На зорі розвитку радіозв'язку вважали, що антени повинні бути великими, щоб сигнал був сильним. Це припущення було правильним, оскільки в ту епоху використовувалися дуже низькі частоти.

Пізніше відкрили, що якщо 2 антени розташувати на відстані напівхвилі один від одного та живити їх у фазі, то сигнал посилиться в деяких напрямках, як якщо б потужність передавача подвоїли. З трьома антенами потужність випромінювання утраивалась і т. д.

У загальному випадку ми називаємо це посиленням системи антен.

До нещастя, це змушувало ставити антени ланцюжком одну за одною, і 10 диполів, розміщених на відстані напівхвилі один від одного, витягувалися на відстань S довжин волі!

Антени цього типу відомі під назвою Systemes Addittoanels і використовуються в КВ-радіомовлення.

Джон Краус W8JK перший випробував систему з 2-х диполів, але живляться в противофаэе. Велика частина експертів того часу вважала це марною тратою часу, оскільки випромінювання вібраторів компенсує один одного. Потужність передавача фіксувалася в декількох секторах, і Краус знайшов ефективне випромінювання в двох відносно вузьких секторах, але з великою енергією у несподіваній осі. Посилення було майже 4 тільки з двома диполями, тоді як посилення двох диполів в addroonnel ant всього лише 2.

W8JK була ймовірно першої антеною "суперусиление". Пізніше було показано математично, що з трьома елементами в такому розташуванні можна досягти посилення не 3, як у випадку ant addltonnel, a наближається до дев'яти.

Розвиток концепцій W8JK призвело до появи цілого ряду антен "суперусиление". У цьому ряду найбільш відома Yagl.

На УКХ часто використовується один годований елемент, кілька пасивних директорів і один або два рефлектора. Загальна довжина буму досягає декількох довжин хвиль.

Кожен елемент розташований від іншого на відстані 0,2...0,3 довжини хвилі, в цьому випадку виявляється менший вплив на смугу пропускання антени, вхідна опору та ККД.

В більшості випадків використовується компромісний варіант з розташуванням елементів на відстані менше оптимального (до 0,1 довжини хвилі). Мої експерименти були засновані на застосуванні рефлектора у вигляді "V" з дроту замість звичайних алюмінієвих труб.

Рефлектор, виконаний з дроту, не тільки зменшує вагу, опір вітру і вартість антени, але і дозволить застосувати більш легкий бум. На рис.1 подано загальний вигляд цієї конструкції. При такій конструкції значно зменшується простір необхідне для обертання антени.

JUNGLE JOB, або Нові технічні принципи конструювання компактних бімів

Майже у всіх книгах для радіоаматорів є глави, присвячені спрямованих антен. В 9 випадках з 10 ця глава починається з класичних V-подібних антен.

Там буде таблиця, яка дає такий кут між двома "плечима" для їх різної довжини, що посилення трохи більше 5дБ для сторін, рівних довжині хвилі, збільшиться до 15 дБ для сторін з довжиною 10 довжин хвиль. Посилення може бути ще більш значним, якщо 2 V-зворотні антени з'єднати, отримавши ромб.

Таблиця 1 Частота (МГц)A - довжина
вібратора, м
З - довжина
буму, м
14,15010,06 3,50-4,00 21,2006,70 3,00 24,9005,73 2,50 27,2005,24 2,20 28,5005,00 2,00 50,0002,85 1,20

Використання таких систем радіоаматорами обмежена простором, необхідним для їх установки, до того ж вони не можуть обертатися.

Я задався питанням, чи не призведе використання V-образного елемента в YAGI до поліпшення її характеристик?

І якщо поліпшення буде лише від 0,5 до 1 дБ, то це вже заслуговує на увагу.

DX-міни кажуть, що в pile-up додатковий дБ може все вирішити.

Переглянувши літературу, я зазначив, що першість у постановці цього питання належить не мені.
В CQ Magazine (серпень 1983 р.) K4JZB писав, що досяг приблизно 1 дБ прирощення посилення з елементами "V", і стверджував, що бім ДВА елемента приблизно дорівнює однодиапазонным трьом елементам. Вірно це чи помилка?

Я продовжив пошуки, на цей раз у "ARRAL Antenna Handbook", і, зізнатися, був здивований, вичитавши в главі про логарифмічних однодиапазонных Yagi, що збільшенням кута V можна збільшити посилення від З до 5 дБ! Це поліпшення посилення пояснювалося застосуванням властивостей "критичної зв'язку", теоретично розвиненою спільно VK2ABQ і G6XN.

Я зробив двухэлементную антену з V-подібним рефлектором і звичайним прямим вібратором (рис.2) і користувався нею кілька років в Північній Африці. Я її назвав "Jungle Job (приблизне значення: "превысьте мої можливості" - Прим.перекладача).

Як ви вже помітили, подивившись рис.2, "Jungle Job" дуже схожа на лук зі стрілою (кінець стріли показує напрямок випромінювання).

Її модель була побудована з бамбукових тяж. Вібратор було зроблено з дроту в пластиковій ізоляції.

Такий же провід використовувався в "V рефлекторі і кріпився до кінців вібратора рибальської волосінню 0,5 мм. Основні розміри подані в табл.1. Візьміть довжину, вихідну для 28 МГц - 5 м і 21 МГц - 6.80 м.

Теоретично рефлектор повинен бути такої ж довжини. Він не буде, як у Yag), більше на 3...4%. Однак візьміть деякий запас для остаточної настройки (вкоротити завжди легше ніж подовжити).

Зазначені довжини можуть здивувати деяких "фахівців" по антенах. На ділі провід в пластиковій ізоляції повинен бути коротше на 3 - 5 %, ніж оголений.

Залишилося приєднати кабель 50 Ом в центрі вібратора, і ви готові до роботи з DX.

Регулювання довжини рефлектора необхідна, якщо хочете отримати краще ставлення.

Порівняння Yagi і "Jungle Job"

Подивіться на рис.3, дає випромінювання Yagi 2-злементной з алюмінієвих проводів, і порівняйте з рис.4 (2-х елементний бім з "V"-рефлектором.)

Ідеальний 2-елементний бім повинен мати абсолютно однакові струми в точній фазі в кожному елементі так, щоб усі випромінювання йшло в одному напрямку. Іншими словами, ідеальний бім повинен мати нескінченно велике відношення вперед/назад. Як досягти цього на практиці? У традиційній Yagi для встановлення правильної фази необхідно змістити резонансні частот пасивних елементів (укороченням йди подовженням).

Це засмучує вібратор, і його потрібно подстоить протилежним способом (тобто подовжити, якщо пасивні елементи вкорочені і навпаки). Це, природно, вносить втрати посилення, і налаштування закінчується якимось компромісом між посиленням і ставленням вперед/назад.

Оптимізують антену або посилення, або по відношенню вперед/назад. Тут у разі поліпшення одного параметра погіршується іншого.

Тепер розглянемо "Jungle fob". Тут обидва елементи можуть бути налаштовані в резонанс. Правильне фазирование досягається зміною відстані між кінцями вібратора і рефлектора. Математичний розрахунок показав, що теоретично на дайною частоті ставлення вперед/назад може бути до 30...35 дБ. Так антена займає проміжне місце між 2-х і 3-х елементної Yagi. А в дійсності вона еквівалентна 3-х ел. Yagi, (порівняйте рис.4 і рис.5), що підтверджується практикою.

Автор: Дік Бірд (G4ZU); Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru

Add comment

Навігація

Інструкції з експлуатації

Copyright © 2019 Електричні принципові схеми.