Пирамида на 80 метров. Дорогие друзья, предлагаем вашему вниманию лишь только некоторые антенные системы радиолюбителей г

Антенну "Пирамида" , можно преоб­разовать в конструкцию, предложенную в . Главным достоинством антенны "Преобразованная пирамида" является ее многодиапазонность, те она позво­ляет проводить QSO в диапазонах 10, 15, 20, 40, 80 и 160 м. В некоторой сте­пени недостатком "Преобразованной пирамиды" можно считать занимаемую ею большую площадь. Установку такой антенны может позволить себе не каж­дый радиолюбитель. Управление пита­нием антенны, с одной стороны, расши­ряет ее возможности но с другой - ус­ложняет конструкцию. Упростить ее мож­но, стационарно скоммутировав верши­ны двух "дельт" (АС и BD в ) Для это­го их соединяют последовательно, запитав антенну в разрыве ее самой верх­ней точки. Конструкция упростится, но будет утрачена возможность работы на диапазоне 160 м.

Вниманию радиолюбителей, имеющих территориально-пространственные ог­раничения в установке и размещении антенн, можно предложить вариант ан­тенны "Компактизированная пирами­да". Эта антенна по форме напомина­ет "классическую" пирамиду, но отли­чается от нее вдвое меньшими геомет­рическими размерами, что достигает­ся за счет увеличения количества тре­угольников с двух до четырех (рис.1 и 2).

При общей длине периметра 84 м, стороны равнобедренных треугольни­ков имеют размер всего лишь по 7 м. Питание антенны можно выполнить в разрыв шлейфа в одной из точек А, В, С, D или О. Практическая конструкция такой антенны была выполнена алю­миниевым одножильным проводом ди­аметром 3,5 мм. Использовалась одна мачта высотой 12 м. Восемь проводни­ков, исходящих от вершины пирамиды, одновременно со своей основной функ­цией - излучателей и приемников элек­тромагнитной энергии - являются час­тью растяжек антенны. Это экономит материалы и исключает встречающие­ся в практике установки антенн нежела­тельные нагромождения неэстетичных элементов конструкции.

Общий вид антенны "Компактизиро­ванная пирамида" приведен на рис 2. К верхней точке (точка О) мачты крепится пластина из диэлектрического матери­ала размерами 205x170x20 мм. Все во­семь нижних углов треугольников име­ют индивидуальные растяжки (на рисун­ке не показаны) от точек А, В С, D. Ре­альные антенны отличаются от моделей из-за различных факторов, в том чис­ле, местных условий. Поэтому при со- здании антенны и ее последующей установке нужно иметь в виду следующее:

При монтаже антенны и ряде других работ общая длина шлейфа должна быть неизменной и составлять до настройки 84 м,

Чем длиннее будут ребра треугольников и, соответственно, короче их основания, тем хуже будет работать ан­тенна ,

Чем больше пространственное по­ложение треугольников реальной антен­ны будет отличаться от модели, тем, опять-таки, хуже,

Нужно стремиться разместить антен­ну так, чтобы свести к минимуму влия­ние окружающих предметов,

Монтаж и установку мачты и антен­ны могут выполнить 1-2 человека

Настройка антенны

1. От точки разрыва шлейфа (входа антенны) отмерить расстояние 2,6 м, и в этом месте установить последователь­но с проводником антенны катушку (ди­аметр каркаса - 60 мм, диаметр прово­да - 3,5 мм, число витков - 4, шаг на­мотки-10мм). К этому плечу шлейфа подсоединить центральный проводник коаксиального кабеля, оплетку - к дру­гому плечу.

2. Изменением длины шлейфа настро­ить антенну в резонанс в диапазоне 40 м.

3. Проверить настройку антенны на остальных диапазонах.

4. Измерить входное сопротивление антенны. Если оно незначительно отли­чается от сопротивления фидера и име­ет активный характер, то добиться от­личного согласования можно неболь­шим изменением формы треугольников, их взаимного расположения и углов плоскостей треугольников относительно вертикальной опоры. При значительной разнице сопротивлений фидера и антен­ны придется применить какой-нибудь метод согласования.

Настройку антенны можно выполнить, в частности, с помощью самодельного прибора для настройки КВ-антенн. Прин­ципиальная электрическая схема прибо­ра приведена на рис.3.

