экспоненциальный импульс, показанный на рисунке 2, и этот сигнал очень близок к выходам генераторов высокого напряжения [23].
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 2. Двойной экспоненциальный импульс с временем нарастания 200 пс и временем спада 500 пс.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияКак упоминалось в разделе 2.2, элементарные структуры, такие как рупор ТЕМ, вивальди, дискон / биконус, диполь и т. Д., Обладают очень низкими дисперсионными свойствами и оказались хорошими примерами СШП антенн. Они компактны и могут быть легко модифицированы для выдерживания высокого напряжения. В этом разделе представлены некоторые из широко используемых антенн WB / UWB, разработанных известными учеными и исследователями со всего мира.Изображения обсуждаемых антенн не показаны, их можно найти в соответствующих ссылках.
3.1. Рупорная ПЭМ-антенна
Распределение электромагнитного поля в параллельных пластинчатых конических линиях передачи обсуждалось Баумом [24] в 1970 году, но его применение к импульсному излучению в нынешней форме, как рупорная ПЭМ, появилось только в начале 90-х годов [21, 25]. . Рупорная ПЭМ-антенна зарекомендовала себя как лучшая из серии сверхширокополосных устройств для импульсного излучения с очень низкой дисперсией и высоким FoM.Первоначально он был разработан для применения в радарах с короткими импульсами, георадарах и в качестве широкополосных датчиков для оценки электромагнитной совместимости. Базовая рупорная антенна ТЕА, показанная на рис. 3 (а), состоит из двух треугольных металлических пластин с расширенной длиной -1 и длиной кромки х. Обе пластины разделены углом, α , и подача обычно осуществляется по коаксиальной линии передачи на острой кромке конических пластин. Изменения этих параметрических значений существенно влияют на его радиационные характеристики.По-видимому, он предлагает очень широкую полосу пропускания, и, например, антенна с длиной вспышки, в 1,5 раза превышающей длину волны самой низкой частоты, имеет обратные потери менее -10 дБ в диапазоне от 1,5 ГГц до 18 ГГц. Хотя Ин [26] в своей статье представил диаграммы направленности рупора ПЭМ, целесообразно оценивать радиационные свойства ПЭМ только во временной области. Смоделированный сигнал электрического поля в дальней зоне на расстоянии 1,5 м показан на рисунке 3 (d).
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 3. (a) Базовая рупорная антенна ТЕМ. (б) ПЭМ с заземляющим слоем. (c) Модифицированный ТЕМ. (d) Имитация излучаемых импульсов для трех конфигураций. (e) Занятость частоты трех конфигураций.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияЧтобы уменьшить размеры рупора и сделать его более компактным, одна из конических пластин заменена пластиной заземления, рис. 3 (b), но не наблюдается большой разницы в их характеристиках во временной области, за исключением уменьшения пикового значения. .Курт [25] предложил модифицированную конструкцию (см. Рис. 3 (c)), опять же для уменьшения размера апертуры, путем постепенного изгиба конической пластины и выравнивания ее по горизонтали с плоскостью заземления. Горизонтально выровненная пластина напоминает конфигурацию микрополоски с определенным соотношением Вт / ч [27], а воздух в качестве диэлектрика делает импеданс близким к 50 ω , так что может быть эффективная передача. Это также обеспечивает постоянное поддержание импеданса от точки питания до конца, а также добавляется резистивная нагрузка в горизонтальной части для уменьшения отражений.Пиковое излучаемое электрическое поле уменьшается, но параметры сигнала, такие как время нарастания и продолжительность, остаются неизменными. Одним из преимуществ этой модификации является улучшение характеристик антенны в нижнем диапазоне частот с хорошим согласованием импеданса на этих частотах. Однако рупор ТЕМ никогда не использовался напрямую в высоковольтных приложениях в этой нынешней форме, но были предложены модифицированные версии. Амбаркер [28] разработал полуторный рупор ТЕМ с расширяющимся концом, изогнутым, как показано на рисунке 4 (а).Оптимальные размеры разработаны следующим образом:
Хотя радиус кривизны ‘ r ‘ должен быть для лучшего согласования импеданса, он требует, чтобы размер антенны был слишком большим, так как длина волны самой низкочастотной составляющей очень большой. Следовательно, применяется соответствующий коэффициент масштабирования, чтобы уменьшить его до практического значения. Электрическая длина L связана с той же длиной волны, что и в уравнении (3).
Соответственно, блики и сужающиеся углы связаны как, как показано на рисунке 4 (b),
Сообщается, что при подаче этой конфигурации импульсом шириной 25 нс с временем нарастания 5 нс и 113.Пиковое напряжение 75 кВ в дальнем излучаемом поле составляет около 52 кВ м -1 на расстоянии 1 м, поэтому FoM будет 0,457.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рис. 4. (a) Схема рупора ТЕМ (вид сверху). (b) Схема рупора ТЕМ (вид сверху).
