Содержание
Всеволновая антенна непроста. Известно, что габариты приемных устройств для преобразования эфирных колебаний в электричество зависят от длины волны. Диапазон и собрались менять в широких пределах. Откроем маленький секрет: всеволновые антенны состоят минимум из двух простых. Как две подсистемы объединить, тема обсуждается отдельно. К примеру, в логопериодической антенне работают участки из ряда директоров областями. Начиная, с задней и по мере роста частоты активная часть смещается вперед, к носику. В этом случае интеграция обеспечивается двухпроводной линией питания, задающей правильное распределение фаз. Посмотрим, как сделать всеволновую антенну своими руками.
Логопериодическая всеволновая антенна
Логопериодические всеволновые антенны
Примечание. Не бывает на свете всеволновых антенн. Любое устройство ограничено рабочим диапазоном. Когда видите рекламу в интернете, речь ведется об устройствах для приема телевещания. Область, занимаемая каналами, ранее делилась на МВ и ДМВ, теперь частоты сместились целиком выше 500 МГц.
Чтобы выйти из затруднения, вызванного пропускной способностью вибраторов, энтузиасты выдумали конструкцию, образованную множеством плеч. Любая длина работает на фиксированной частоте, результат суммируется. Система образует линию, вдоль которой бежит электромагнитное колебание. Устройство назвали волновым каналом. Увидите на крышах старых домов непременно.
Как сделать всеволновую антенну. Подсмотреть конструкцию в сети. Как правило, сложно сделать всеволновую антенну самостоятельно. Проще купить в магазине. Вдобавок наружная всеволновая антенна позволит ловить прием, как правило, одной вышки. Для раздельных конструкций выбирается по одному направлению на телевидение и радио. Для размещения на крыше понадобится всеволновая антенна с усилителем сигнала. Для комнаты лишних трат электроэнергии избежим, если мощность волны достаточна.
Логопериодические всеволновые антенны изобретены уже более полувека назад, и поныне нет приемлемого способа расчетов размеров устройства. Можете отыскать в сети специальные номограммы, но по утверждению профессионалов собранное оборудование все равно нуждается в настройке и доводке, а размеры не выглядят требуемыми в точности. Авторы ряда специальных книг предлагают решать дифференциальные уравнения в MathCAD. Указанной теме посвящено издание 2005 года, о чем уже упоминали раньше. Если с компьютером не в ладах, а таланты не пролегают в области программирования, знатоки советуют обдуманно:
Берите уже готовые, испробованные заводские размеры для конструирования логопериодической антенны.
Где узнать требуемое. Интернет широк, для написания обзора найдем дельный сайт, возьмем нужное. Читайте статью.
Кстати, избегайте предложений, часто встречаемых на интернет-форумах. Суть однотипна – участник форума спрашивает, где отыскать схему самодельной антенны. В ответ рекомендуют схемы по ссылкам. Чаще подобные ответы ведут к платным порталам и хорошо, если в результате действительно достанется требуемый результат. Чаще просто отправляете смс-сообщение с мобильного телефона, теряете 200 рублей и понимаете, что стали жертвой мошенников. Оставайтесь внимательнее! Ищите доступные бесплатные варианты, не «покупаясь» на поддельные положительные отзывы.
Конструкция логопериодической антенны
Решено: всеволновая антенна своими руками собирается из подручных материалов. Где взять нужные размеры. Наберите в поисковике «логопериодические антенны чертеж» и выбирайте понравившийся рисунок. Уже нашли подходящий и с удовольствием размещаем столь полезный источник. Если не нравится выбранный вариант, подыщите свой и отталкивайтесь от имеющегося образца. На используемом рисунке (и любом образце) видно, что меняются длины излучателей и расстояния между ними. Изображение четкое и понятное. Сводим в таблицу размеры.
Таблица размеров
Что плохо на рисунке. Показан диаметр проволоки для плеч – 6 мм – но не указан диаметр несущих мачт. А расстояние между внешними краями по вертикали составляет 8 мм. Просто представьте себе… шестимиллиметровые стержни… не помещаются в этот проем, а несущие трубы не должны соприкасаться. Полагаем, что расстояние дано между центрами несущих. Тогда ряды плеч лежат по вертикали на расстоянии 2 мм. Несущие трубки выбираются 6 мм, причём… выдержат нагрузку ветра?
