六波段鞭状天线。方案、说明

六波段鞭状天线。无线电电子电气工程百科全书

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该天线与类似的多频带 GP 之间的区别在于，该天线通过位于垂直辐射器底部的匹配单元调谐到工作频率，在此天线中没有开关元件或可变参数元件（电容器、电感器）单元。这样的解决方案降低了匹配单元由于恶劣天气条件而失效的可能性，并且提高了整个天线的可靠性。

本文讨论了一种可以放置在多层建筑电梯井屋顶上的天线。它适用于具有匹配单元的业余无线电台，独立或内置于收发器中，允许您在不降低负载功率的情况下工作，SWR 不超过 3。此天线具有不可调谐匹配在六个业余频段（7 -21 和 28 MHz）的大部分中提供指定级别匹配的设备。匹配装置安装在天线的底部。

天线本身（图 1）是一个垂直辐射器 - 一个 6,25 m 高的引脚。高达其高度的1/114，由外径2毫米的钢管制成，销钉的上部3/40，为了减轻其重量和天线风阻，由四根平行钢制成直径为 007 mm 的管道（等效半径与底管相同）。发射器安装在支撑绝缘体上。在实际设计中，使用了型号为 SB-XNUMXS 的滑石绝缘子。

六波段鞭状天线

六波段鞭状天线
Ris.1

天线有电介质，下端固定在电梯井顶的边缘，上端 - 在管道的上端（大约在天线高度的 1/3 处） . 配重由 180 个 2,5 毫米宽的钢带制成，刻在 2,5x2 米的电梯井顶尺寸上（图 XNUMX）。

六波段鞭状天线
Ris.2

天线重量 - 58 公斤。表中。图 1 显示了此类引脚在各种业余频段（对于 50 欧姆馈线阻抗）上测得的输入阻抗和 SWR。

六波段鞭状天线

在 1,8 和 3,5 MHz 频段，天线几乎不辐射，而在大多数其他频段，其自身的 SWR 太高而无法有效工作。天线与馈线的匹配任务由非可调匹配装置解决，其示意图如图 3 所示。 XNUMX.

六波段鞭状天线
Ris.3

电路元件的计算值见表。 2（L - 以 μH 为单位，C - 以 pF 为单位）。

六波段鞭状天线

匹配装置电路元件中会产生很大的电流和电压，因此最好使用由铜管或大直径导线制成的 K15U-1 陶瓷电容器和单层圆柱形电感器。线圈必须能够在 ± 20% 范围内调整电感值（例如，使用可移动夹具）。元件的尺寸和功率的选择取决于天线工作的发射器的功率。

匹配节点的制作如下。在六个链中的每一个中，天线的输入阻抗与相应范围的中频处的馈线的波阻抗匹配（第一链的频率为7,05 MHz等）。协调就像通过 L 形链路（直接或反向 - 取决于给定频率下天线输入电导率的有源部分的值）进行，包含串联支路中的电感和串联支路中的电容。平行一. 事实上，所示的电感和电容是通过增加 L1nC2n、L3nC1n、L1nC2n 电路的 L2 p 或 L3n 和 C3p 获得的，最初调谐到相应范围的中频谐振（值从 1 到 6，具体取决于这些电路的目的是削弱彼此之间的相互影响链，从而使不同频段上的天线交替匹配的过程成为可能。

匹配设备是这样工作的。假设从发射机接收到一个信号，其频率等于第一范围的中间频率。我们首先假设电路 2-6 的特性阻抗非常大（即，它们中的电感很大，而电容很小）。在这种情况下，链 2-6 的输入阻抗也将非常大，不会对第一个链的设置产生显着影响。天线在第一范围内的有源电阻小于馈线的波阻抗（50 欧姆），因此，可以使用在天线上具有串联电感的 L 形电路将天线与馈线匹配侧和发送器侧的并联电容。 L21C21电路调谐到谐振，它的电阻为零，所以它似乎是不存在的。在第一个链中，电感 L11 的值比电感 L21 的值大了使天线输入阻抗匹配到馈线所需的值。在并联分支中，电容 C21 的值也更大比将电路 L31C31 调谐到谐振所需的值，减去确保天线与馈线匹配的值。频率与谐振频率稍有偏差，L21C21电路的电阻会很小，L11C11和L31C31电路的电阻只会与此频率下天线匹配所需的值略有不同.

事实上，电路2-6的电路的特性电阻值不能做得很大，这既是出于设计原因，也是因为需要为2-6范围提供足够的带宽。因此，链 2-6 会影响协议级别。这种影响通过 L11 和 C31 的值的相应变化来补偿。

匹配装置在其余范围上的操作是类似的，除了天线输入阻抗的有源部分大于馈线的波阻抗的范围之外。在相应范围的中频处，电路L1nC1n的电阻等于2，通过改变L3n和CXNUMXn的值来进行匹配。

匹配装置的配置如下。首先，将元件的值设置为接近计算值，并将电路L1nC1n、L2nC2n、L3nC3n调谐到相应范围的平均频率。同时，阻抗的最小值电路 L1nC1n 和 L2nC2n 以及 L3nC3n 的最大值。通过改变1_1n或1_2n和C3n的值，实际调谐是在该范围的中间频率进行的，建议从最低频率范围开始调谐。由于轮廓的存在并不能完全消除不同范围设置的相互影响，因此必须重复调整过程。

为了扩大调谐频带（降低任何范围边缘的 SWR），您应该增加相应电路中的电感 L3n。相反，为了减小相互影响，需要减小电感L3n，同时保持相应电路的谐振频率。在线圈 L3n 的电感值较小的情况下，它以环路的形式进行。希望元件的物理尺寸很小。

建议在安装天线的地方进行调整。从技术上讲，这并不困难，因为匹配单元位于天线的底部。调整元件的位置调整后，它们被固定（例如，通过焊接），并且在以后的操作过程中不会改变。不同频段的天线“谐振频率”的 SWR 在 1,2-1,7 范围内，只有在 18 MHz 频段才更高 - 2,2。

文学

电台 11/2000，第 63-64 页

出版：N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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