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешения3.2. Комбинированная антенна
Компактная сверхширокополосная антенна для излучения пикосекундных и наносекундных импульсов, показанная на рисунке 5 (а), была разработана Кошелевым [29].Это комбинация электрического и магнитного излучателей [30], как показано на рисунке 5 (b). Участок, обозначенный 1 , представляет собой электрический излучатель в форме рупора ТЕМ, причем 2 активных и 3 пассивных магнитных диполя. При изменении положения пластины от 2 до 3 размер магнитных диполей будет изменяться, и это будет иметь прямое влияние на излучение. Энергетический КПД, определяемый как отношение излучаемой энергии к энергии на входе генератора, изменяется в зависимости от периметра этой пластины.Раздел 4 — это подключение к фидеру 50 Ом. Габаритные размеры антенны зависят от длины передаваемого импульса ≈c τ /2, где τ — ширина импульса, а c — скорость света. Эта антенна питается через высоковольтный разъем 50 Ом. Типичная форма излучаемого сигнала (смоделированная) комбинированной антенны показана на рисунке 5 (c). Эти типы антенн специально разработаны для работы в широкой полосе частот с коэффициентом пропускания более 7., что делает их идеальным выбором для передачи импульсов с резким временем нарастания.Энергетический КПД достигает 0,9 для биполярного импульсного входа, а КПД антенны по мощности составляет почти 0,5, что является заметным значением для рупорных излучателей. Разъем на 50 Ом и ограниченный зазор между электрическими и магнитными диполями могут создавать ограничения для приложений с более высоким напряжением. Однако, заключив антенну в тонкостенный полиэтиленовый кожух, заполненный герметиком, например SF 6 , напряжения могут достигать сотен кВ. Форм-фактор, указанный в [29], приблизительно равен 0.78 для одиночной антенны с входным напряжением 60–70 кВ. Он также оказался хорошим примером недисперсионных антенн, поскольку изменение его фазы во всем рабочем диапазоне составляет менее 0,2 радиана.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рис. 5. (a) Комбинированная антенна с электрическим и магнитным диполями. (б) Схема, показывающая электрические и магнитные диполи. (c) Типичная форма излучаемого сигнала (смоделированная) комбинированной антенны.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешения3.3. Субминиатюрная антенна
В последние годы была разработана еще одна конструкция, аналогичная комбинированной антенне, которая может излучать резкие биполярные импульсы [31]. Эта антенна с коаксиальным питанием имеет компактные размеры, а размеры определяются с точки зрения длины волны, в отличие от других антенн во временной области. Антенна имеет почти десятичную полосу пропускания от 0,2 до 2 ГГц. Эта антенна также имеет магнитные и электрические диполи, аналогичные комбинированной антенне, которая обсуждалась в предыдущем разделе.Одно наблюдение в приведенной выше ссылке заключается в том, что биполярный сигнал подается на антенну на коаксиальном конце. Поскольку коаксиальный кабель принимает только униполярный сигнал, полная энергия входа могла не передаваться на антенну, поэтому перед коаксиальным концом необходимо было установить симметричный резистор для подачи дифференциального напряжения. Схема показана на рисунке 6. Поскольку входной импеданс в основном зависит от перехода от коаксиальных пластин к параллельным, предусмотрен плавный переход для постепенного согласования входного импеданса.Коническая часть была усечена, чтобы увеличить излучение во фронтальном направлении и сделать его более направленным. Размах входного напряжения составляет 131 кВ, для которого FoM будет примерно 1.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 6. Схема субминиатюрной антенны.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешения3.4. Спиральная антенна большой мощности
В приложениях, где требуется циркулярно поляризованное излучение, спиральные антенны с их простой конструкцией оказываются наилучшим вариантом, и APELC разработала [32] спиральную антенну с ударным возбуждением для передачи импульсной формы волны.Конструкция спирали, показанная на рисунке 7 (а), взята из конструктивных параметров, указанных в [33], таких как длина окружности спирали, количество витков и расстояние между ними. Однако, чтобы сделать его совместимым с приложениями высокой мощности, Майес предложил определенные модификации. Вся конструкция разделена на четыре части, как показано на рисунке 7 (b). Секция A должна быть спроектирована так, чтобы соответствовать импедансу источника высокой мощности, тогда как часть B постепенно изгибается от прямой части к спиральной секции, чтобы избежать несоответствия импеданса.В точке C четвертьволновая секция принимает поворот вдоль плоскости заземления, который действует как трансформатор импеданса, а часть D представляет собой правильную спираль. Спиральная антенна, реализованная Майесом [34] с указанными выше условиями, дала FoM около 0,875. Излучаемая форма волны обычно представляет собой затухающий синусоидальный сигнал, показанный на рисунке 7 (c) для входного сигнала двойной экспоненты. Параллельно Гири также предложил и сконструировал спиральную антенну [35], которая могла напрямую питаться от высоковольтного генератора [36].Входное напряжение согласно [35] составляет около 35 кВ на антенну, а соответствующее излучаемое электрическое поле на расстоянии 1 м составляет 15 кВ м -1 в одной плоскости, поэтому эффективное электрическое поле с круговой поляризацией будет 21,2 кВ м −1 . FoM тогда будет 0,606. В дополнение к этому, Гири также указал, что добротность спиральной антенны пропорционально влияет на излучаемое Е-поле. Отклик для более высокой добротности аналогичен отклику резонансного контура с высокой добротностью и низким коэффициентом затухания.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рис. 7. (а) Классическая спиральная антенна. (b) Модифицированная спираль для приложений с большой мощностью. (c) Типичное затухающее синусоидальное излучение спиральной антенны.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияВ процессе разработки компактных и высокоэффективных антенн исследователи начали работу над переключателем искрового разрядника, встроенным в очень распространенные антенные элементы, такие как диполи и биконусы.Эти антенны могут быть хорошим выбором для приложений, где важен размер. Принцип работы этих антенн следующий: ‘ Искровой разрядник заряжается до нескольких сотен кВ, и максимальное напряжение, до которого может быть заряжен разрядник, зависит от диэлектрической прочности среды, в которой размещен разрядник. Когда напряжение на зазоре превышает предел прочности соответствующей среды, возникает электрический разряд, и при этом излучается электромагнитный импульс, как правило, затухающая синусоида ».Когда напряжение превышает напряжение пробоя промежутка, он действует как LC-генератор. Таким образом, энергия заряда преобразуется в колебательные токи, которые излучаются антеннами. Таким образом, переключатель можно представить как RLC-цепь с сопротивлением, равным сопротивлению разрядной дуги, которое меньше 1 Ом [37]. Основным преимуществом этих антенн высокой мощности является то, что они могут выдерживать очень высокое напряжение, поскольку способность выдерживать напряжение просто зависит от расстояния между зазором и среды, в которой находится зазор.Но большие промежутки увеличивают время нарастания, а это значит, что сигнал рассредоточен. Таким образом, размещение искрового промежутка в среде с высокой диэлектрической прочностью является более жизнеспособным вариантом, чем увеличение промежутка между ними. Газы, такие как сжатый SF 6 , азот, водород, обычно используются для увеличения диэлектрической прочности зазора, тогда как в некоторых приложениях также используются жидкие диэлектрики, такие как трансформаторное масло, этиленгликоль или даже вода. В следующем разделе представлено несколько таких антенн, разработанных различными исследователями.
