SV通信便携式站的小型天线。第 2 部分。方案，描述

SV通信便携式站的小型天线。第2部分.无线电电子电气工程百科全书

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5. 电感延伸的谐振鞭状天线

在便携式和移动 CB 无线电中，使用长度为 30 ... 100 cm 的便携式天线和长达 1,5 米的移动无线电天线。计算了频率为 27 MHz 的这种短引脚的有源部分的输入电阻，我们得到从 0,5 cm 的 30 Ohm 到 10 m 的 1,5 Ohm 的值。当然，将这种短引脚连接到发射器的输出级没有适当的协调。首先，像天线这样的引脚效率低，其次，引脚的低电阻与发射机的输出级匹配非常困难。解决这个问题的最合理的解决方案是引脚是一个复杂系统的一部分，它是一个缩短的天线。在下文中，考虑这种系统中引脚的效率。

经典的鞭状天线是一个四分之一波长的振动器和一个接地系统。在最简单的情况下，接地系统是一个四分之一波平衡系统。自然地，很难将这种系统用于便携式站。因此，他们试图缩短天线和配重。在这种情况下，最简单的方法是在天线中包含一个延长线圈。但即使在这里，问题是，在天线的哪个点包括一个延长线圈以获得最大效果。站体起到配重系统的作用。

您应该立即注意延长短天线的最低效方法 - 在其底座中包含一个延长线圈（图 9）。流经天线的最大电流在其底部。从天线理论可知，为了获得天线的最大辐射，从而获得最大的效率，需要保证天线辐射元件中的最大电流和其辐射处的最大电压。结尾。在这里，最大电流流过线圈，因此与介质的最大相互作用通过线圈发生。

用于便携式 MW 通信站的小型天线

底部带有延长线圈的天线的优势在于，由于引脚的大电容，这种天线具有相对较大的带宽，允许它们在整个 MW 或业余频段工作。

另一种类型的天线是中间有一个线圈的天线（图 10）。在这里，天线底部已经实现了显着的电流强度，引脚的上部起到了容性负载的作用。由于终端电容的增加，天线带宽增加到允许其在整个 MW 范围内工作的值，其效率也显着提高。

线圈的针脚是主要的辐射元件，它应该做得尽可能厚，特别是因为它还固定着延长线圈。线圈后的引脚已经是容性负载。它可以做得更薄。即使在这种天线的末端放置一个小的电容负载，也会提高其工作效率，但会降低机械强度。

您还应该注意一个事实，原则上，由于便携式无线电台中出现的不良“接地”，所有类型的短天线工作同样糟糕，并且它们的使用没有显着差异。但是已经连接了四分之一波长的配重表明不同类型天线的效率存在差异。这种效应也在移动车载收音机中观察到，其中车身是一个有效的地面。

理想的四分之一波垂直天线的电阻（理想导电表面上的尖峰）为 36 欧姆。理想缩短的 MW 天线的电阻取决于其缩短的程度，为 10 ... 20 欧姆。鉴于此类天线的真正“接地”远非理想，在一般情况下，此类天线可以与移动汽车站中天线的同轴电源线（这里通常使用50欧姆电缆）相匹配。，以及便携式无线电台的输出级，一个坏的“接地”，它将短天线的电阻增加到 50 ... 100 欧姆。

6.电感扩展鞭状天线的实用设计

基本上，便携式无线电台的所有缩短天线都具有图 11 所示的形式。 2. 一个电感约为 120 μH 的线圈和一个长度约为 27 cm 的引脚构成了工作在 7 MHz 频段的天线系统。并且只有天线的效率及其带宽取决于线圈和引脚的不同设计。天线如图所示。 7 在许多其他更早的资料中给出 [8,9, 10, XNUMX]。

用于便携式 MW 通信站的小型天线

在测试 [7, 8] 中的天线时，它们使用了相同的 2 μH 延长线圈，并获得了以下结果。

带有四分之一波长平衡的输入阻抗 - 35 欧姆，带有无线电台外壳 - 80 欧姆。半功率带宽 (-3 dB) - 600 kHz 带平衡装置，750 kHz 带无线电台主体。对该天线的人为影响小，反应性小。连接四分之一波平衡时的频移达到 700 kHz。

在测试[9]中的天线时，引脚长度为 80 cm，延长线圈是 18 匝 PEL 0,55 线绕在直径为 4 mm 的框架上一圈一圈，得到以下结果。

输入阻抗与四分之一波长平衡 - 60 欧姆，与无线电台配重盒 -1100m。

四分之一波平衡的带宽为 800 kHz，站体为 900 kHz。连接配重时的谐振频率偏移量几乎为 1 MHz。

当测试 [10] 中的天线，引脚长度为 0,8 ... 1,2 m，延长线圈是 25 匝 PEL 0,35 线缠绕在直径为 5 mm 的框架上，结果与天线类似[9]。

特别令人感兴趣的是短天线——长达 50 厘米。此外，这些天线在通信范围内并不明显劣于长天线——大约 1 米长。

[11] 中的天线是一个 45 厘米长的插针，在直径为 60 毫米的框架上带有一个包含 0,5 匝 PEL 5 线的延长线圈，绕成一圈。在测试这种天线时，获得了以下结果。

使用四分之一波平衡器，输入阻抗为 75 欧姆，带宽为 700 kHz。以站体作为平衡，输入阻抗为 120 欧姆，带宽为 900 kHz。连接四分之一波天平时的谐振频移为 1,2 MHz。人为对天线的影响比对长天线的影响更大。