Первый неприятный сюрприз… Чертеж с очевидной ошибкой (потому изображение загружать не станем). Где закралась – узнайте при помощи КСВ метра. Логопериодическая антенна доводится до ума изменением расстояния между несущими и варьированием расстояния до замыкающей линию пластины (на чертеже перемычка в левой части). Кроме того, внутри верхней несущей трубки должен проходить питающий коаксиальный кабель. А теперь подумаем, уместится ли он внутрь цилиндра с внешними стенками в 6 мм. Полагаем, что РК 75 не пролезет однозначно, даже если снять внешнюю защитную изоляцию… Как быть. Выбирайте несущие трубки по размеру кабеля, а плечи напаивайте на внутреннюю сторону (у верхней несущей низ, у нижней – верх).
Конструирование антенны
Пусть тогда исходное расстояние между центрами «директоров» составит 8 мм, потом при необходимости варьируйте параметр. Теперь пара слов о питании кабеля. Чтобы плечи питались в противофазе, нужно кабель пропустить внутри верхней трубки и распушить на выходе из носика. Потом экран в этом месте электрически соединяется с верхней несущей, а жила – с нижней. Так обеспечивается питание половинок плеч в противофазе. Задняя кромка несущих перемыкается между собой. Понятно, что волновое сопротивление логопериодической всеволновой антенны далеко от 75 Ом, понадобится согласовать конструкцию.
Согласование логопериодических всеволновых антенн
Радиолюбитель RU3UJ решил эту задачу при помощи четвертьволнового трансформатора 1:4. Кабель брал на 50 Ом. Между внутренним кабелем траверсы и точкой запитки проложите кусок шлейфа для согласования. Не у всех волновое сопротивление конструкции совпадет с RU3UJ, схема годится далеко не всегда. Потребуется согласовать устройство. Добавим, что волновое сопротивление логопериодической антенны зависит от:
- Расстояния между траверсами.
- Длины согласующей линии позади самого длинного вибратора и расстояния между проводами.
Всеволновая антенна
Полезно вспомнить, что питающий кабель длиной кратной четверти волны передает сопротивление антенны на выход без изменений. Факт используется для измерения любым методом. Помимо специальных устройств в литературе встречается последовательность действий:
- Необходимо найти генератор высокочастотных колебаний из диапазона логопериодической антенны.
- Длина питающего кабеля делается минимальной и кратной четверти длины волны.
- Подыскивается высокочастотный реостат без индуктивного сопротивления.
- Понадобится высокочастотный вольтметр. Китайский мультиметр не подходит.
Процедуру начинают с калибровки вольтметра, настраивая шкалу на 100% относительно мощности генератора. Для опыта нужно через реостат включить антенну на передачу. Высокочастотный вольтметр снимает показания с реостата, а настройкой сопротивления нужно добиться, чтобы шкала показала 50%. Найденную точку фиксируют. В ней сопротивление реостата равно волновому сопротивлению антенны. Минусом методики является сложность согласования. Реостат подключим без потерь, это достаточно сложно. Понятно, что в лаборатории у всех устройств одинаковое сопротивление, отражения энергии не произойдет. На практике согласование доставит сложностей.
Что касается методики просчета четвертьволновых трансформаторов, уже приводили развернутый экскурс. Изготавливается устройство из отрезков коаксиального кабеля. Напомним, что сопротивление четвертьволнового трансформатора равно квадратному корню из произведений согласуемых величин. К примеру, если оба устройства по 50 Ом, найденная величина также 50 Ом. Согласовывать не нужно. Если известно сопротивление антенны, понадобится рассчитать линию. Для этого в интернете выложены калькуляторы, где осталось толщину жилы выбрать, материал диэлектрика и диаметр оплетки. По этим сведениям самостоятельно, кто как может, изготавливается нужный четвертьволновый трансформатор.
Используйте и куски проволоки, купленные или найденные отдельно. Изоляция берется из кабелей, при необходимости радиус уменьшается или увеличивается. Оплетку допускается заменить медной трубкой. В этом случае мастер вертится, как может, заводских решений на все случаи жизни не отыщешь. На наш взгляд всеволновая телевизионная антенна проще покупается в магазине. Собственноручное изделие конструируется для нетипичного назначения, к примеру, приема КВ. Логопериодическую всеволновую антенну на этот диапазон достать сложно.