4.1. Биконическая антенна
Конические структуры являются хорошими примерами широкополосных антенн [38], а их переходные характеристики описаны Харрисоном [39]. Биконические антенны, интегрированные с искровым разрядником, создают широкополосные сигналы h с резким временем нарастания и могут выдерживать очень высокие напряжения даже до нескольких МВ. Концепция показана на рисунке 8 (a), а типичный излучаемый сигнал показан на рисунке 8 (b). Форма наконечника электрода очень острая, как показано в этом случае, однако профили, такие как полусферические или плоские, обычно выбираются так, чтобы иметь однородное электрическое поле на электроде.В 2002 г. Кевин [40] разработал биконическую антенну, питающуюся от искрового разрядника. Он состоит из двух конусов, разделенных разрядником 7 мм. Искровой разрядник состоит из двух латунных электродов диаметром 25 мм и заполнен газом SF 6 при давлении 5 атм. Ее схема и конструктивные особенности показаны на рисунке 9. Во избежание внешних разрядов вся антенна помещена в неметаллический контейнер, заполненный этиленгликолем, а к коническим секциям были прикреплены стержни длиной 1 м для повышения радиационной стойкости. .Измерения проводились при входном напряжении 200 кВ, а значения электрического поля регистрировались на различных расстояниях от источника. Принимая во внимание эффекты отскока от земли, заявленное значение FoM составляет около 0,3.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рис. 8. (a) Биконическая антенна с искровым разрядником. (b) Типичный переходный излучаемый сигнал формируется биконической антенной со встроенным искровым разрядником.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияУвеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рис. 9. Схема компактного биконуса со встроенным источником с увеличенной частью искрового промежутка.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешения4.2. Дипольная антенна
Совсем недавно разработка и использование дипольных антенн со встроенным искровым разрядником для приложений большой мощности взяли верх над другими конфигурациями из-за простоты их реализации.Из них мезополосный импульсный излучатель Ли [41] является заметным усовершенствованием с соотношением полос между 1,1 и 3. Следовательно, эту конструкцию нельзя рассматривать как СШП, но ее удобно называть широкополосной. Антенна состоит из двух толстых диполей, разделенных искровым разрядником, как показано на рисунке 10 (а). Искровой промежуток рассматривается как цепь RLC, как показано на рисунке 10 (b). Таким образом, резонансная частота искрового промежутка рассчитывается как
, где и — эквивалентные индуктивность и емкость, как описано в [42, 43].
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рис. 10. (a) Диполь с переключателем искрового разрядника. (б) Электрический эквивалент дипольной антенны. (c) Интегрированная дипольная антенна Sparkgap, разработанная нами. (d) Типичный излучаемый сигнал от дипольной антенны. (e) Вид переключателя в разрезе.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияДиполь демонстрирует важное свойство, называемое двойным резонансом, которое было обнаружено и представлено Ли, где двойные резонансные пики меняются в зависимости от размеров диполя.Для входа 60 кВ в антенну полученное электрическое поле, нормированное на 1 м, составляет 28,76 кВ м -1 , что определяет FoM равным 0,48, что сопоставимо с аналогичными конфигурациями в литературе. При исследовании принятого сигнала время нарастания оценивается примерно в 2–3 нс. Типичный переходный излучаемый сигнал дипольной антенны показан на рисунке 10 (d). Разработанная нами интегрированная дипольная антенна с искровым разрядником показана на рисунке 10 (c). Вся антенна помещена в герметичный плексиглас, который можно заполнить маслом, чтобы избежать внешних разрядов.Другая подобная антенна была спроектирована и разработана Ryu [44], где FoM значительно улучшен по сравнению с предыдущей версией. Антенна, названная автором как интегрированный антенный источник (ИАИ), выполнена очень компактной по размерам: габаритная длина — 400 мм, диаметр — 250 мм. Алюминиевые электроды, разделенные зазором 3 мм, помещены в усиленный кожух для выдерживания высокого давления. Поперечное сечение антенны показано на фиг.12 и показано на фиг.10 (е). Электроды тщательно модифицированы, чтобы избежать острых краев, которые могут привести к ненужным разрядам.
Антенна подвергалась воздействию высокого напряжения 470 кВ и сообщила о нормализованном принятом электрическом поле на расстоянии 1 м как 322 кВ м -1 с резким временем нарастания 380 пс. FoM составляет около 0,68 для одного только диполя, что больше по сравнению с антенной, описанной в разделе 4.2.
Как обсуждалось и было показано в предыдущих разделах, показатель качества неизменно низок для всех одноэлементных антенн. Пропорциональное увеличение входного напряжения не является жизнеспособным решением, так как чем выше напряжение, тем больше проблем.FoM все равно будет тем же значением, только излучаемое поле увеличивается пропорционально входному сигналу. Лучшим практическим способом увеличения FoM было бы сделать их более направленными, а не излучать энергию во всех направлениях. Для этого апертура рупорных антенн может быть увеличена, но определенно должен быть размер, за пределами которого она не может быть увеличена, поскольку направленность рупорных антенн при этом уменьшается [45]. Тогда как в интегрированных антеннах с искровым разрядником увеличение размеров биконических или дипольных элементов приведет к смещению резонансной частоты в более низкую сторону, но, опять же, увеличение длины сверх определенного значения не будет иметь значительного преимущества в его FoM.Один из возможных и более простых способов — запитать пассивный отражатель интегрированными антеннами с искровым разрядником и сделать его более направленным, тем самым увеличив FoM. Эта конфигурация увеличивает усиление и увеличивает ширину луча. В наземных приложениях, где размеры могут быть скомпрометированы, предпочтительнее использовать рефлекторные антенны. Технология не так уж отличается от того, что обсуждалось в предыдущих разделах, но при ее строительстве и кормлении необходимо проявлять должную осторожность. Переходное излучение от отражающих антенн объясняется в [46], где формулы для ближнего и дальнего поля были сформулированы на основе характеристик излучения импульса.Некоторые из таких антенн обсуждаются в следующих разделах.
