webdonsk.ruПетлевой вибратор пистолькорса своими руками
Добавил пользователь Alex Обновлено: 09.09.2024
По сравнению с полуволновыми вибраторами, петлевые вибраторы более широкополосны, что особенно полезно на диапазонах 80 и 40 м, и кроме того, они позволяют непосредственно соединить среднюю точку второго вибратора с мачтой, поскольку в этой точке имеет место узел напряжения. Соединения на концах могут быть выполнены в виде подвижных короткозамыкающих перемычек, с помощью которых легко подбирается резонансная длина петлевого вибратора. Для этого достаточно перемещать короткозамыкающие перемычки. Резонансная длина у петлевого вибратора, как и у полуволнового вибратора, несколько меньше половины длины волны.
Однако у петлевых вибраторов есть один существенный недостаток. Как показано в (2), петлевой вибратор применяется для работы на одном диапазоне, т.к. параллельное соединение в точках питания петлевых вибраторов на разные диапазоны недопустимо. Это обусловлено тем, что нерабочий петлевой вибратор при таком соединении выполняет роль короткозамыкающего шунта, вследствие чего параметры антенны в требуемом диапазоне частот могут резко ухудшиться. От этого недостатка можно избавиться, применив релейную коммутацию в точке питания вибраторов.
Как известно, входное сопротивление петлевого вибратора, выполненного из двух одинаковых тонких проводников, составляет 292,4 Ом, двойного петлевого вибратора — 657,9 Ом. Изменяя диаметр проводников, а также соотношение диаметра и расстояния между проводниками, можно регулировать входное сопротивление. Для согласования петлевого и двойного петлевого вибраторов с 75-омными фидером можно применить трансформаторы типа длинной линии, выполненные на ферритовых кольцах. Для петлевого вибратора требуется трансформатор с коэффициентом трансформации 4:1, а для двойного петлевого вибратора — 9:1.
Удивительно, что при заведомо большем усилении и широкополосности, петлевые вибраторы не получили широкого распространения на КВ. Это, по-видимому, обусловлено трудностями создания многодиапазонных антенн путем параллельного соединения в точках питания и большего расхода провода.
Для антенны, выполненной из петлевых вибраторов, расположение полотна может быть аналогичным антенне, выполненной из обычных полуволновых вибраторов, т. е. обычное в вертикальной плоскости и необычное в горизонтальной.
По сравнению с полуволновыми вибраторами, петлевые вибраторы более широкополосны, что особенно полезно на диапазонах 80 и 40 м, и кроме того, они позволяют непосредственно соединить среднюю точку второго вибратора с мачтой, поскольку в этой точке имеет место узел напряжения. Соединения на концах могут быть выполнены в виде подвижных короткозамыкающих перемычек, с помощью которых легко подбирается резонансная длина петлевого вибратора. Для этого достаточно перемещать короткозамыкающие перемычки. Резонансная длина у петлевого вибратора, как и у полуволнового вибратора, несколько меньше половины длины волны.
Однако у петлевых вибраторов есть один существенный недостаток. Как показано в (2), петлевой вибратор применяется для работы на одном диапазоне, т.к. параллельное соединение в точках питания петлевых вибраторов на разные диапазоны недопустимо. Это обусловлено тем, что нерабочий петлевой вибратор при таком соединении выполняет роль короткозамыкающего шунта, вследствие чего параметры антенны в требуемом диапазоне частот могут резко ухудшиться. От этого недостатка можно избавиться, применив релейную коммутацию в точке питания вибраторов.
Как известно, входное сопротивление петлевого вибратора, выполненного из двух одинаковых тонких проводников, составляет 292,4 Ом, двойного петлевого вибратора — 657,9 Ом. Изменяя диаметр проводников, а также соотношение диаметра и расстояния между проводниками, можно регулировать входное сопротивление. Для согласования петлевого и двойного петлевого вибраторов с 75-омными фидером можно применить трансформаторы типа длинной линии, выполненные на ферритовых кольцах. Для петлевого вибратора требуется трансформатор с коэффициентом трансформации 4:1, а для двойного петлевого вибратора — 9:1.