Его диапазон рабочих частот - 2,5... 31 МГц. Прибор позволяет:

Определить резонансную частоту каждого элемента антенны и антенной системы в сборе.

Измерить активную составляющую входного сопротивления антенны (мак­симальное сопротивление - 500 Ом),

Измерить реактивные составляющие входного сопротивления антенны,

Определить КСВ антенны (отношение волнового сопротивления фидера к входному сопротивлению антенны),

Определить коэффициент укороче­ния коаксиальных кабелей и линий пи­тания антенн.

Прибор образован соединением в одну общую систему полупроводниково­го трехкаскадного генератора с измери­тельным ВЧ-мостом. Задающий генера­тор собран по схеме емкостной трехточки на транзисторе VT 1. Каскад на тран­зисторе VT 2 является истоковым повто­рителем и служит для согласования с оконечным каскадом, собранным на VT 3. Диапазон частот генератора имеет пять поддиапазонов за счет сменных катушек, включаемых в цепь затвора транзистора VT 1.

ВЧ-напряжение (1...3 В) снимается с трансформатора Тр1 и через переходной конденсатор С14 поступает на ВЧ-мост. В его диагональ включен микроампер­метр, индицирующий баланс моста. Чув ствитепьность микроамперметра зада­ется переменным резистором R 13. Загрубление чувствительности достигается замыканием на корпус шунтирующего ре­зистора R 14 (его сопротивление подбира­ется при настройке прибора). Перемен­ный резистор R 11 плеча моста снабжен шкалой. КПЕ С18 тоже имеет шкапу. Две закорачивающие перемычки АВ и CD по­зволяют подключать его параллельно либо к резистору R 11, либо ко входу Х1.

Монтаж высокочастотной части цепи моста производится очень короткими отрезками оголенного луженого прово­да диаметром 1,5...2 мм. Следует уде­лить внимание подбору резисторов R 9 и R 10. Разброс их сопротивлений дол­жен быть минимален, от этого в значи­тельной степени зависит точность изме­рений.

С1 - КПЕ с воздушным диэлектриком (Смах=50 пФ), снабжен верньером; С18 - КПЕ с воздушным диэлектриком (Смах=160 пФ); С15 и С16 - подстроечные конденсаторы с воздушным диэлек­триком. Трансформатор Тр1 наматыва­ется тремя проводами (по 9 витков в каждой секции) на кольце ВЧ50 диамет­ром 14 мм.

Достаточный объем для размещения всех элементов схемы составляет 290x216x78 мм.

Настройка прибора проводится в следующей последовательности:

Проверить монтаж генератора.

Подбором емкостей конденсаторов СЗ и С4 обеспечить связь контура L 1-C 1 с транзистором VT 1.

Проверить и при необходимости под­корректировать или установить режимы транзисторов.

Проконтролировать ВЧ-напряжения уровнем 1...3 В на выходе генератора.

Проверить сменные катушки L 1 и при необходимости уточнить и изменить их намоточные данные.

Проверить монтаж ВЧ-моста.

Ко входу Х1 прибора подключить посто­ янный резистор сопротивлением 100 Ом и мощностью 2 Вт (точки А, В, С и D схе­мы разомкнуты). Генератором задать произвольную частоту. Резистором R 11 сбалансировать мост при максимальной чувствительности индикатора (показа­ния индикатора могут отличаться от нуля). Конденсатором С15 установить стрелку индикатора на нулевую отмет­ку. Перемычками соединить точки схе­мы АВ и CD , конденсатор С18 устано­вить в положение минимальной емкос­ти. Конденсатором С16 опять сбаланси­ровать мост, не изменяя сопротивление резистора R 11.

На шкале конденсатора С18 отметить нулевую точку и от нее сделать градуи­ровку через каждые 10 пФ.

Измерения

Прибор подключают к антенне непос­редственно коротким отрезком коакси­ального кабеля или полуволновым (для данного диапазона) повторителем. Ре­зистор R 11 нужно установить в положе­ние, соответствующее волновому сопро­тивлению применяемого фидера. Ем­кость КПЕ С11 следует плавно изменять до того положения, при котором произой­дет резкое уменьшение показаний инди­катора. Резистором R 11 и КПЕ С18 сле­дует сбалансировать мост. Если баланс достигается при нулевом положении конденсатора С18, то на этой частоте ан­тенна имеет только активное входное сопротивление, которое отсчитывается по шкапе, закрепленной на резисторе R 11. Если же баланс возможен при из­менении емкости КПЕ С18, то на дан­ной частоте антенна имеет реактивную составляющую, и тем большую, чем больше емкость КПЕ С18. Реактивная составляющая имеет емкостный харак­тер при закороченных точках схемы АВ и CD , индуктивный - при закороченных АС и BD .

