Распродажа

Электронные компоненты со склада по низким ценам, подробнее >>>

Журнал Радио

2004: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8
2003: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
2002: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
2000: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1999: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1998: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1971: 
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
1947: 
1, 2, 3, 4, 5
1946: 
1, 2, 3, 4-5, 6-7, 8-9

Новости электроники

В 14 раз выросло количество россиян на MediaTek Labs ? проекте по созданию устройств "интернета вещей" и "носимых гаджетов"

Сравнив статистику посещения сайта за два месяца (ноябрь и декабрь 2014 года), в MediaTek выяснили, что число посетителей ресурса из России увеличилось в 10 раз, а из Украины ? в 12. Таким образом, доля русскоговорящих разработчиков с аккаунтами на labs.mediatek.com превысила одну десятую от общего количества зарегистрированных на MediaTek Labs пользователей.

Новое поколение Джобсов или как MediaTek создал свой маленький "Кикстартер"

Амбициозная цель компании MediaTek - сформировать сообщество разработчиков гаджетов из специалистов по всему миру и помочь им реализовать свои идеи в готовые прототипы. Уже сейчас для этого есть все возможности, от мини-сообществ, в которых можно посмотреть чужие проекты до прямых контактов с настоящими производителями электроники. Начать проектировать гаджеты может любой талантливый разработчик - порог входа очень низкий.

Семинар и тренинг "ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!" (14-15.10.2013, Новосибирск)

Компания Компэл, приглашает вас принять участие в семинаре и тренинге ?ФеST-TIваль инноваций: MAXIMум решений!?, который пройдет 14 и 15 октября в Новосибирске.

Мне нравится

Комментарии

дима пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ827:

люди куплю транзистар кт 827А 0688759652

тамара плохова пишет в теме Журнал Радио 9 номер 1971 год. :

как молоды мы были и как быстро пробежали годы кулотино самое счастливое мое время

Ивашка пишет в теме Параметры отечественных излучающих диодов ИК диапазона:

Светодиод - это диод который излучает свет. А если диод имеет ИК излучение, то это ИК диод, а не "ИК светодиод" и "Светодиод инфракрасный", как указано на сайте.

Владимир пишет в теме 2Т963А-2 (RUS) со склада в Москве. Транзистор биполярный отечественный:

Подскажите 2т963а-2 гарантийный срок

Владимир II пишет... пишет в теме Параметры биполярных транзисторов серии КТ372:

Спасибо!

Журнал Радио 3 номер 2004 год.

"РАДИО" ≈ О СВЯЗИ

Многодиапазонные направленные антенны

Эрнест Гуткин (UT1MA),
г. Луганск, Украина 

Окончание.
Начало см. в "Радио", 2004, ╧2, с. 68

Антенна ВМА 5

Пятидиапазонная направленная антенна ВМА-5 разработана автором этой статьи. Вот ее данные:

Все получившиеся в результате расчета данные — схема антенны, форма и геометрические размеры проводников-элементов, реактивные нагрузки, а также электрические показатели по диапазонам находятся в файле ВМА-5 (ftp:// ftp.radio.ru/pub/2004/03/bma5.zip).

Общий вид антенны показан на фото (рис. 5)

Она состоит из двух сборок — директорной и активной и ряда рефлекторов, расположенных на буме согласно рис. 6. Координаты элементов на буме задаются по отношению к активному элементу диапазона 20 метров (А20), положение которого принято за нулевую отметку. Проволочные рефлекторы Р12 и Р17 смонтированы соответственно над трубочными Р15 и Р20 таким образом, что их середина находится на высоте 0,5 м, а края — по 0,15 м выше трубок.

Электрическая схема активной части антенны приведена на рис. 7. Она состоит из четырех отдельных активных элементов А12, А15, А17, А20, соединенных параллельно между собой и через "укорачивающие" конденсаторы С1 и С2 с кабелем питания, и отдельного, связанного через поле, диполя А10 (система "open sleeve"). Согласование на диапазоне 10 метров достигается подбором длины А10 и его расстояния от основной группы. Длины диполей А12 — А20 выбраны больше резонансных с таким расчетом, чтобы входное сопротивление (активная часть) поднялось до Ra ≈ 50 Ом. Подбором длины диполей и емкости компенсирующих конденсаторов С1 и С2, а также положения пассивных элементов на буме и их настройки (длины) удалось получить на средних частотах всех диапазонов КСВ=1,05... 1,25.

Конструкция активной сборки показана на рис. 8 в двух проекциях (сборка симметрична, показана только одна половина). Изоляторы ИП — пластмассовые изоляторы типа А1001 ("Антеннополис", г. Запорожье), ИО — изоляторы орешковые.