Удивительно, что при заведомо большем усилении и широкополосности, петлевые вибраторы не получили широкого распространения на КВ. Это, по-видимому, обусловлено трудностями создания многодиапазонных антенн путем параллельного соединения в точках питания и большего расхода провода.
P.S.
Для антенны, выполненной из петлевых вибраторов, расположение полотна может быть аналогичным антенне, выполненной из обычных полуволновых вибраторов, т. е. обычное в вертикальной плоскости и необычное в горизонтальной.
1. Ю. Жомов. Антенна для любительской радиосвязи.- Радио, 1968, №4, с. 13-14.
2. К. Ротхаммель. Антенны: Пер. с нем.- 3-е изд., доп.- М.: Энергия, 1979.-с. 15-17, 56.
3. С.Бунин, Л.Яйленко. Справочник радиолюбителя-коротковолновика.-Киев: Техника, 1984.- с. 147-152.
Антенну можно выполнить из любого материала (медь, алюминий, биметалл) диаметром 6 мм.
Мачта выполнена из металлической трубы диаметром 32 мм.
Все вибраторы любым кабелем соединены параллельно в точке Е. Более высокое волновое сопротивление кабеля предпочтительно.
Длина отрезков кабелей:
AE = 6800 мм ; BE = 5440 мм ; CE = 4080 мм; DE = 1360 мм.
К точке E, с входным сопротивлением 83,75 Ом, подключаем двойную кабельную вставку как показано на рис. 1
Учитывая, что 75-омный кабель дешевле, можно подключить по рис. 2
Расчет делался для кабеля с К укорочения 0.66 и частоты 145,5 МГц.
Обратите внимание , что расстояние между нижним вибратором и последующим на 100мм больше, чем между другими вибраторами. Для сверхтонкого согласования потребовалось бы изменить геометрию нижнего вибратора. Оставим это гурманам.:) Успехов.
0
В тексте написано, что расстояние от нижнего вибратора до последующего на 100мм меньше чем между
остальными, а на чертеже на 10мм. Где правильно?
0
Здравствуйте Леонид! А можно посчитать на 6 петлевых вибраторов на 145 мгц . Заранее спасибо с ув. Юрий.
0
1. Размеры вибратора указаны по осям или габаритные?
2. Подключение кабеля к вибратору напрямую или через петлю согласования? Если через петлю то какие размеры.
3. Размер от торца мачты до верхнего вибратора (423 мм) - до оси трубки вибратора или до его верха?
4. Для, чего мачта укорочена на высоту 423 мм ? Просто где-то читал, что похожую конструкцию человеку пришлось удлинять куском трубы до полной высоты на уровне верхнего диполя.
5. Размеры 6532 и 894 - по осям или габаритные?
6. Выносы от мачты к вибраторам - металл или диэлектрик?
7. Подскажите, что лучше в плане грозозащиты, усиления - ваша конструкция из петлевых вибраторов или похожая конструкция из полуволновых вибраторов?
8. Если возможно - какие размеры нужно изменить для 145.500 ?
0
0
0
0
Леонид Здравствуйте!
Посмотрев антенну которую вы здесь опубликовали, лично мне все понравилось, а именно кабеля запитки с учетом по фазе, все рассчитано правильно, но вот трансформатор согласования у вас почему-то 111мм, ну а если за основу взяты четверть волновые Тр,
то на частоту 145.5 мгц они должны быть 340мм ( 75/145,5*0,66=0,340м=340мм)
Леонид, не в коем случае не подумайте, что я в чем то хочу вас упрекнуть, просто мне стало интересно откуда этот размер 111мм.
С уважением Батукаев Заурбек 73! (R7PL)
0
0
Спасибо за конструкцию! Попробую повторить!