Следует иметь в виду, что бум, рас­тяжки и некоторые другие предметы могут вызывать появление дополнитель­ных резонансных частот.

При испытании коаксиального кабеля или пинии один из концов закорачива­ют, а другой подключают ко входу моста Х1, установив в нулевое положение шка­пы, закрепленные на R 11 и С18. Нахо­дят резонансную частоту, при которой мост балансируется, и полагают, что для этой частоты данная пиния или кабель имеют полувопновую электрическую длину. Частоту генератора пересчитыва­ют в длину волны и находят таким обра­зом искомую половину длины волны. От­ношение геометрической длины пинии или кабеля к полученному значению по­луволны является коэффициентом уко­рочения, удовлетворяющим условиям данной задачи. По полученному значе­нию коэффициента укорочения вычис­ляют длину требуемой фазосдвигающей пинии с учетом того, что полуволновой отрезок пинии сдвигает фазу на 180°; четвертая часть попувопновой пинии - на 45° и т.д.

Для определения КСВ антенны изме­ряют отношение волнового сопротивле­ния фидера к входному сопротивлению антенны. Измерения окажутся более точными и надежными, если они прове­дены на антенне, установленной в ра­бочее положение, и влияние посторон­них предметов сведено к минимуму. На­пример, входное сопротивление антен­ны может плавно или скачками менять­ся, если некоторые растяжки ослабли и раскачиваются под действием ветра, имеются плохие контакты в телескопи­ческой мачте и т.д.

Литература

1. К Ротхаммель. Антенны. - С-.Пе­тербург: Бояныч, 1998

2. В.Иващенко. Вседиапазонная ан­тенна "Преобразованная пирамида". - Радиомир. KB и УКВ, 2004, N2.

3. Б.Дякив, А.Дякив. Измерение и со­гласование параметров антенн. - Харь­ков, 2001.

Антенна пирамида

Как известно «Пирамида» является разновидностью петлевого вибратора или одной из распространенных свернутых рамочных антенн. Разместив соответствующим образом 4-х режекторных фильтров «трапов» получаем многодиапазонную антенну «Пирамида». С указанными размерами и параметрами «трапов» антенна работает от 10 до 80 метрового диапазонов (см. Рис. 1 и Рис. 2). Изготовление «трапов» не приводится.

Рис. 1

КСВ по диапазонам изменяется от 1,2 до 1,9.

Схема антенны приведена на рис. 5.38. Исследования показали, что такая антенна работает не хуже, чем полуволновый диполь длиной 40 м, подвешенный на высоте 29 м (диапазон 3,5 МГц). При более низком размещении полуволнового диполя над землей его сопротивление излучения уменьшается, что эквивалентно снижению КПД. Так, например, из рис. 5.35б , следует, что при высоте подвеса над землей, равной 8 м, полуволновый диполь в диапазоне 80 м, имеет сопротивление излучения около 20 Ом. Кроме того, полуволновая дипольная антенна требует для своего размещения много места (это очень серьезное ограничение для низкочастотных антенн), а при использовании схем укорочения становится достаточно узкополосной.

Эти причины побудили (и продолжают побуждать) исследователей искать новые технические решения, к числу которых относится схема проволочной антенны-пирамиды.

На рис. 5.38а -г показаны основные этапы трансформации диполя в пирамиду. Размеры конкретной пирамидной антенны указаны на рис. 5.38д . Габаритные размеры антенны по горизонтали 13,4×13,4 м 2 являются наименьшими размерами по сравнению со всех описанных антенн.

Антенна излучает достаточно сложным образом. Наклонные части антенны-пирамиды излучают и горизонтально и вертикально поляризованную волну. Исследования показали, что при малых углах места максимум излучения антенны соответствует направлению АВ , а характеристики направленности близки к тем, что показаны на рис. 5.34а . При больших значениях угла места антенна-пирамида имеет почти круговую диаграмму направленности.