Основой сборки является элемент А20, выполненный из дюралевых труб диаметрами (внешний/внутренний) 35/30 + 30/26 + 30/27 общей длиной 10 м. На концах А20 укреплены небольшие емкостные нагрузки ЕН20. Применение ЕН20 позволило:

В качестве оттяжек использован сложенный вдвое полипропиленовый тросик диаметром около 3 мм. Предварительно натянутая с усилием 5... 10 кГ оттяжка накручивается на трубку ЕН20 (10...15 витков), затем конец оттяжки фиксируется зажимом (clamp).

Принятая изогнутая форма А12 и А17 позволила увеличить расстояние между А20 и проволочными вибраторами и тем самым уменьшить взаимные влияния. Кроме того, они успешно выполняют роль растяжек, предохраняющих тяжелый А20 от сильного прогиба, особенно в случае гололеда.

Элемент А15 крепится ниже А20 на расстоянии 0,38 м с помощью четырех диэлектрических распорок. При выбранном расстоянии широкополосность А15 уменьшается незначительно — примерно на 10 %. В качестве начальных участков А15 использованы отрезки гибкого кабеля РК75-4 (оплетка и жила спаяны вместе). Можно использовать любой медный многожильный провод диаметром 5...8 мм в атмосферостойкой изоляции, но это будет и дороже, и тяжелее.

Симметрирование осуществляется с помощью защитного дросселя из 15 витков коаксиального кабеля RG-58, навитого на ферритовый магнитопровод внешним диаметром 65 мм и проницаемостью 300. При мощности более 200 Вт следует использовать более мощный кабель. Дроссель и конденсаторы С1, С2 типа К15У-2 по 200 пФ помещены в текстолитовую коробку внешними размерами 130x140x45 мм, снизу к коробке прикреплен коаксиальный уголковый разъем XS типа СР50-153Ф. Коробка крепится к вертикальному кронштейну, выполненному, как и верхняя горизонтальная поперечина, из стального тонкостенного проката квадратной формы размерами 20x20 мм.

Механическое соединение половинок А20 производится с помощью муфты-вставки, выточенной из сплошного стеклотекстолитового стержня, зазор между половинами — 50 мм. А20 крепится к стеклотекстолитовой плите размерами 225х 100х 19 мм с помощью двух U-образных шпилек из нержавеющей проволоки диаметром 6 мм. Активная сборка А12—А20 представляет собой один легкосъемный узел. Элемент А10 крепится к буму отдельно с помощью U-образной скобы и гаек-барашков.

Электрическая схема директорной сборки показана на рис. 9. В ее составе директорные элементы на все пять диапазонов. Конструктивной основой сборки служит средний элемент, состоящий из трех изолированных участков а—Ь, с—d, е—f, которые могут соединяться между собой с помощью контактов реле К1.1 и К2.1.

Если оба реле включены и контакты замкнуты, получается директорный элемент на диапазон 20 метров (Д20) длиной около 9,65 м. Когда включено только одно из реле, получается директорный элемент для диапазона 15 метров (Д15). Это будет элемент а—b—с—d или с—d—е—f в зависимости оттого, какое реле включено, а какое выключено. Поскольку Д15 расположен несимметрично по отношению к оси антенны (буму), то и диаграмма направленности (ДН) будет также несколько несимметрична. Расчет показывает, что передний лепесток ДН отклоняется от оси антенны незначительно — примерно на 5 градусов, но это не сопровождается падением усиления (деформация заднего лепестка будет показана ниже). Когда оба реле выключены, крайние секции а—b и е—f работают как два директора диапазона 10 метров. Длины этих секций недостаточны для нормальной работы, поэтому на внутренних концах секций (Ь и е) установлены две емкостные нагрузки ЕН10. Такой двойной директор влияет на параметры антенны на этом диапазоне практически также, как и обычный одинарный, расположенный прямо на буме. Можно отметить, что в Д15 и Д20 (при замкнутых контактах реле) влияние ЕН10 незначительно.

При таком способе "организации" директоров трех основных диапазонов полностью исключаются их взаимные негативные влияния, а также их влияния (при разомкнутых контактах реле К1, К2) и на диапазонах 12 и 17 метров. Кроме того, уменьшются расход дюралюминиевых труб примерно на 11 м, парусность и вес антенны.

Директорная сборка расположена на расстоянии 2,85 м от А20. Это компромиссное значение. При большем расстоянии будет быстро уменьшаться показатель F/B на диапазоне 10 метров, а при меньшем — ухудшаться большинство показателей на диапазоне 20 метров.

В директоре применены высокочастотные вакуумные реле (выключатели) В1 В-1В с допустимыми значениями 1=10 А и U=3 кВ. Расчет показывает, что такие ток и напряжение в директоре соответствуют мощности на входе антенны не менее 5 кВт. Температурный диапазон реле — от -60° до +100°, гарантированное количество переключений — 100000.