5.1. Импульсная излучающая антенна (IRA)
Карл Э. Баум и Эверест Фарр были пионерами в разработке импульсной излучающей антенны (IRA) с параболическим отражателем [47–49]. Первоначально он был разработан для удовлетворения требований радаров с переходными процессами для передачи огромного количества импульсной энергии на большие расстояния. IRA в основном представляет собой комбинацию параболического отражателя и конических / копланарных рычагов питания линии передачи ТЕМ [50], а питание осуществляется через переключатель, расположенный между парой пластин ТЕМ, как показано на Рис. 11a.Основная концепция импульсной излучающей антенны заключается в том, что , когда ступенчато нарастающая форма волны подается в качестве входного сигнала для ПЭМ-фидера, она создает такое же ступенчато-нарастающее поле, что и плоская волна на апертуре антенны, которая, в свою очередь, излучает импульс на большом расстоянии. поле в прицеле ствола. Как и в любой другой параболической антенне, источник питания размещается в фокусе, а другие концы структуры ТЕМ подключаются к отражателю через сопротивление. Плоская волна в коаксиальном волноводе преобразуется в сферическую волну, которая затем подается на конические источники.Свойства и особенности IRA интенсивно исследуются в течение многих лет [51–53]. Низковольтная IRA-антенна, доступная в нашей лаборатории, показана на рисунке 11 (c). Питание ТЭМ подается через искровой промежуток, расположенный в среде с высокой диэлектрической прочностью, будь то масло или сжатый газ, для удержания высоких напряжений, а максимальное напряжение, которое может удерживаться искровым промежутком, зависит от расстояния зазора и диэлектрической среды. Расположение переключателя, в частности, показано на рисунке 11 (b). Таким образом, напряжение передается на копланарные подающие рычаги, которые создают плоское поле на апертуре отражателя.Результатом является импульсная волна с конечным временем нарастания и спада, и типичный такой излучаемый сигнал от IRA показан на рисунке 11 (d). Хотя коэффициент усиления — это концепция, определяемая частотой работы, для количественной оценки отражательных антенн во временной области Гири в [54] определил коэффициент усиления IRA как
, где геометрический коэффициент, f g определяется как Остальные факторы определяются следующим образом:
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 11. (а) Схема импульсной излучающей антенны (ИРА). (b) Детали конструкции кормовой части IRA. (c) Изображение низковольтной IRA-антенны, доступной в нашей лаборатории. (d) Типичный излучаемый сигнал IRA, показывающий до и после импульса.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияZ c = характеристическое сопротивление IRA
Z 0 = полное сопротивление свободного пространства, 377 Ом
h a = эффективная высота отражателя
c = скорость света
t м = подъем время излучаемой формы волны
В целом характеристический импеданс плоских конических пластин от источника до отражателя составляет около 400 Ом для двухплечевого IRA [51], но изменяется в других конфигурациях в зависимости от количества плеч.Изменяя Z c и f g , можно рассчитать FoM для соответствующей конфигурации, как показано в таблице 4. ЭМ-моделирование IRA было выполнено Сидхартхой [55] в CST-MS, и все основные параметры были рассчитаны такие параметры антенны, как направленность, ширина луча, КСВН и т. д. Гири [51] спроектировал и изготовил полный IRA длиной 3,66 м с питанием, расположенным на 1,21 м от вершины отражателя, показано на рисунке. На входную структуру ТЕМ 200 подавалось дифференциальное напряжение ± 60 кВ.Излучаемое дальнее поле было измерено как 4,2 кВ м -1 на высоте 305 м. Как упоминалось выше, Half IRA (HIRA), более заметный среди других конфигураций, подробно представлен в следующем разделе.
Таблица 4. Параметры IRA для различных конфигураций.
5.2. Полуимпульсная излучающая антенна (HIRA)
На протяжении многих лет генераторы высокого напряжения, которые вырабатывают мощность порядка гигаватт и высокую частоту повторения (даже десятки кГц), разрабатываются многими агентствами, но большинство из них являются несимметричными с коаксиальной оконечной нагрузкой. .Из приведенной выше таблицы видно, что для IRA требуется только дифференциальный вход, и поскольку преобразование этого несимметричного сигнала с высокими значениями в дифференциальное напряжение является сложной задачей, которая привела к разработке половинного IRA [56]. Схему HIRA, показывающую положение линзы, можно увидеть на рисунке 12 (а). Однако трудность состоит в том, чтобы преобразовать плоскую волну в сферическую волну и запустить ее на подающие рычаги, и это достигается путем размещения линзы точки подачи в фокусе отражателя [57].Следовательно, диэлектрическая линза точки питания должна быть спроектирована так, чтобы выдерживать эти высокие напряжения. Линза точки питания изготовлена из материала с диэлектрической проницаемостью, достаточной для того, чтобы лучи от коаксиального конца попадали на два плеча. Диэлектрическая проницаемость материала линзы в большинстве случаев составляет от 3,5 до 4,5, а нижний конец линзы заполнен маслом с относительной диэлектрической проницаемостью около 2,3. Пока проводник находится внутри масла, пробоя не будет, но проблема возникает в месте соединения, где проводник выходит из линзы, и волна запускается на подающие рычаги.Сложность возрастает с увеличением напряжения, возможно, из-за того, что компактные HIRA не удалось разработать для напряжений порядка 200 кВ и выше. Один из имеющихся в продаже HIRA показан на рисунке 12 (b). Типичный излучаемый сигнал от HIRA, показанный на рисунке 12 (b), показан на рисунке 12 (c) вместе с моделированным сигналом в решающей программе FDTD. Исключая все эти ограничения, Карл Э. Баум, изобретатель IRA, разработал и продемонстрировал HIRA, названный JOLT [58], для входа 1 МВ, 600 Гц и достиг r * E r до 5.3MV и время нарастания 80 пс. Эти результаты оставались справочными для дальнейших разработок и разработок, где FoM составляет 5,3 для размера отражателя около 3 м. Генератор импульсов и линза точки питания специально разработаны в этом случае с водородными переключателями для достижения высокого PRF. Фактически, это новаторские разработки в области передачи импульсных сигналов, о которых широко сообщалось с различными вариантами и приложениями.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 12. (a) Схема Half IRA с линзой с точкой подачи. (b) Коммерчески доступный HIRA. (c) Типичный переходный излучаемый сигнал от HIRA.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешения5.3. Отражательные антенны с дисковым питанием
Как обсуждалось в разделе 4, антенны с искровым разрядником очень компактны и просты по конструкции. Будь то коническая антенна или диполь, они хорошо подходят для выдерживания очень высоких напряжений, и с помощью этих конструкций могут быть достигнуты высокие излучаемые электрические поля для повышенных входных напряжений.Пропускная способность по напряжению может быть увеличена путем размещения зазора в среде с высокой диэлектрической прочностью и более высоким давлением, но доступность материалов с такой высокой диэлектрической проницаемостью ограничена. Второй вариант — увеличить зазор между электродами, но чем больше зазор, тем меньше время нарастания. Чтобы достичь большого FoM, с такими типами антенн они используются в качестве источников питания для больших параболических отражателей, и таким образом эффективный FoM может быть увеличен во много раз. Одна такая конструкция была предложена Барышевским [59], в которой дисконная антенна использовалась в качестве источника питания для 1.Отражатель 6 м. Хотя в документе больше говорится о конструкции и разработке генератора Маркса высокой мощности, представлена новая конфигурация антенны для передачи импульсов СШП большой мощности. Это хорошо известный факт, что дисконная антенна (комбинация моноконус-диск), схематически показанная на рисунке 13 (а), в других случаях широко используется для достижения своих свойств СШП [60]. Он имеет широкий спектр применений, включая пассивные радары, радары проникновения через грунт и т. Д., Однако его применение для высоковольтных приложений — новая концепция.