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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Antennes ruban. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Antennes HF Lors de l'installation d'antennes de substitution et invisibles placées de manière permanente ou exploitées temporairement à l'intérieur, des difficultés surviennent généralement lors de leur réglage en résonance. Étant donné que ces antennes sont généralement situées entourées d'objets conducteurs, leur fréquence de résonance réelle, par rapport à celle calculée théoriquement, se déplace vers le bas et doivent être réglées directement sur le site d'installation. Les antennes de substitution filaires sont particulièrement susceptibles de se désaccorder à la fois sous l'influence d'objets conducteurs proches et lorsqu'une personne s'en approche, ce qui entraîne un changement significatif de leur fréquence de résonance. En conséquence, ces antennes installées discrètement à l’intérieur fonctionnent souvent de manière insatisfaisante. Par conséquent, lors de l'installation d'un type d'antenne de substitution dans différentes pièces, sa configuration pose des difficultés. Pour réduire l'influence des facteurs déstabilisants ci-dessus sur la fréquence de résonance et le fonctionnement de l'antenne, des vibrateurs monopôles à large bande peuvent être utilisés comme antennes invisibles de substitution. Des antennes verticales asymétriques en ruban en aluminium alimentaire ont été testées. Un ruban adhésif de 10 cm de large a été collé sur un côté du film. L'antenne est fixée au mur de la pièce à l'aide de punaises. Une bande du même film de 5 mètres de long, installée sur la plinthe de la pièce, sert de sol. L'apparence d'une telle antenne est représentée sur la figure 1.
Pour faire fonctionner l'antenne dans la gamme des 21 MHz, la longueur L a été initialement choisie à 3,5 mètres. Lors de l'examen de l'impédance d'entrée de l'antenne à l'aide d'un pont haute fréquence, il s'est avéré que cette antenne avait une résonance à une fréquence de 19,2 MHz, alors que son impédance d'entrée était égale à 38 Ohms. La deuxième résonance de l'antenne était à une fréquence de 26,4 MHz, à cette fréquence l'impédance d'entrée de l'antenne était de 350 Ohms. Pour régler l'antenne sur la gamme 21 MHz, sa partie supérieure a été enroulée en tube, comme le montre la figure 2. D'une longueur L égale à 3,1 m, la fréquence de résonance de l'antenne était égale à 21,1 MHz, avec sa résistance d'entrée de 39 Ohms, la deuxième fréquence de résonance était égale à 28,1 MHz avec une impédance d'entrée d'antenne de 350 Ohms.
Lorsque l'antenne était placée dans une pièce dans des conditions différentes - sur le mur de la pièce, à proximité d'objets conducteurs, dans un espace libre - sa fréquence de résonance changeait légèrement. Cela montre que l'antenne ruban peut être installée dans différentes pièces avec différents environnements entourant l'antenne. Cela nécessite un ajustement minimal de la résonance par rapport au milieu environnant. Il est préférable d'alimenter une antenne dans la gamme 21/28 MHz via une ligne bifilaire avec une impédance caractéristique égale à 130-160 Ohms et une longueur électrique égale à l/4 sur la gamme 28 MHz. Un cordon d'alimentation avec des âmes fines convient comme telle ligne. L'impédance caractéristique du cordon peut être facilement déterminée comme suit. Un morceau de cordon d'au moins 1 mètre de long, ouvert à son extrémité, est connecté à un compteur RLC, et la capacité des noyaux est mesurée les uns par rapport aux autres. Les conducteurs à l'extrémité du câble sont ensuite court-circuités et l'inductance de ligne résultante est mesurée. Connaissant la capacité et l'inductance, trouvez l'impédance caractéristique de la ligne de transmission de substitution à partir de la formule bien connue : Z = carré (L/C) où Z est l'impédance caractéristique de la ligne (Ohm), L est l'inductance de la ligne (Henry), C est la capacité de la ligne (Farad). Cette technique permet de déterminer l'impédance d'onde d'une ligne avec une précision suffisante pour la pratique du radioamateur. Il s'avère que l'antenne est très bien adaptée lorsqu'elle fonctionne sur les bandes 21 et 28 MHz, et en outre, l'antenne peut être connectée à un émetteur-récepteur avec un étage de sortie de 50-75 Ohm sans aucun dispositif d'adaptation. La mise en résonance d'une antenne ruban, lorsqu'elle est située dans des conditions spécifiques, peut être facilement réalisée en enroulant la bande d'antenne. En réduisant la longueur de l'antenne à 1,9 mètres, vous pouvez obtenir la première résonance dans la gamme des 28 MHz, avec une impédance d'entrée de 36 Ohms. Cela permet d'alimenter l'antenne via un câble coaxial d'une impédance caractéristique de 50 Ohms, et lors du changement de portée, d'ajuster rapidement l'antenne à la plage de fonctionnement en modifiant sa longueur. Comme l'a montré la pratique, il est plus rationnel d'utiliser une antenne de 28 mètres de long pour fonctionner sur la bande 3,1 MHz. Dans ce cas, la force des signaux reçus lors du passage d'une antenne à ruban de 1,9 m de long à une antenne à ruban de 3,1 m de long, la force du signal a augmenté de 1 à 1,5 points. En enroulant le tissu, les antennes ruban peuvent être réglées sur une fréquence de résonance plus élevée. S'il est nécessaire d'accorder l'antenne sur une longueur d'onde inférieure à la fréquence de résonance de l'antenne, cela peut être fait en découpant un morceau de papier d'aluminium afin que la feuille d'antenne ressemble à un inducteur, comme le montre la figure 3.