Измеренное значение "проходной" емкости разомкнутого реле — около 0,9 пФ, с учетом паразитной емкости монтажа в расчетную модель заложена величина 1,5 пФ (таблица нагрузок, pulse w35c, w36c). Замкнутому состоянию реле соответствуют эти же нагрузки, но уже величиной по 100000 пф (эквивалент к.з., см. "комментарий" к файлу ВМА-5). Расчет показывает, что допустимо применение реле с "проходной" емкостью до 5 пф с корректировкой размеров составных частей Д20 и ЕН10. В частности, можно попробовать распространенные герметичные реле РЭН-33 при параллельно-последовательном включении всех четырех контактных групп.

Директоры диапазонов 12 метров (Д12) и 17 метров (Д17) выполнены из провода. Для устранения негативного влияния этих элементов на параметры более высокочастотных диапазонов приняты следующие меры.

1. Директоры всех пяти диапазонов расположены в одной вертикальной плоскости. Как показывают расчеты, при таком расположении их взаимные влияния уменьшаются.

2. Возможное сильное влияние Д12 на диапазон 10 метров (по своей длине Д12 являлся бы на диапазоне 10 метров полноценным рефлектором) устраняется с помощью параллельного контура -антитрапа L12C12 с частотой настройки 28,3 МГц, установленного в средней части Д12. Почему антитрап? Назначение трапа — выделить из антенного элемента часть, размеры которой близки к резонансным. Назначение антитрапа противоположное — рассечь элемент на отрезки, размеры которых значительно меньше резонансных. Чтобы не повлиять на широкополосность диапазона 12 метров, приняты необычно малые реактивности — С12=150 пФ и 1.12=0,21 мкГн, что в 8... 10 раз меньше стандартных для трапа. Несмотря на это, резонансное сопротивление контура достаточно для выполнения его основной функции. Предусмотрен виток связи Lc, через который с помощью КСВ-метра мостового типа можно определить резонансную частоту контура.

3. В среднюю часть Д17 включена индуктивность L17=4 мкГн. Это приводит ктому, что при работе на частотах 21 МГц и выше наведенный в Д17 ток существенно уменьшается — L17 как бы рассекает Д17 на две половины. Благодаря этому ухудшение показателя F/B на верхних диапазонах под влиянием Д17 не превышает 1 dB. С целью упрощения конструкции L17 выполнена из двух одинаковых близко расположенных катушек (L17' и L17") с индуктивностью 2 мкГн каждая. Введение L17, естественно, ухудшает широкополосность параметров антенны на диапазоне 17 метров, но ощутимо это проявляется уже вне рабочего участка частот (см. табл. 4).

Конструкция средней части директорией сборки показана на рис, 10. Примененные трубы — центральная часть диаметром 30/26 мм, изоляционные вставки из стеклотекстолитовых стержней, концевые секции из труб диаметрами 30/27 и 22/20 мм, емкостные нагрузки — 16/13,8 мм.

Средняя часть Д20 крепится к буму через стекло-текстолитовую пластину (рис. 10,а) размерами 270x95x12 мм. Каждая из катушек L17 намотана на пластмассовом антенном изоляторе типа А1001 тем же проводом, что и в Д17 (рис. 10,6). На рис. 11 показаны коробка (бокс размерами 70x120x35 мм, фрезерованный из текстолита) с реле В1В-1В и способ ее крепления к Д20 (крепление легкосъемное). Питание к реле подводится через разъем РС4ГВ. Провода питания реле разбиты на участки длиной около 2 м с помощью дросселей типа ДПМ-1,2 по 15мкГн. В своей средней части провода подвязаны к поперечному кронштейну. Конденсатор С1 — К31-11-3 емкостью 2000 пф.

В силу несимметричного расположения Д15 на буме могут наводиться токи, что приведет к дополнительной асимметрии ДН на диапазоне 15 метров. Чтобы избежать этой неприятности, крайняя часть бума (со стороны директоров) длиной 2 м отделена от остального бума текстолитовой вставкой.

Отработка антенны и расчет электрических параметров производились применительно к ее положению в свободном пространстве. При высоте антенны над землей более 20 м ее параметры изменятся не очень сильно.

Возможны два варианта расчетов: на достижение максимально возможных показателей G и F/B в каком-то участке диапазона и на достижение наибольшей равномерности показателей в пределах всего диапазона. Во втором случае на средней частоте диапазона усиление будет меньше на 0,2...0,4 dB. Был выбран вариант, при котором параметры оптимизируются для участков диапазонов 14,0...14,3 , 21.0...21,4и 28,0.-28,6 МГц. Если бы оптимизацией были охвачены и верхние, мало используемые участки диапазонов, это неизбежно ухудшило бы показатели "внизу", на телеграфных участках. Для диапазонов 12 и 17 метров расчет произведен на максимальный F/B на средних частотах. Результаты расчетов сведены в табл. 4.