Одна такая антенна, показанная на рисунке 13 (b), была создана нами для изучения ее свойств. Искровой разрядник встроен в дисконную антенну и помещен в масло, среду с высокой диэлектрической прочностью [61], чтобы выдерживать высокие напряжения. Предусмотрен механизм регулировки зазора между электродами. Он работает с явлениями саморазрушения, как и любые другие антенны с искровым разрядником. Излучаемый сигнал согласно [59] составляет около 4 кВ м -1 на расстоянии 30 метров при входном напряжении 300 кВ (четко не указано), поэтому FoM будет 0.4. Но наша собственная антенна, рис. 13 (b), показала лучшие результаты с отражателем 60 см и входом 200 кВ. Здесь дискон помещается в контейнер из сополимера ацеталя, наполненный маслом. Переходный излучаемый сигнал, измеренный на расстоянии 4 м, показан на рисунке 13 (d), а FoM составляет 1,2.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рис. 13. (a) Схема конфигурации дискона для излучения импульсов высокого напряжения.(b) Дисконная антенна с механизмом регулировки зазора. (c) Отражательная антенна с дисконным питанием, разработанная в нашей лаборатории. (d) Переходная радиационная характеристика (измеренная) отражателя с питанием от дискона по сравнению с одним дисконом.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешения5.4. Антенны с отражателем с дипольным питанием
Аналогичным образом, питание пассивного отражателя с дипольным элементом также является широко используемой топологией. был предложен Jiheon [62] с его ранее разработанными антеннами IAS в качестве фидера.Здесь рассматривается параболический отражатель 1,5 м, который почти в 10 раз больше, чем размер диполя, и диполь помещается в оптимизированную фокальную точку отражателя для максимальной эффективности излучения. В отличие от IRA, это конструкция без линии передачи, и все сложности, которые могут возникнуть из-за линий передачи и оконечных резисторов, устранены. Размер луча, то есть антенн IAS, также может быть уменьшен вдвое, поскольку FoM зависит от апертуры рефлектора, а не от размера луча.Джихон подробно обсудил анализ параболического отражателя и подтвердил теорию численными и практическими результатами. Монополи разделены разрядником 2 мм и помещены в диэлектрический кожух, заполненный газообразным азотом с давлением 70 атм. При питающем напряжении 316 кВ получается излучаемое поле примерно 43 кВ м -1 на расстоянии 40 м. Исходя из этих значений, вычисленное усиление / FoM составляет около 5,43. Эта конфигурация оказалась очень подходящей опцией для приложений с очень высоким напряжением.Аналогичная рефлекторная антенна с дипольным питанием, доступная у нас, показана на рисунке 14 (а). Питание представляет собой диполь со встроенным в него искровым разрядником, заполненным водородом. Излучаемые сигналы для входа 200 кВ диполя с отражателем и без него показаны на рисунке 14 (b). FoM с отражателем почти 4,0.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рис. 14. (a) Реализованная нами рефлекторная антенна с дипольным питанием.(б) Переходное излучение дипольной антенны с отражателем и без него.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияВ конечном итоге, любая широкополосная антенна должна передавать импульс без искажений. Время нарастания и длительность импульса должны оставаться неизменными. Такие приложения, как DEW, требуют огромных электрических полей на большом расстоянии, то есть больших k , определенных в уравнении (3). Две возможности, которые были в основном возможны, заключались в увеличении мощности источника, чтобы излучаемое электрическое поле было пропорционально высоким, или в увеличении апертуры излучающей антенны, сделав ее сильно направленной и увеличив излучающее Е-поле.Неограниченное увеличение мощности источника не является плодотворным решением, поскольку генерация более высоких мощностей и питание антенны создают более серьезные проблемы. В этом случае электрические разряды высокого напряжения будут обычным препятствием и неизбежны, особенно на границе раздела источника и антенны. Переход к другому варианту, выбор антенн с большой апертурой, таких как огромные рефлекторы или рупоры, будет неудобным в использовании и ограничит их портативность. В этих ограниченных условиях инженеры могли придумать одно возможное решение — использовать антенные решетки.Но здесь концепция и реализация массивов UWB отличается от узкополосных (NB) массивов. В СШП-излучении излучаемая форма волны изменяется как в пространстве, так и во времени, в отличие от массивов NB, которые меняются только в пространстве. Две жизнеспособные конфигурации: 1 генератор / N антенн или N генераторов / N антенн, где первый вариант делит мощность с помощью делителя мощности, а разделенное напряжение подается на антенны. В последнем варианте N относительно небольших генераторов энергии питают N антенн, и энергия объединяется в пространстве.Концепция переходных решеток с возможностью электронного сканирования предложена Баумом [63]. Интуитивным препятствием в переходных массивах является искажение, вызванное джиттером. Поскольку большинство элементов решетки представляют собой антенны на основе переключателей с искровым разрядником, изменение времени прихода отдельных сигналов в дальней плоскости приведет к уменьшению пикового значения с увеличением времени нарастания. Однако исследования способствовали преодолению этого за счет разработки высокоточных антенн на основе фотопроводящих переключателей, которые могут срабатывать даже с точностью до 10 пс [64, 65].Тем не менее, были предприняты огромные усилия по разработке переходных антенных решеток с первичными элементами, такими как антенны на основе искрового разрядника, рупорная электронная электронная лампа, комбинированные антенны, спирали большой мощности и т. Д., И некоторые из таких разработок представлены в следующем разделе.
6.1. Многоэлементная комбинированная антенная решетка
В качестве первой в своем роде переходной решетки, которую можно было бы в первую очередь рассматривать, является антенная решетка, разработанная Кошолевым [66–68], с комбинированными антеннами в качестве первичного элемента.Решетка 4 × 4 с комбинированной антенной в качестве питающего элемента была разработана как расширение его работы, которая обсуждалась в разделе 3.2. Концепция показана на рисунке 15 (а). Типичное переходное излучение по сравнению с одиночным элементом для массива 2 × 2 показано на рисунке 15 (b). Чтобы описать решетку, разработанную Koshelv, она питается от одного источника с помощью переключателя с азотным разрядником через коаксиальные кабели, а входная мощность делится между комбинированными антеннами 1 фут × 1 фут × 1 фут (см. 3.2) пропорционально. Апертура массива составляет примерно 120 см × 120 см. Биполярное импульсное входное напряжение с пиковым значением ~ 70 кВ допускается для питания элемента массива. Это привело к дальнейшему напряжению около 1,65 мВ с повторением около 100 Гц. Эффективность этой антенной решетки составляет около 90%, и она имеет хорошее покрытие полосы пропускания от 150 МГц до 1,5 ГГц.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 15. (а). 3D модель 4 комбинированной антенной решетки × 4. (б) Переходное излучение комбинированной антенной решетки по сравнению с одиночным элементом. (c) Схема системы массива.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешенияТа же самая конструкция была оптимизирована для максимального излучения Вангом [69], в котором механизм питания, адаптированный для минимальных потерь, показан на рисунке 15 (c), где была предпринята тщательная попытка преобразования импеданса. На схеме показано, как ступенчатое преобразование импеданса от выхода 50-омного генератора высокого напряжения к антенне достигается за счет уменьшения напряжения и увеличения тока.Затем мощность делится на равные части и подается на антенный вход 50 Ом. Этот механизм определенно снизит риск высоковольтных разрядов. Однако результаты высокого напряжения автором опубликованы не были.