Dans mon cas, l'antenne représentée sur cette figure avait une fréquence de résonance de 18,1 MHz. Son impédance d'entrée était de 38 ohms, ce qui est presque proche de l'impédance d'entrée théorique d'une antenne quart d'onde monopôle verticale. Le nombre de bandes de bobines n sur une longueur de 60 cm était de 14. La deuxième fréquence de résonance de l'antenne est de 25,2 MHz avec une résistance d'entrée de 350 Ohms. Cette antenne fonctionne bien sur les bandes 18 et 25 MHz. Pour l'alimenter en fonctionnant sur les deux bandes, il est conseillé d'utiliser une ligne bifilaire d'une longueur égale à l/4 sur la bande 25 MHz et d'une impédance caractéristique de 130-160 Ohms, comme cela a été fait ci-dessus.
La largeur de la bande résonante des antennes représentées sur les figures 1 à 3, lorsque l'impédance d'entrée de l'antenne changeait d'une valeur égale à la racine de 2, était d'au moins 1,2 MHz dans les bandes où l'antenne avait une faible impédance d'entrée. , et au moins 1 MHz dans les bandes , où l'antenne a une impédance d'entrée élevée. Pour un réglage plus précis de l'antenne dans le bord supérieur de sa plage de fonctionnement, vous pouvez réaliser des découpes dans sa surface supérieure en forme de « scie ». Dans ce cas, sa fréquence de résonance peut être facilement convertie dans la plage de fréquences requise. La bande passante d'une telle antenne est légèrement inférieure. Il est conseillé de commencer à réaliser des coupes en dents de scie par le haut de l'antenne. Il ne faut pas faire de découpes dans la partie inférieure (sous la bobine ou en dessous de la moitié de la longueur de l'antenne). Lorsque l'émetteur-récepteur est situé à distance de l'antenne ruban, il est conseillé d'alimenter l'antenne conformément à la figure 5. Dans ce cas, elle est alimentée via une ligne de transmission symétrique à deux fils avec une impédance caractéristique de 140-160 Ohms. La longueur de la ligne est égale au quart de la longueur d'onde dans la plage supérieure de l'antenne (à laquelle son impédance d'entrée est élevée). Après la ligne à deux fils, un câble coaxial avec une impédance caractéristique de 50 Ohms et une longueur électrique supérieure d'environ 20 à 30 % à la moitié de la longueur d'onde de résonance de l'antenne dans la plage inférieure est connecté.
Le vibrateur de l'antenne ruban peut être placé non seulement au milieu du ruban « sol », mais également depuis l'un de ses bords. Il est souhaitable que la distance entre le vibrateur et le bord du ruban « terre » soit d'au moins 1,5 mètre. Ce type de construction d'antenne est avantageux s'il y a des objets conducteurs dans la pièce et que l'antenne doit être placée le plus loin possible d'eux. ou dans le but de le retirer de l'émetteur-récepteur ou de l'équipement susceptible de subir des interférences pendant la transmission. S'il est souhaitable de créer un rayonnement directionnel à partir d'une antenne à ruban, le système d'antenne peut alors être conçu selon la figure 6.
Les réflecteurs passifs pour les gammes correspondantes - 21 et 28 MHz sont constitués de la même feuille que pour le vibrateur et sont situés sur le mur de la pièce. Il convient de noter qu'une telle construction d'antenne avec un répertoire à bande n'est pas optimale et offre une mauvaise directivité de l'antenne. La directivité peut être augmentée en ajustant les directeurs de bande en les enroulant ou en y coupant des bobines ou des scies. Mais tout changement dans la situation entourant l’antenne introduira un désaccord dans les éléments passifs et affectera le fonctionnement de l’antenne. La figure 7 montre une conception simplifiée d'une antenne à ruban directionnelle adaptée aux antennes 21/28 MHz et 18/25 MHz. Dans ce cas, la longueur de la feuille de terre est légèrement supérieure à 5 mètres.
Des expériences avec des antennes à ruban ont montré qu'il est possible de créer une antenne invisible de substitution fonctionnant dans deux bandes amateurs non multiples, que l'antenne peut être placée de manière permanente dans un design discret sur le mur d'une pièce, derrière un placard ou un rideau. . Lors de travaux en randonnée, à la campagne ou dans un hôtel, il peut être transporté enroulé sans attirer l'attention, puis placé dans un endroit pratique pour le travail. L’antenne n’étant pas protégée des intempéries, elle ne peut pas être utilisée longtemps à l’extérieur. Auteur : Grigorov I.N., RK3ZK; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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