简单的宽带天线。方案、说明

简单的宽带天线。无线电电子电气工程百科全书

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在接收电视节目时，业余无线电爱好者经常面临信号来自不同方向、不同极化等的困难情况。下面发表的文章的作者通过相当简单的方法解决了这个问题，使用了几组半波振荡器来达到预期目的并优化所有尺寸以获得杂志程序 MMANA 读者所知的最小 SWR。

用于计算天线的计算机程序的出现使得人们可以重新审视天线的开发并将实验与软件优化相结合。此外，事实证明，即使是最简单的调谐电视天线也可以改进和优化 - 半波振动器，乍一看似乎与它无关。我们正在讨论向其中添加一个或多个振动器。以下是改进的选项。它们的开发、制造和调整伴随着根据该杂志读者已知的 MMANA 程序的参数优化。主要任务如下：以易于制造和最低材料成本的方式实现半波振动器的带宽扩展。

所开发的天线系列包括适用于各种频道的双频道设计和覆盖多个频道的频段天线。天线由彼此间隔一定距离的调谐振动器组成。其中只有一个（两半之间有间隙）处于活动状态，也就是说，它连接到馈线。

双通道天线的示意图如图 1 所示。 1. 米波（MB）的频道范围分为LF（频道5-6）和HF（频道12-1）子范围。低频通道由L2振动器确定，高频通道由L40振动器确定。主动振动器的两半之间的距离约为 1 毫米。表中显示了各种 MB 通道的振动器尺寸。 XNUMX.

（点击放大）

振动器由直径为15毫米的铜或铝合金管制成。您也可以使用相同材料的棒或条。天线的输入阻抗由振动器的长度、振动器之间的距离及其直径决定。因此，要获得 75 欧姆的输入电阻，在上述尺寸的情况下，振动器之间的距离应为 53 毫米。

要将天线参数近似转换为不同的输入阻抗或更改振动器的直径，您可以使用以下公式

其中 h 是振动器之间的距离； K 是天线的输入阻抗或相同测量单位的振动器的直径。该公式适用于 7 至 20 毫米的管道直径和 25 至 300 欧姆的输入电阻。

例如，如果振动器的直径为 10 毫米，它们之间的距离

如果需要 100 欧姆的输入阻抗，则振动器之间的距离

可以通过优化 MMANA 程序中的最小 SWR 来细化尺寸。

应该注意的是，对于具有调谐到第二通道的低频振动器的天线，辐射方向图将会失真：变成三瓣。这是因为 HF 子带的某些频率接近该信道的多个频率。然而，第二通道主要用作集合天线的UHF-MB转换器中的输出通道。所以损失很小。

顺便说一句，使用这种天线，通过制造可互换的半波或伸缩振动器，可以很容易地在宽频率范围内进行实验。在这种情况下，主动振动器的长度必须至少是被动振动器的两倍。

为了平衡天线，您可以使用所谓的 TDL - 长线上的变压器。为了制造它，您需要一个外径超过 10 毫米的铁氧体环，最好是高频铁氧体环。该线由两根铜线PEV-2 或PETV 制成。它们平行折叠，并紧紧套上一根柔软的绝缘管。电线的直径选择尽可能大，但不超过 1,7 毫米，以便将四或五圈电线安装在环上。变压器连接在振动器的两半（线路线的起点连接到它们）和特性阻抗为 75 欧姆的同轴电缆（连接到线路线的末端）之间。您还可以使用以前生产的室内天线的平衡装置。

分米波（UHF）天线也可以具有类似的设计。但计算和实验表明，UHF上最好使用带状天线，覆盖21到60几乎所有频道。

带状天线与双通道天线的不同之处在于它由三个振动器组成。其设计如图所示。 2、可能的尺寸如表所示。 2.

通道 6-12 MB 的管道直径可以在 10 至 15 mm 范围内。对于 15 mm 的直径，在 172 至 228 MHz 的频率范围内，SWR 不超过 1,3；对于 10 mm 的直径，在 170 ... 230 MHz 的频率范围内，SWR 不超过 1,55。

对于管道直径为 3 mm 的通道 5-75 (100 ... 20 MHz) MB 的天线，SWR 不超过 1,5。当直径减小到 10 mm 时，SWR 可增加到 2。

简单的宽带天线

在特高频上，有源振子管径为7mm，其他振子管径为4mm，21-57频道天线驻波比不超过2。在高频57-60频道，驻波比上升幅度较大。

通过添加更多元件，可以显着改善所考虑的天线的方向特性。举个例子，如图所示。图 3 显示了通道 4 和 10 的天线。尺寸列于表中。 3. 管道直径 - 10 毫米。天线增益为5,7 dB，通道9,8中心频率的前后比为4 dB。通道10的前后比分别为6,9和12,8 dB。

简单的宽带天线

对于其他信道，可以使用 MMANA 程序按以下顺序设计该设计的天线。

1. 低频振动器（有源）的尺寸由最小 SWR 决定。

2. 高频振动器的尺寸和到有源振动器的距离也是如此。

3、在主动振子后方距低音约0,1波长处，放置一个长度略长于主动振子长度的反射板，根据反射板的尺寸和与低音振子的距离进行优化到最小 SWR 和最大前/后比。

4.在大约0,1HF波长的距离处，将导向器放置在HF振动器前面，将HF反射器放置在有源振动器后面。它们的初始长度被视为高频振动器的长度。

5、根据最小驻波比和最大前后比，优化导向器、振动器和高频反射器的尺寸以及它们之间的距离。

考虑接收多通道天线的变型之一，其元件是根据上述方法制造的。

使用直径为 40 毫米的塑料管作为桅杆。天线由三层组成。这是因为在顿涅茨克，可以从三个方向接收来自多个频道的信号：其中一个是第六频道，另一个是第四、第十和 UHF 频道，第三个是第十二频道具有垂直偏振。

不同偏振的第六和第十二通道的主动振动器组合成一个结构，形成第一（下）层。它们在垂直平面上的位置和尺寸如图所示。 4. 水平振动器两半之间的距离为20毫米。垂直振动器放置在桅杆内。

第六通道天线的参数可以通过在距主动振子700mm和850mm处分别添加长270mm的导向器和长900mm的反射器来改善。 178 MHz频率下的设计参数：SWR - 1,3；增益 - 7 分贝；前/后比 - 15 dB。在 226 MHz 频率下，SWR 为 1,1。

第二层是双通道天线，调谐到第四和第十个通道。桅杆顶部（第三层）是宽带 UHF 天线，桅杆内部装有放大器。使用SWA-9放大器，其中输入变压器切换到匹配器件模式。为此，变压器的中间输入端子（两个导体）与公共线断开。变压器的单色输入端子（现在有四个）互连并连接到天线振动器的两半。

所考虑的天线已经运行了大约三年，在十个频道上提供正常图像（四个在 MB 上，其余在 UHF 上）。当然，这一发展并没有声称是特别新的，但事实证明，这样的天线足以在困难的条件下进行接收。

MMANA 天线模拟器

文章中描述并在此程序中计算的天线文件

作者：G.Alekhin，顿涅茨克，乌克兰

查看其他文章 部分电视天线.

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