6.2. Спиральная антенная решетка большой мощности
Влияние поляризации в приложениях, относящихся к РЭП, является предметом изучения. Поддержание ортогональной поляризации в антенне в широком диапазоне частот — сложная проблема, которая еще больше ухудшается для сценариев с высокой мощностью.Принимая во внимание все эти аспекты, Андреев [70] разработал эллиптически поляризованную спиральную решетку для передачи импульсов большой мощности. Спиральные массивы для требований низкой мощности с непрерывными источниками сигналов были хорошо зарекомендовавшей себя концепцией, но основным параметром, который необходимо оптимизировать в массиве, является расстояние между элементами. Первоначально концепция спиральной решетки для передачи импульсов СШП была установлена в [71], а затем была расширена до концепции высокой мощности. Харрис [72] оценил, что интервал равен 1.1, где длина волны, соответствующая центральной частоте затухающего синусоидального входа, является обязательной. Но для нестационарного импульсного сигнала с частотами в нижней части спектра эти расстояния означают большую площадь. Следовательно, расстояние между элементами для переходных спиральных антенн оценивается в [73] в соответствии с максимальным усилением, достигаемым для одиночной антенны. Таким образом, расстояние оценивается как
, где G — усиление одиночной антенны, а α — угол намотки спирали.При этом оптимизированное расстояние будет около 0,8. Трехмерная модель и смоделированное переходное излучение для 2 спиральных решеток × 2 показаны на рисунках 16 (a) и (b). Сигнал здесь представляет собой только одну составляющую излучения, и другая ортогональная составляющая также будет такой же. Матрица размером 51 см × 51 см, разработанная Харрисом, питалась от высоковольтного генератора 225 кВ, создавая эффективный потенциал 440 кВ. FoM составляет около 1,9, что является очень высоким значением для указанного размера.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рисунок 16. (a) 2 × 2 спиральная решетка с межэлементным расстоянием, указанным в (6). (b) Моделирование переходного излучения от спиральной решетки 2 × 2 по сравнению с одиночным элементом.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешения6.3. Антенна типа «акула»
Еще одной инновационной разработкой в области переходных решеток является антенная решетка типа «акула» [74]. Задуманная с намерением излучать сверхмощные СШП-импульсы, массив был тщательно разработан с очень высоким переходным соотношением между фронтом и тылом.Основным элементом здесь является модифицированная биконическая антенна со встроенным искровым разрядником между двумя конусами. Элемент массива называется «акула», вероятно, из-за его формы. Чтобы сделать антенну однонаправленной, конусы были наклонены на оптимальный угол около 12 °. Чтобы увеличить переходное соотношение передней и задней части (FBR), задняя часть конусов была разрезана, а отражающая пластина размещена на расстоянии 75 мм, как показано на Фиг.17a. Антенна зарекомендовала себя на протяжении десятилетия с полосой пропускания от 0.От 8 до 8 ГГц. С этим базовым элементом была предложена решетка из N генераторов / N антенн с размером апертуры 1 фут × 1 фут, содержащая 16 элементов, как показано на рисунке 17 (b). Смоделированный переходной FBR составляет более 32 дБ, что является очень высоким показателем для широкополосных антенн. Излучение от решетки для различных комбинаций по сравнению с излучением от одного элемента показано на рисунке 17 (c). Это опять же управляемая антенна, в которой управление может быть достигнуто путем введения задержек в точках питания. Однако здесь следует особо отметить, что это всего лишь предлагаемая антенна с результатами моделирования, но ее использование в требованиях к высоковольтным устройствам требует дальнейшего изучения.
Увеличить Уменьшить Сбросить размер изображения
Рис. 17. (а) 3D-модель антенны акулы. (b) Укладка элементов акулы в массив. (c) Радиационные характеристики массива акул.
Загрузить рисунок:
Стандартный образ Изображение высокого разрешения7.1. Сравнение производительности
В этой статье был представлен всесторонний обзор широкополосных и сверхширокополосных антенн большой мощности.Были исследованы геометрии и топологии, принятые для проектирования. Были представлены несколько типов и форм антенн, полезных для приложений с большой мощностью. Были представлены радиационная эффективность и методы, предложенные различными исследователями для улучшения добротности (FoM). Сводные данные по всем антеннам, обсуждаемым в статье, представлены в таблице 5. Хотя ни один из разработчиков антенн, упомянутых в таблице 5, не представил экспериментальных результатов воздействия излучения на электронные цели.Однако, как упоминал Энес в своей диссертации, среднее электрическое поле для связи с целями для IEMI будет примерно 9 кВ / м. С учетом этого, антенны имеют возможность воздействовать на электронику на различных расстояниях в зависимости от их FoM и входного сигнала, подаваемого на них. Например, половина TEM будет действовать на расстоянии только до 6 м, тогда как половина IRA может действовать на расстоянии 600 м.
Таблица 5. Сравнительная таблица наиболее часто используемых антенн WB / UWB для приложений большой мощности.
Антенна | Топология | Размеры (м) | Вход (кВ) | Нормализованный выход на расстоянии 1 м | 906 902 902 | 902 902 902 906 TEM | Одиночная | 2,3 × 0,5 | 113,75 | 52,5 | 0,46 | [28] | |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Комбинированная антенна | Одиночная | 0.43 × 0,4 | 60–70 | 54 | 0,78 | [29, 30] | |||||||
Субминиатюрная антенна | Одиночная | 0,28 × 0,28 | 125 | 125 | 1,0 | [31] | |||||||
Спиральная антенна | Одиночная | 0,19 × 1,33 | 35 | 14 | 0,4 | [35] | |||||||
Биконическая антенна | Одиночная | 0.4 × 0,29 | 200 | 60 | 0,3 | [40] | |||||||
Дипольная антенна (с угловым отражателем) | Одиночная | 0,2 | 60 | 28,76 | 0,48 | [41] | |||||||
Дипольная антенна (IAS) | Одиночная | 0,4 × 0,25 | 474,2 | 323,2 | 0,68 | [44] | |||||||
IRA | Отражатель | 3.66 × 1,21 | ± 60 | 1281 | 10,67 | [56] | |||||||
Половина IRA | Отражатель | 3,08 | 1000 | 5270 | 5,27 | [58] | [58] Отражатель с дисконной подачей | Отражатель | 1,6 | 300 | 120 | 0,4 | [59] |
0,6 | 200 | 240 | 1.2 | раздел 5.3-рисунок 13 (c) | |||||||||
Отражатель с дипольным питанием | Отражатель | 1,5 | 316 | 1716 | 5,43 | [62] | |||||||
200 1,8 | 800 | 4,0 | раздел 5.4-рисунок 14 (a) | ||||||||||
Многоэлементный комбинированный массив | Массив | 1,2 × 1,2 | ± 60 | 1670 | 13.9 | [66–68] | |||||||
Спиральный массив | Массив | 0,5 × 0,5 × 0,32 | ± 225 | 678,8 | 1,5 | [71] |
Начиная с В ходе исследования, проведенного в этой обзорной статье, можно выделить следующие общие соображения, касающиеся представленных антенн. Все антенны, описанные выше, были разработаны для конкретного применения и, следовательно, не могут сравниваться на индивидуальной основе по их характеристикам, и, следовательно, недостатки, которые создают эти антенны, обсуждаются на основе их группировки как одноэлементные, рефлекторные и антенные решетки.
(1)
Одноэлементные антенны составляют основу обсуждения. Модификации обычных антенн для соответствия приложениям с высокой мощностью делают их особенными в семействе антенн. Структуры ПЭМ и комбинированные антенны были специально определены для этой цели, но, по сути, из-за их компактной секции питания, ограничивают их использование в более мощных приложениях, где необходимы напряжения выше 100 кВ. В таких сценариях интегрированные антенны с искровым разрядником показали путь света для передачи очень больших напряжений с помощью компактных конструкций.Неизбежным недостатком является их всенаправленное излучение. Несмотря на попытку изгиба элементов вперед или их отсечения для увеличения FBR, они представляют угрозу для самого генератора.
(2)
Однако разработка отдельных элементов не будет напрасной, если мы будем использовать их в качестве источников питания для пассивных отражателей или в массивах. Отражательные антенны с этими специальными фидерами делают излучение очень направленным, и осторожность с высоким напряжением требуется только на уровне фидера.Их большие размеры делают их непригодными для компактных приложений, но для наземных приложений они оказываются лучшим вариантом.
(3)
В то время как в массивах заметным преимуществом является то, что большее количество элементов малой мощности может использоваться с генераторами малой мощности, а не с использованием одного генератора большой мощности. Проблема, с которой здесь сталкиваются, — это синхронизация на передающей стороне, но с помощью синхронного переключения на основе лазера это также можно решить.
Анализ научной литературы показывает, что ученые и исследователи всего мира прилагают значительные усилия для разработки эффективных широкополосных и сверхширокополосных антенн для мощных электромагнитных технологий.
7.2. Будущее антенн HV UWB
Антенны, рассмотренные выше, показали свою способность вызывать IEMI от нескольких метров до нескольких сотен метров. Эти значения могут быть не очень многообещающими для использования этих систем в качестве оружия направленной энергии, поскольку они требуют, чтобы платформа с оружием приближалась к цели.Обычно это непрактично. Скорее того же эффекта можно было достичь, развернув несколько миниатюрных орудий, которые могли стрелять с большого расстояния и достигать цели. Этому миниатюрному оружию нужны очень компактные антенны, способные выдерживать большие напряжения и токи. Антенны с искровым разрядником до некоторой степени удовлетворяют этому требованию. Антенны, которые имеют твердый диэлектрический материал с очень высокой диэлектрической прочностью вместо жидкостей и газов, также будут будущим развитием в направлении миниатюризации высоковольтных антенн.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов относительно публикации данной статьи.
A Высоковольтная импульсная излучающая антенна с кабельным питанием
- Everett G. Farr
- Leland H. Bowen
- William D. Prather
Здесь мы описываем высоковольтную импульсную излучающую антенну с кабельным питанием (IRA) который был разработан как часть сверхширокополосной (СШП) радиолокационной системы с использованием одной антенны и направленного ответвителя [1]. В этой конфигурации невозможно использовать переключатель заточки на вершине для обработки высоких напряжений, поэтому мы исследовали использование более высоких напряжений на стандартном IRA с балуном разветвителя.Получившаяся антенна, получившая название IRA-6, была построена и испытана при трех различных уровнях напряжения. Обратите внимание, что более полная версия этой статьи появилась в [2]
Эта антенна предназначена для работы с генератором импульсов с пиковым напряжением 30 кВ, временем нарастания 150 пс, длительностью импульса 3 нс (при пиковом значении 1/ и ). и максимальная частота повторения импульсов (PRF) 1 кГц (данные производителя). Чтобы предотвратить пробой на этом уровне напряжения, мы включили ряд компромиссов в конструкцию антенны в разветвителе и точке питания (фокусе), что привело к несколько большим отражениям в рефлектометре, чем мы привыкли видеть.Эти компромиссы также привели к снижению реализованного усиления, особенно на высоких частотах. Тем не менее, ИРА-6 достаточно хорошо работал на частоте 4 ГГц, что соответствовало требованиям, предъявляемым к исследуемой радиолокационной системе.
Ключевые слова
Направленный ответвитель с плоскостью заземления Длина кабеля Точка питания центрального проводникаЭти ключевые слова были добавлены машиной, а не авторами. Это экспериментальный процесс, и ключевые слова могут обновляться по мере улучшения алгоритма обучения.
Это предварительный просмотр содержимого подписки,
войдите в, чтобы проверить доступ.
Предварительный просмотр
Невозможно отобразить предварительный просмотр. Скачать превью PDF.
8. Ссылки
1.
Л. М. Этчли, Э. Г. Фарр, Д. Эллиби и Д. И. Лоури, «Высоковольтный направленный ответвитель с соединенной линией UWB», Примечание 489 по датчикам и моделированию, апрель 2004 г.
Google Scholar2.
Л. Х. Боуэн, Э. Г. Фарр и В. Д. Пратер, Заметка 507 о высоковольтной кабельной импульсной излучающей антенне, датчике и моделировании, декабрь 2005 г.
Google Scholar3.
Л. Х. Боуэн, Э. Г. Фарр и др., Результаты экспериментов по оптимизации твердотельного отражателя, записка по датчикам и моделированию 463, январь 2002 г.
Google Scholar4.
LH Bowen , Э. Г. Фарр, К. Э. Баум и В. Д. Пратер, «Экспериментальные результаты оптимизации расположения рычагов подачи в складном IRA и твердом IRA», Примечание 450 по датчикам и моделированию, ноябрь 2000 г.
Google Scholar5.
Э.Г. Фарр и Л.Х. Боуэн, «Взаимосвязь между положением коромысла и входным импедансом в отражающих импульсных антеннах», примечание 499 по датчикам и моделированию, апрель 2005 г.
Google Scholar6.
