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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Communication radio sur VHF. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Radiocommunications civiles La VHF est largement utilisée pour les communications de service et de radio amateur. La communication radio sur VHF présente les avantages suivants : indépendance vis-à-vis de la météo, de l'heure de la journée, de l'année, faible niveau d'interférences, petites dimensions des équipements et des antennes. Les communications radio de service sur VHF sont effectuées à l'aide de stations radiotéléphoniques mobiles, portables et fixes. Ils sont utilisés dans la construction, l'agriculture, les champs pétrolifères, les entreprises forestières et les transports. Dans les villes, les ambulances, les véhicules d'incendie et d'urgence et les taxis sont équipés de stations de radiotéléphonie. En tant qu'antennes, des vibrateurs asymétriques quart d'onde ou symétriques demi-onde disposés verticalement sont généralement utilisés. Le modèle de directivité du vibrateur vertical dans le plan horizontal a la forme d'un cercle, ce qui permet de l'utiliser avec succès pour établir une communication dans n'importe quelle direction le long de la surface de la terre. Dans le plan vertical, l'antenne a un maximum de rayonnement principal situé le long de la surface terrestre, ce qui est particulièrement avantageux dans le cas des antennes basses, si caractéristiques des objets en mouvement. L'antenne la plus pratique d'un objet en mouvement en termes de conception est une broche quart d'onde. L'augmentation de l'intensité du champ au point de réception est possible grâce à l'utilisation d'antennes émettrices, qui créent encore plus de rayonnement directionnel dans le plan vertical. L'un des moyens bien connus de créer de telles antennes pour les stations de radio fixes est la conception d'antennes coaxiales à plusieurs niveaux. Leur amplification est 2,5 à 3,5 fois supérieure à celle d'un vibrateur symétrique vertical. A titre de comparaison, les diagrammes de rayonnement dans le plan vertical de ces antennes sont représentés sur la Fig. une.
Sur la fig. 2 montre une antenne coaxiale (a) et la distribution du courant le long de celle-ci (b), qui se compose de trois vibrateurs divisés demi-onde verticaux symétriques I, II et III, situés sur un mât vertical commun.
Chacun des bras des vibrateurs a une longueur d'environ 4/12, où 30 est la longueur d'onde moyenne de la plage de fonctionnement. Les vibrateurs sont constitués d'un tube métallique d'un diamètre extérieur de 2 à 3 mm. Le câble coaxial passe à l'intérieur des épaulements b - e. L'âme centrale et l'isolation interne du câble sont continues sur toute sa longueur. L'âme centrale est soudée à l'épaulement a au point 6. La gaine du câble se termine au point 7 et présente des interstices entre les points 10-11 et 3-6. Aux points 7, 10,11, XNUMX, XNUMX, XNUMX il est soudé aux tubes. Les vibrateurs peuvent également être réalisés à partir d'une tresse de câble de la même marque ou d'une autre marque, pour laquelle la tresse retirée du câble doit être enfilée sous forme de bas sur l'isolant extérieur du départ. L'utilisation des vibreurs de la gaine du câble rend l'antenne plus légère, et en l'absence de tubes et d'un excès de câble, elle accélère sa fabrication. L'âme centrale du câble et du bras a peut être considérée comme un fil unique de longueur finie. Une onde de courant stationnaire avec un nœud à la fin est installée dans un tel fil. Vague se répandant sur l'épaule а, ne subit pas de raccourcissement. L'onde se propageant dans un câble coaxial est raccourcie (pour le calcul des coefficients de raccourcissement, voir la revue "Radio", 1964, N"7, pp. 31-32). En raison de l'absence de tresse de câble entre les points 6- 7 et 10-11, l'onde ne subit pas ici de raccourcissement, cependant, en raison de la faible longueur des sections (50-70 mm), cela peut être négligé avec une précision suffisante pour la pratique.Les bras b, c, d, e sont alimentés comme suit : Sous l'influence du courant de l'âme centrale, un courant est induit sur la face interne de la tresse, qui Le courant induit sur la face interne de la tresse est déphasé par rapport au courant de l'âme centrale Lorsqu'il atteint la surface du tube, le courant change de sens de 180° et devient en phase avec le courant du noyau central aux points d'alimentation de l'antenne. а est un prolongement du courant de l'âme centrale, le courant du bras e est un prolongement du courant de la surface interne de la tresse d'alimentation. On sait que des vibrateurs alimentés en phase et situés sur une même ligne créent un rayonnement concentré en un faisceau étroit situé dans un plan passant par cette ligne. Pour l'alimentation en phase des vibrateurs demi-onde I, II et III, la distance entre les vibrateurs est choisie égale à la longueur d'onde dans le câble lk. La tâche d'équilibrer l'antenne est résolue par les épaules des vibrateurs b - e, dont chacun, avec la surface extérieure de la tresse, forme un "verre" d'équilibrage connu en ingénierie radio. L'impédance d'entrée d'un vibrateur demi-onde est de 75 ohms. Avec une augmentation du nombre de vibrateurs alimentés en série, l'impédance d'entrée de l'antenne chute quelque peu et, avec trois vibrateurs, atteint 50 ohms. Par conséquent, des câbles coaxiaux standard avec des impédances de 75 ou 50 ohms peuvent être utilisés pour alimenter l'antenne. La longueur totale de l'antenne L (distance entre les points 1-12) est égale à L = 2/1 + (N-XNUMX)lk, où N est le nombre de vibreurs d'antenne demi-onde symétriques. Dans la section ondes longues de la gamme KB, la longueur totale de l'antenne peut atteindre de grandes tailles. Si cela crée un inconvénient de conception, alors vous pouvez vous limiter à deux vibrateurs I et II avec une légère diminution de gain. Le mât de l'antenne est en bois ou autre matériau non conducteur. Les tubes sont fixés sur des isolateurs. Le câble entre les points 4-5, 8-9 est fixé au mât à l'aide de supports. Aux points 3, 6, 7, 10, 11, la tresse de câble est disposée uniformément sur toute la surface du tube coupé et soudé à celui-ci. Les espaces 2-3, 6-7, 10-11, ainsi que les espaces entre le tube et le câble aux points 4, 5, 8, 9, 12, sont scellés avec de la pâte à modeler. Le trou 1 est fermé avec un bouchon et également scellé. Exemple de calcul d'antenne Tâche. Calculez une antenne à trois niveaux pour un fonctionnement dans la gamme de 144-146 MHz. fav = 145 MHz. l=300/145=2,07 m. Utilisons un tube de diamètre extérieur D=28 mm et de diamètre intérieur d=25 mm. On détermine la longueur du bras du vibrateur en tenant compte du raccourcissement l=k(l/4), où k est le facteur de raccourcissement, fonction du rapport de la longueur d'onde au diamètre du tube l/D. Les valeurs de ce coefficient sont données dans le tableau. Tableau 1
l/D=2070/28=74, En interpolant, nous trouvons k=0,95. Par conséquent, l=0,95(2070/4)=490 mm. Nous choisissons un câble PK-50-7-12 avec une impédance d'onde de 50 ohms et un diamètre extérieur de 11,2 mm. L'isolation interne du câble est en polyéthylène ayant e=2,5. Nous déterminons la distance entre les points d'alimentation des vibrateurs :
Longueur d'antenne : L=l/2+(N-4)lк=1,04+(3-1)*1,38=3,8 м. L'antenne décrite a été conçue et testée sur la section ondes longues de la bande VHF. Les résultats d'exploitation sur plusieurs années ont confirmé ses propriétés efficaces. littérature:
Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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