与长天线 (45 m) 相比，短天线 (1 cm) 的输入阻抗增加和带宽扩展表明短天线的延长线圈质量低下。但是延长线圈的品质因数的增加对这种短天线的效率影响不大。连接配重会使天线的谐振频率上移。为了在连接配重时无线电台的有效操作，在这种情况下，有必要提供延长线圈的电感的在线调整。

在收发器中，当切换天线引脚以对接收器和发射器使用不同的扩展电感时，这是理想的。这使您可以最佳地匹配接收和传输的引脚。当然，如果接收器的输入电阻和发射器的输出电阻相差不大，则可以省去一个扩展线圈，因为在这种情况下，切换 RX / TX 时系统的谐振频率偏移很小。但是这里已经有必要从实际条件中决定哪个更容易 - 切换延长线圈或将发射器和接收器的输入设置为相同的值。在“专有”设备中，他们争取后者，尽管在切换天线时可以调整接收器输入。在27MHz频段的国产设备中，接收和发射模式下的天线匹配问题往往没有得到应有的重视，从而导致便携式收音机的效率下降。

在[12]中，描述了肩长为110mm、中心有延伸线圈的天线，其具有130匝PEL 0,15导线，绕在直径为6mm的框架上。测试时，该天线显示出以下结果。使用四分之一波长配重时，输入阻抗为90欧姆，带宽为400kHz，使用电台配重时，输入阻抗为140欧姆，带宽为600kHz。连接四分之一波配重时的通带偏移为 900 kHz。添加容性负载如图所示。 13，可以减少连接配重时的频率偏移至 600 kHz。两种情况下带宽均增加了 50 kHz。输入阻抗降低 - 使用配重时输入阻抗变为 75 欧姆，使用站体时输入阻抗变为 90 欧姆。场强增加1,3倍。所有这些都说明了此类天线的电容负载的优势。需要注意的是，图 12 所示的容性负载。图13中的负载，但不幸的是，在实际中实现起来比图XNUMX中的负载更困难。 XNUMX.

用于便携式 MW 通信站的小型天线

比较具有中心电感和底部延伸电感的天线产生的场强值表明，在实践中，具有中心电感的天线与底部电感的天线高度相等，产生大约 1,4 ... 1,6 倍的场强。通过增加容性负载，这种天线的优势进一步增强。使用四分之一波长天平进行测量。当使用无线电机体作为配重时，中心电感天线的优势较弱，场强仅比底部电感天线产生的场强大1,2倍。这表明对于便携式电台，使用的鞭状天线类型没有太大区别，但对于移动电台，最好使用具有中心负载电感的天线。在任何情况下，都希望使用电容负载，即使是直径为 5...20 mm 的球形式。电容性负载在与在底部具有扩展电感的天线一起使用时也会产生影响。

实际上，对于便携式电台，可以使用由直径为 2 ... 2,5 mm 的粗铜线制成的天线。直径较小的天线机械强度较低，效率较低。对于移动车辆站天线的制造，您可以使用短“wader”或来自军队无线电台的合适长度的合适天线，最重要的是，强度。

7.非谐振鞭状天线

非谐振鞭状天线是所有可用的短鞭状天线中效率最低的。与具有延伸电感的相同长度的鞭状天线相比，它们的场强损失了 2...3 倍；这些天线对人类影响更加不敏感。但是，它们仍然被使用，但主要仅用于两种类型的发射器。

仅在简单的玩具中使用这种非谐振天线是合理的，其通信范围不高于 50 ... 100 m。为了更有效的通信，有必要只使用谐振天线，尽管去耦阶段用于最简单的电路必须放在它前面。经验表明，西方简单的无线电台比国内的蜂鸟消耗更多的功率，但使用非谐振天线运行，提供的通信范围要短得多。

使用短非谐振天线的第三种情况是发射器输出级及其天线匹配电路的结构不正确。因此，当一个普通的谐振天线连接到它时，无论它是全尺寸的还是缩短的，它都会自激。尽管这种发射器通常在输出端有一个 P 环，但它的运行效率很低。

8、便携式MW无线电台的磁环天线

我没有在任何便携式 CB 收音机中看到磁环天线。但这并不意味着它们在这种类型的广播电台中的使用是不切实际的。我制作了 27 MHz 频段的磁环天线，尺寸如图所示。十四。

用于便携式 MW 通信站的小型天线

天线显示出以下结果。输入阻抗 - 75 欧姆，电抗非常低。带宽 - 600 kHz。天线由 PEL 型两毫米绝缘铜线制成，调谐空气电容器安装在玻璃纤维底座上。事实证明，天线对人和配重的影响非常不敏感。

由于这种天线主要辐射电磁波的磁性成分，因此在场强水平等指标上不能与鞭状天线严格比较，因为后者主要辐射电磁波的电成分，而引脚的测量应根据 EMW 的电气元件进行，框架的测量应根据 EMW 的磁性元件进行。

两个天线如图所示。 14 个连接到 Kolibri-M 无线电台，并与标准螺旋天线进行比较测试通信范围。事实证明，在其他条件相同的情况下，使用磁性天线时的通信范围在开放区域至少扩大了 1,5 倍，在城市条件下扩大了 2 ... 3 倍。在这种情况下，磁性天线的方向性产生了显着的影响。

作者：I. Grigorov（RK3ZK，UA3-113）；出版：cxem.net

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