Замечание по поводу отмеченных звездочкой * значений параметра F/B на частотах 21,0 и 21,4 МГц. На рис. 12 и 13 показаны две ДН для одной и той же частоты 21,0 МГц, получающиеся в зависимости оттого, какое из реле К1 или К2 включено. Эти ДН практически различаются только формой тыльной части (зеркальная симметрия). Так как реле оперативно управляются с пульта радиостанции, помеху с любого направления в задней полуплоскости, как это видно из рисунков, можно подавить на 21...24 dB. Для сравнения на рис. 14 показана ДН на средней частоте 21,2 МГц.

Упомянутые в первой части статьи антенны 5ВА (FORCE-12) и 13-элемент-ная ЛПА по электрическим параметрам близки к ВМА-5. Выше уже упоминались заявленные параметры 5ВА: усиление — в пределах 5,4...5,9 dBd, F/B — от 14 до 23 dB, длина бума — 9,9 м, 15 элементов, 3 фидерные линии. При этом расход дюралевых трубок составляет: ВМА-5 — 63 м (с учетом бума и емкостных нагрузок), 5ВА — около 110 м, ЛПА — около 100 м. Очевидно также, что две последние антенны имеют значительно большие ветровое сопротивление и вес.

Конструкция ВМА-5 имеет экспериментальный характер: все трубочные элементы имеют регулируемые концевые секции, длина проволочных регулируется в концевых изоляторах, а элементы можно перемещать по буму. Это дает возможность в эксперименте, при необходимости, уточнить расчетные данные.

В частности, при расчете не учитывалось влияние "земли", в первую очередь, из-за того, что в QTH автора в разных направлениях от антенны параметры земли отличаются кардинально. Изготовленная по расчетным данным антенна была первоначально установлена на высоте 1,8 м над коньком шиферной крыши и с небольшой регулировкой длин активных элементов (длин ЕН20 в А20) резонансные частоты были с помощью КСВ-метраустановлены на "свои места". Затем последовали подъем на рабочую высоту — 6,5 м над коньком четырехэтажного дома и 25 м над землей и проверка параметров. Основная проверка F/B на трех частотах каждого диапазона производилась по сигналам местной радиостанции UT1MQ в режиме приема. В приемнике включалась ручная регулировка усиления, уровень сигнала на НЧ выходе отслеживался с помощью вольтметра В7-37. Измеренные значения F/B были в пределах 18...30 dB. Интересный эксперимент удалось провести с Артуром (4X4DZ). В течение 20 мин обе стороны "прокрутили" друг другу свои антенны (у Артура — ТН-11) на всех пяти диапазонах, результат с обеих сторон примерно одинаковый — F/B в среднем на уровне 20 dB (З...4балла). Величина КСВ и полоса BW близки к расчетным, серьезные измерения усиления антенны еще не проводились.

В конструкции ВМА-5 есть некоторые отличия от расчетной модели:

Следует также отметить, что реактивные нагрузки в программе задаются как точечные, а реальные L и С имеют свои длины, и это может отразится на точности расчета.

На базе ВМА-5 отработана модель семидиапазонной антенны, включающая также по два элемента на диапазоны 30 и 40 метров. Возможно, со временем эту модель удастся осуществить в "железе".

Часть этой модели — активный элемент на диапазон 40 метров (А40) уже применен (как дополнение) в существующей антенне (см. рис. 5 — фото). А40 выполнен на основе А20 за счет добавления к каждому из его концов катушки с индуктивностью 20 мкГн и концевой секции длиной 1,41 м (LOM-технология). Длины емкостных нагрузок пришлось несколько увеличить.

В заключение можно отметить, что электромагнитные реле начинают появляться как в фирменных антеннах (MAGNUM 280 FORCE-12, TITAN EX и др.), так и в любительских разработках [8].

Автор благодарит Бориса Катаева (UR1MQ) за большую помощь в процессе монтажа ВМА-5 и Александра Погуди-на (UT1MQ) за участие в измерениях.

ЛИТЕРАТУРА

  1. Miller N. (NW3Z). V-YAGI: легкая антенна на 40 м. — Радиолюбитель. KB и УКВ, 1999, ╧ 1.
Редактор — С. Некрасов,
графика — Ю. Андреев 

Вернуться к содержанию журнала "Радио" 3 номер 2004 год







Ваш комментарий к статье
Журнал Радио 3 номер 2004 год. :
Ваше имя:
Отзыв: Разрешено использование тэгов:
<b>жирный текст</b>
<i>курсив</i>
<a href="http://site.ru"> ссылка</a>