Есть несколько вопросов:
3. Хочу сделать петли из Ал трубы Ф=12мм (т.к. она имеется в наличии у меня). На сколько сильно "поплывут" размеры? Или, благодаря широкополостности петель, влияние будет не большим?
0
1. Так взаимовлияние вибраторов никто не отменял. (83,75x4=335)
2. Нет не верно. Задача у кабелей от вибраторов до общей точки Е это правильная фазировка и передача без трансформации входного сопротивления.
3. Потребуется новый расчет.
Как известно, длина полуволнового линейного вибратора равна половине длины волны в свободном пространстве с учетом коэффициента укорочения. Коэффициент укорочения К, в свою очередь, зависит от отношения длины волны к диаметру вибратора. Эта зависимость обычно приводится в виде "графика от Ротхаммеля":
Схематичное изображение антенны:
В данном калькуляторе график K оцифрован методом кусочно-линейной аппроксимации. Если гнуть петлевой вибратор по шаблону , то возможно пригодится размер W - расстояние между центрами шаблонов с диаметром H. Петлевой вибратор как бы "толще" линейного из трубки или провода того же диаметра, поэтому всегда короче. Этот факт учитывается путем расчета эквивалентного "виртуального" диаметра для петлевого вибратора, который затем используется для расчета коэффициента укорочения по тому же графику.
Расчет, аналогичный этому калькулятору, есть в андроид приложении Калькулятор дипольных антенн, доступном на Google play. Вы его можете загрузить на свое мобильное устройство, нажав на кнопку ниже или просканировав QR-код. Не забудьте оценить приложение.
Калькулятор вычисляет размеры одиночного вибратора и не годится для расчета размеров вибратора многоэлементных антенн. В калькуляторе антенны Uda-Yagi DL6WU рассчитываются размеры линейного вибратора с учетом влияния пассивных элементов.
Описанные выше простые полуволновые вибраторы могут быть соединены в виде шлейфа, образуя петлевой вибратор (рис. 1-13).1 Диаграмма направленности петлевого вибратора почти ничем не отличается от диаграммы направленности простого вибратора.
При параллельном соединении двух простых вибраторов общая индуктивность уменьшается в соответствии с формулой $$L_=\frac,$$ а емкость суммируется. Отношение L/C, следовательно, у петлевого вибратора меньше, а полоса пропускания больше, чем у простого вибратора.
Для расчета сопротивления излучения полуволнового вибратора мы использовали формулу $$R_=\frac
При параллельном соединении двух одинаковых полуволновых вибраторов, образующих петлевой вибратор, антенный ток, протекая по двум ветвям, разделяется на две части. Таким образом, при той же мощности излучения антенный ток петлевого вибратора равен половине антенного тока простого вибратора; сопротивление излучения петлевого вибратора принимает вид: $$R_^<\prime>=\frac
Таким образом, для простого вибратора получаем: $$P_=R_I^2,$$ а для петлевого вибратора $$P_=R_^<\prime><\left(\frac\right)^2>.$$
Так как в обоих случаях излучаемая мощность одинакова, можно сделать вывод, что $R_^<\prime>=4R_,$ т. е. сопротивление излучения петлевого вибратора в 4 раза больше сопротивления излучения простого вибратора и равно 240—280 ом .
Разновидностью простого петлевого вибратора является двойной петлевой вибратор (рис. 1-14).
Если диаметр верхнего неразорванного вибратора d 2 больше, чем диаметр d 1 нижнего вибратора, то входное сопротивление увеличивается по сравнению с входным сопротивлением обыкновенного петлевого вибратора, и наоборот, если диаметр d 1 больше, чем d 2, то входное сопротивление уменьшается. Эта последняя возможность изменения входного сопротивления редко используется на практике, так как в целях согласования антенны с линией питания обычно необходимо увеличивать входное сопротивление.
Читайте также: