VHF上的无线电通信。方案、说明

VHF 无线电通信。无线电电子电气工程百科全书

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VHF 广泛用于服务和业余无线电通信。 VHF 上的无线电通信具有以下优点：不受天气、时间、年份的影响，干扰水平低，设备和天线尺寸小。使用移动、便携式和固定无线电话站进行 VHF 服务无线电通信。它们用于建筑、农业、油田、林业企业和运输。在城市，救护车、消防车和急救车以及出租车都配备了无线电话站。

作为天线，通常使用垂直放置的四分之一波非对称或半波对称振动器。

垂直振动器在水平面上的方向性图案呈圆形，这使得它可以成功地用于沿地球表面的任何方向建立通信。在垂直平面上，天线的主要辐射最大值位于地球表面，这对于具有移动物体特性的低洼天线尤其有利。就设计而言，移动物体最方便的天线是四分之一波引脚。通过使用在垂直平面上产生更多定向辐射的发射天线，可以增加接收点的场强。为固定无线电台制造此类天线的众所周知的方法之一是设计多层同轴天线。它们的放大率是垂直对称振动器的 2,5-3,5 倍。为了比较，这些天线在垂直平面上的辐射方向图如图 1 所示。一。

甚高频无线电通信
米。 1. 垂直振子（1）和多层同轴天线的垂直平面方向图的下瓣。 (2)。

图上。图 2 显示了一个同轴天线 (a) 和沿它的电流分布 (b)，它由三个对称的垂直半波分裂振动器 I、II 和 III 组成，位于一个共同的垂直桅杆上。

甚高频无线电通信

振动器的每个臂的长度约为 l/4，其中 l 是工作范围的平均波长。振动器由外径为 12-30 毫米的金属管制成。同轴电缆在肩部 b - e 内运行。电缆的中心线芯和内部绝缘层沿其整个长度是连续的。中心线芯在点 2 处焊接到肩部 a。电缆护套在点 3 处结束，在点 6-7 和 10-11 之间有间隙。在点 3、6、7、10,11，它被焊接到管子上。

振动器也可以由相同或其他品牌的电缆编织层制成，从电缆上取下的编织层应以长袜的形式穿在馈线的外绝缘层上。使用电缆护套中的振动器使天线更轻，并且在没有管子和多余电缆的情况下，它加快了制造速度。

电缆和臂 a 的中心核心可以被认为是有限长度的单根电线。在这样的电线中安装了一个末端带有结的驻流波。波浪在肩膀上蔓延 а, 不会缩短。在同轴电缆中传播的波被缩短（关于缩短系数的计算，请参见期刊“无线电”，1964 年，N“7，第 31-32 页）。由于在点 6- 之间没有电缆编织层在图 7 和 10-11 中，波在这里没有缩短，但是，由于部分的长度很小（50-70 毫米），这可以忽略不计，具有足够的练习精度。臂 b、c、d、e馈电如下：在中心铁芯电流的影响下，在编织层内表面感应出一个电流，该电流在编织层内表面感应出的电流与中心铁芯电流异相当它到达管子表面时，电流改变其方向 180°，并在天线的馈电点与中心芯的电流同相。 а 是中心芯的电流的延续，臂的电流e是馈线编织物内表面的电流的延续。

众所周知，同相馈电并位于同一条线上的振动器会产生集中在一个窄光束中的辐射，该光束位于穿过这条线的平面上。对于半波振动器 I、II 和 III 的同相电源，选择的振动器之间的距离等于电缆 lk 中的波长。平衡天线的任务由振动器 b - e 的肩部解决，每个肩部与编织物的外表面一起形成无线电工程中已知的平衡“玻璃”。

一个半波振子的输入阻抗为 75 欧姆。随着串联馈电振子数量的增加，天线的输入阻抗有所下降，三个振子达到 50 欧姆。因此，可以使用阻抗为 75 或 50 欧姆的标准同轴电缆为天线供电。

天线的总长度L（点1-12之间的距离）等于L =l/2+(N-1)lk，其中N是对称半波天线振子的数量。在KB范围的长波段，天线的总长度可以达到大尺寸。如果这会给设计带来不便，那么您可以将自己限制在两个振动器 I 和 II 上，并略微降低增益。

天线杆由木头或其他非导电材料制成。管子连接到绝缘体上。点 4-5、8-9 之间的电缆使用支架连接到桅杆上。在点 3、6、7、10、11 处，电缆编织层均匀地铺设在切割管的整个表面上并焊接到其上。间隙 2-3、6-7、10-11 以及管子和电缆在点 4、5、8、9、12 处的间隙用橡皮泥密封。孔 1 用塞子封闭并密封。

天线计算示例

任务. 计算在 144-146 MHz 范围内运行的三层天线。

最喜欢 = 145 兆赫。

l=300/145=2,07 米。

让我们使用外径 D=28 毫米和内径 d=25 毫米的管子。我们确定振动器臂的长度，考虑到缩短 l=k(l/4)，其中 k 是缩短因子，取决于波长与管子直径的比率 l/D。该系数的值在表中给出。

表1
升/天 20 40 100 200 400 1 000 2 000 4 000 10 000
k 0,925 0.942 0,956 0,962 0,967 0,970 0.972 0.975 0.978

l/D=2070/28=74，

插值，我们发现 k=0,95。最后，

l=0,95(2070/4)=490 毫米。

我们选择波阻抗为 50 欧姆、外径为 7 毫米的电缆 PK-12-50-11,2。电缆的内绝缘由 e=2,5 的聚乙烯制成。

我们确定振动器的馈电点之间的距离：

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天线长度：

L=l/2+(N-4)lк=1,04+(3-1)*1,38=3,8 м.

所描述的天线是在 VHF 波段的长波部分设计和测试的。多年的运行结果证实了它的有效特性。

文学:

B. F. Dubrovin，“与移动物体的无线电话通信”，国家能源出版社，1956
I.P. Zherebtsov，“计量意志技术”，来自 DOSAAF，1955 年
电台 1/77，第 27-28 页

出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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