三元垂直极化定向天线（HB9RU）。方案、说明

垂直极化的三元件定向天线。无线电电子与电气工程百科全书

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在业余无线电的实践中，具有垂直极化的天线变得越来越普遍。具体来说，可以挑出高频 HF 频段和 144 和 430 MHz 的 VHF 频段，在这些频段上现在经常使用这种天线。这是由许多重要原因引起的，例如，需要与移动物体和便携式无线电台保持通信，选择地点困难以及缺乏必要的区域来容纳有效的水平极化天线，能够在某些条件下减少对电视接收的干扰，如果它使用具有水平极化的平衡天线。所有这些都促使我们寻找各种方法来提高这种天线的效率。

特别是，以上所有内容都适用于固定天线。对于这些情况，通常使用共线天线或“波道”类型的多元件定向天线。与简单的垂直天线相比，这两种选择都具有更大的尺寸和重量 [1,2]。最近出版的集合 [3] 描述了一种尺寸减小的三元天线。在国外文献中，对这种天线的描述比较详细[4...8]，长期以来被称为“HB9RU-Beam”。此外，这些结构的尺寸很小，即元素是由四分之一波长天线的计算制成的。这样的尺寸允许使用为 144 和 430 MHz 的 VHF 频段制造的移动或便携式定向天线。此外，与集合 [3] 中描述的选项相比，在 [4...8] 中没有提到需要使用额外的配重。

三元垂直极化定向天线
Ris.1

图 1 显示了天线的设计和尺寸，设计用于高频 HF 频段。它的主要特点是没有配重，显然，它的作用是由金属横梁来发挥的。可调节长振动器可与 50 欧姆同轴电缆进行最佳匹配。文献[4,5]提供了天线的主要技术特性：

- 增益系数 - 7 dB；
- 前后比 - 超过 15 dB；
- SWR - 在大约 1,3 kHz 的带宽中不超过 300。

作者重复并测试了类似的设计，但采用的是固定式设计——在振动器底座下方有一个垂直的承载金属桅杆和两个谐振配重。这种技术解决方案是由于特定的普遍条件和对获得低效率天线系统的恐惧。

图 2 显示了测试设计的外观。虽然在天线测试期间无法确认上述所有特性，但事实证明它非常有效，而且所选设计能够抵抗相当不利的自然影响。

三元垂直极化定向天线
Ris.2

图 3 显示了在 [8] 中针对 144 和 430 MHz 的 VHF 频段提出的具有伽马匹配的天线设计的变体。

三元垂直极化定向天线
Ris.3

这种设计的单独元素如图 4 和 5 所示。作为横梁，您可以使用由硬铝制成的拐角或 U 形型材。

三元垂直极化定向天线
Ris.4

三元垂直极化定向天线
Ris.5

为了将元件调整到一定的共振频率，在管子的上端安装了带有螺母的金属螺钉 [4]。两种天线选项的元件的所有主要尺寸和数据均在表中给出。

天线尺寸和元件数据

表1
范围，兆赫 导演 D, mm 振动器 B，毫米 反射器 P，毫米 距离 A1，毫米 距离 A2，毫米 电容С1, pF 距离 B1，毫米 长度 B2，毫米 图 N
14 3560 6980 6120 2110 3170 90 - - 1
18 2735 5440 4780 1650 2475 90 - - 1
21 2350 4670 4100 1420 2120 80 - - 1
24 1990 3960 3480 1200 1800 80 - - 1
28 1745 3470 3020 1050 1580 70 - - 1
50 990 1970 1730 595 895 50 - - 1,2
144 380 520 610 170 287 - 135 45 3
432 126 170 203 56,6 95,6 - 45 15 3

管的外径和壁厚的选择取决于工作范围，即元素的具体长度，在更大程度上是由保证结构强度的需要决定的。最适合制造天线元件的是硬铝管。同时，元件，尤其是振动器，最好以伸缩式元件的形式使用——来自各种直径的管子。天线最终调整后，用螺栓固定管子的位置，如图2所示。

文学

1. 电台，1980，N3.C.58。
2. KB，1996，N2，C.38
3. 卫星天线、KB、VHF、CB、TV、RV。 -M.: Symbol-R, 1998., p.238.
4. Amateske 电台，1976 年，N8，第 313 页。
5. CQ DL，1975 年，第 4 期。
6. Schlatter E. 三元垂直梁。老人 44,1976, H5.R.22-24
7. 老人 46,1978，H1。
8. Rohlander W. HB9RU-Beam 用于 144 和 430 MHz。 - Funkamateur，1982 年，N10，p.509。

作者：V.Efremov (UA6HGW)；出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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