Для организации дальней радиосвязи требуется излучение антенны под малыми углами места. Это достигается путем поднятия антенны на высоту λ/4 . Нижнюю часть антенны рекомендуется размещать на высоте 3 м, что диктуется требованиями техники безопасности, так как нижняя часть антенны находится под значительным напряжением.

Входное сопротивление антенны зависит от высоты подвеса (рис. 5.35б ). Антенна возбуждается с помощью коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 60...75 Ом. Для данной антенны применение симметрирующих устройств необязательно.

Рассматриваемая антенна достаточно широкополосна, а ее резонансная частота f рез = 3,7 МГц . Подстройка антенны на меньшие резонансные частоты осуществляется с помощью кусков провода, подключенных к точкам А и В . Можно ориентировочно считать, что отрезок длиной 2×45 см снижает резонансную частоту на 50 кГц. Линия питания антенны должна иметь длину λ/2 , однако это требование достаточно нежесткое: в случае более короткой или более длинной линии питания компенсация реактивной составляющей сопротивления осуществляется с помощью π-фильтра, расположенного на входе приемника.

Вершина мачты, на которой крепится антенна-пирамида, может быть использована для закрепления антенны других типов.

Дорогие друзья, предлагаем вашему вниманию лишь только некоторыеантенные системы радиолюбителей г.Ч еркесска

Антенное хозяйство RA 6 ED Александр . Антенны установлены на легкой трехгранной мачте высотой 20метров. Мачта выполнена в виде телескопа, состоящего из двух колен по 10,5м.всегда есть возможностьопустить антенны на высоту 10м. и произвести некоторые работы на антеннах.

Сама мачта изготовлена из профилированной трубы 25х50мм.

Антенная система состоит из пяти антенн: пирамида-80м., слопер на 40м. в виде оттяжки, 20м-3 эл . на буме 9метров, 15м.-4 эл . На буме 9 метров.

5эл.-10м. антенна съёмная и потому на фото её нет траверса 6метров и вес 7кг. Устанавливается по необходимости. Каждая антенна имеет свой кабель питания и коммутируется обычным коммутатором, где установлены вакуумные замыкатели . На сегодня данная антенная система не является оптимальной, но пока работает.

Антенное хозяйство UA 6 EA Владимир. Антенна установлена на мачте типа УНЖАна высоте 20метров. Антенна производства г.К алининграда и идёт под названием АД 347 соответственно три элемента на 20м., 4 эл . На 15м., 7 эл . на 10м. вращается поворотным редуктором фирмы YAESU G 1000 DXA .

После настройки антенная система работает просто отлично( настройка минимальна и представляет с собой работы по регулировки длинны активных элементов + немного надо поиграть катушкой для компенсации реактивной составляющей) антенна запитана одним кабелем.

Антенное хозяйство RA 7 EA Михаил. Антенна установлена на лёгкой самодельной мачте, четырехгранного сечений, на высоте 20метров. Антенна производства г.М осква и идёт под названием XL 335 3эл.-20м., 3эл.-15м.,5эл.-10м. антенна запитана одним кабелем. Немного ниже расположена антенна на 80м. пирамида. Антенны на УКВ диапазоны(144,430мгц) Прекрасно видны на фото. Поворотная XL 335 вращается небольшим редуктором типа МЭО где центральный вал изготовлен из высокопрочной стали и крепится к основной (большой)ш естерне червяка при помощи 4-х болтов. это надёжнеё нежели использовать шпоночное соединение. Антенна работает вполне прилично.

Антенное хозяйство UA 6 EFH Анатолий. Антенна установлена на легкой самодельной мачте трехгранного сечения на высоте 11метров + естественный рельеф местностит.е. эта антенна является самой высокой в г.Ч еркесске. антенна производства г.Москва XL 222.2эл.-20м.,2эл.-15м.,2эл.-10м.. антенна вращается редуктором YAESU G 450 A .Антенна установлена непосредственно на самом редукторе. И является оптимальной антенной для этого редуктора . Антенна запитана одним кабелем. На диапазоны 40-80м. используетсягоризонтальная ДЕЛЬТА. Высота подвеса 20м. С учётом местности вся антенная система работает очень хорошо