Этчли Л.М., Фарр Э.Г. и др., «Определение характеристик диапазона антенны во временной области», Примечание 475 по датчикам и моделированию, июнь 2003 г.
Google Scholar
Информация об авторских правах
© Springer Science + Business Media, LLC 2007
Авторы и аффилированные лица
- Everett ГРАММ.Фарр
- Леланд Х. Боуэн
- Уильям Д. Пратер
- 1.Farr Research, Inc., Альбукерке, США, ,
- 2.AFRL / DEAlbuquerque, США, ,
Высоковольтные линии передачи, выступающие в качестве антенн в первую очередь. -Kind NASA Space-Weather Project
Ученый НАСА этим летом запускает пилотный проект сроком на один-два года, в котором используются высоковольтные линии электропередачи США для измерения явления, которое в прошлом вызывало массовые отключения электроэнергии. .
[image-51] Гелиофизик Антти Пулккинен из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и его команда этим летом устанавливают научные подстанции под высоковольтными линиями электропередачи, которыми управляет компания Dominion Virginia Power штата Вирджиния, для измерения в реальном времени явления. известные как геомагнитно-индуцированные токи (GIC). «Это первый раз, когда мы использовали систему высоковольтной передачи электроэнергии США в качестве научного инструмента для картирования крупномасштабных GIC», — сказал Пулккинен. «Это приложение позволит собирать беспрецедентные, меняющие правила игры данные в широком диапазоне пространственных и временных масштабов.«
В дополнение к сбору данных, важных для электроэнергетики — особенно если он будет расширен по всей стране, как запланировано в настоящее время, — проект позволит гелиофизикам «реконструировать» данные, чтобы узнать больше об условиях в верхних слоях атмосферы Земли, которые приводят к генерации GIC. Пулккинен сказал, что во время суровых космических погодных явлений он сейчас разрабатывает компьютерные алгоритмы для извлечения этих данных для научных исследований. «Это принесет пользу не только коммунальному хозяйству, но и науке», — сказал он.
Солнечные бури виновника
GIC обычно происходят через один-три дня после того, как Солнце испускает корональный выброс массы, или CME, гигантский пузырь заряженных частиц, который может нести до 10 миллиардов тонн вещества. CME могут разгоняться до нескольких миллионов миль в час, когда они мчатся в космосе. Если CME врезается в магнитосферу Земли, удар вызывает электромагнитные колебания, которые приводят к геомагнитным бурям на Земле. Эти бури увеличивают электрические токи, которые, в свою очередь, вызывают колебания магнитного поля Земли у земли.Эти поверхностные токи могут проходить через любую крупномасштабную проводящую структуру, включая линии электропередач, нефте- и газопроводы, подводные кабели связи, телефонные и телеграфные сети и железные дороги.
Ярким примером возникновения GIC была великая магнитная буря в марте 1989 г. — одно из крупнейших возмущений 20 -го века. Быстрые изменения геомагнитного поля приводили к сильным индуцированным электрическим полям на поверхности Земли. Это электрическое поле заставляло электрические токи проходить через проводящие структуры — в данном случае через канадскую энергосистему Hydro-Quebec.Избыточный ток разрушил систему передачи, что привело к потере электроэнергии более шести миллионов человек.
По данным Геологической службы США, если бы отключение электричества произошло на северо-востоке США, экономический ущерб мог бы превысить 10 миллиардов долларов, не говоря уже о пагубном воздействии на службы экстренной помощи и снижение общественной безопасности.
Космические погодные явления могут иметь ряд последствий, включая нарушение работы систем связи и навигации, повреждение спутниковой аппаратуры и даже потенциально коррозию стали трубопроводов.По словам Пулккинена, воздействие на электрическую сеть страны, пожалуй, вызывает наибольшую озабоченность на данный момент. «Сейчас это самая горячая тема», — сказал он, добавив, что Федеральная комиссия по регулированию энергетики в настоящее время разрабатывает стандарты для смягчения угрозы GIC. «Нам необходимо лучше понять, как эти события влияют на энергосистему США», — добавил он.
Его пилотная программа призвана помочь выяснить это, сказал Пулккинен.
[image-36]
Финансируется программами НИОКР
При финансовой поддержке Центра инноваций NASA и программы внутренних исследований и разработок Годдарда (IRAD) команда создает три подстанции, все из которых оснащены коммерчески доступными магнитометрами, способными точно измерять переменные магнитные поля, связанные с GIC.После установки внутри защитного водонепроницаемого корпуса, спроектированного инженером Годдарда Тоддом Бональским, команда закопает шестерню на четыре фута в землю — две прямо под высоковольтными линиями Dominion Virginia Power, а третья — на расстоянии одной-двух миль. Последний предоставит справочные измерения.
«По сути, мы подключаемся к очень большой антенне, — сказал Пулккинен. — Линии высокого напряжения — это антенны. Во время солнечных бурь в ближнем космосе происходят резкие изменения электрического тока, которые затем воспринимаются линиями передачи.«
Вездесущий iPad находит научное приложение
[image-78] Для управления магнитометрами команда Пулккинена использует другую технологию, разработанную IRAD, — LabNotes. Это приложение для iPad, разработанное инженерами Goddard Карлом Хостеттером и Троем Адамсом, будет определять время и определять местоположение данных магнитометров, а затем доставлять информацию на сервер через сотовую сеть передачи данных, пояснил Хостеттер. Помимо отправки одного образца в секунду, iPad-Mini с LabNotes также может отслеживать данные и отправлять текстовые сообщения, если событие требует внимания.
«Теперь, когда все ходят с этим типом компьютера, который более мощный, чем некоторые суперкомпьютеры 15 лет назад, мы подумали, что можем использовать его и в научных целях», — сказал Хостеттер, добавив, что его относительно небольшой размер и низкая -Энергопотребление делает его идеальным для сбора научных данных. Хотя команда Пулккинена была первой, кто действительно использовал это приложение, Хостеттер сказал, что технология заинтересовала ряд других проектов, в том числе один, связанный с потребностями сельского хозяйства в Африке.
Цель: общенациональный охват
Цель проекта, добавил Пулккинен, — сделать оборудование максимально недорогим и универсальным. Хотя пилотный проект начинается всего с трех подстанций, Пулккинен хочет в конечном итоге развернуть сотни подстанций по всей стране. «Мы предполагаем, что после пилотной фазы, рассчитанной на один-два года, это станет возможным благодаря долгосрочному финансированию за счет межведомственного сотрудничества и государственно-частного партнерства».
«Воздействие на энергосистему страны в настоящее время является самой большой проблемой космической погоды в США.С. «, — добавил он. По словам Пулккинена, в связи с приближением федеральных правил, измерения помогут определить наиболее эффективные методы устранения угроз GIC.