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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE antennes de balcon. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Antennes HF Aujourd'hui, comme aux débuts de la radioamateur, de nombreux radioamateurs sont contraints (pour diverses raisons) d'utiliser des antennes "de balcon". Une solution intéressante au "balcon GP" est proposée par l'auteur de cet article. Comme il est connu de la théorie des antennes, pour déterminer l'intensité du champ électromagnétique créé par une antenne d'émission, il est nécessaire de représenter cette antenne comme un ensemble de ses segments - radiateurs élémentaires. En tout point de réception, l'intensité de champ générée par l'ensemble de l'antenne est la somme des valeurs d'intensité de champ générées par les émissions de chacun de ces segments. À son tour, l'intensité du champ créé par un émetteur élémentaire séparé est proportionnelle au courant qui le traverse et à sa longueur. Pour déterminer le courant traversant chaque radiateur élémentaire, il est nécessaire de connaître la loi de répartition du courant dans l'antenne, qui dépend du type d'antenne. La loi de distribution du courant dans un vibrateur quart d'onde est illustrée à la Fig. 1, a. Il a un caractère cosinus.
Bien sûr, il n'est pas possible d'installer un vibromasseur quart d'onde vertical pleine grandeur pour la bande amateur 28 MHz ou la bande CB 27 MHz sur un balcon, sans parler d'un vibromasseur demi-onde ou d'un vibromasseur 5/8l populaire. Par conséquent, des antennes raccourcies sont utilisées comme antennes de balcon. Dans les antennes industrielles pour radios mobiles (et ce sont des antennes de moins d'un quart de longueur d'onde), des bobines d'extension sont utilisées pour compenser la composante capacitive de l'impédance d'entrée. La distribution du courant dans un vibrateur vertical raccourci avec une bobine d'extension est illustrée à la Fig. 1b. En ce qui concerne le vibrateur quart d'onde, la partie inférieure de l'antenne y est pour ainsi dire exclue, au lieu de laquelle une bobine d'inductance (bobine d'extension) Lud est installée. Étant donné que le courant dans la partie inférieure du vibrateur quart d'onde est maximal, alors en raccourcissant l'antenne de cette manière, nous excluons sa partie la plus efficace (la distribution du courant dans laquelle est représentée sur la Fig. 1b par une ligne pointillée). Une question juste se pose: est-il possible de raccourcir l'antenne de manière à exclure non pas sa partie inférieure, mais la partie supérieure, dans laquelle le courant est minimal? Un tel procédé existe et les antennes de ce type sont largement utilisées, par exemple comme émetteurs sur les stations radio à ondes moyennes. L'antenne proposée dans cet article est exactement ce type d'antenne. Afin de comprendre le principe de fonctionnement et les avantages de l'antenne proposée, je voudrais expliquer le principe de fonctionnement de telles antennes en général. La partie supérieure d'un vibrateur quart d'onde (Fig. 1, a) peut être représentée comme un vibrateur séparé, dont la longueur est inférieure au quart de la longueur d'onde. La résistance d'entrée d'un tel vibreur a un caractère capacitif. Ainsi, sous certaines hypothèses, la partie supérieure du vibrateur quart d'onde peut être remplacée par un condensateur de charge de capacité Cn appropriée. Une antenne de ce type, ainsi que la répartition du courant dans celle-ci, sont illustrées à la Fig. 1c. Comme on peut le voir sur la figure, la répartition du courant dans cette antenne est plus favorable par rapport à la répartition du courant dans une antenne raccourcie avec une bobine d'extension (Fig. 1b). En d'autres termes, avec la même longueur physique d'une antenne avec une bobine d'extension et d'une antenne avec une charge capacitive, la longueur (hauteur) efficace de cette dernière est plus grande. L'absence d'une bobine d'extension dans une antenne chargée capacitivement est également un avantage. Après tout, dans les antennes où une bobine d'extension est utilisée, une proportion importante des pertes tombe sur cette bobine particulière. Sur la fig. 2 montre une antenne de balcon facile à fabriquer, mais assez efficace pour la bande amateur 28 MHz ou la bande CBS 27 MHz. Une caractéristique de sa conception est que l'antenne ne dépasse pas des bords du balcon, n'a pas de bobine d'extension et que les parties métalliques du balcon lui-même sont utilisées comme contrepoids. L'antenne peut être réalisée sur le balcon d'un appartement résidentiel, dans lequel une structure métallique (généralement sous la forme d'une grille soudée) est utilisée comme base de la clôture extérieure (parapet). La balustrade métallique du balcon de votre appartement peut bien remplir la fonction de contrepoids d'antenne, et la balustrade métallique du balcon au-dessus - le rôle de "terre" dans le circuit de charge capacitive.
La tresse du câble coaxial est reliée au parapet métallique (main courante) du balcon. Le condensateur Cn est connecté avec une borne au point supérieur de la bande d'antenne et avec l'autre borne - à la partie inférieure du parapet métallique du balcon de l'étage supérieur. La capacité du condensateur Cn est sélectionnée avec la longueur du vibrateur (feuille d'antenne) - 1,6 m. Cela correspond généralement à la hauteur des plafonds d'un appartement résidentiel de 2,5 m. Si la longueur du vibrateur est différente, alors le la capacité Cn peut différer de celle indiquée. Plus la longueur du vibrateur est longue, plus la capacité Cn doit être faible. La conception de l'antenne est illustrée à la fig. 3. La feuille d'antenne est constituée d'un cordon d'antenne (la section transversale n'est pas critique). Plusieurs fils isolés toronnés peuvent être utilisés. Les extrémités des fils doivent être dénudées et soudées ensemble. Les isolants aux extrémités de la bande sont réalisés sous forme de plaques en textolite ou autre matériau isolant disponible. Condensateur trimmer Cn - disque céramique type KPK-1. L'isolateur d'antenne inférieur est fixé à la clôture par deux boulons qui, en outre, au moyen de bornes, doivent assurer un contact électrique fiable entre la gaine du câble et le parapet métallique du balcon. Il est également nécessaire de percer un trou de montage dans la partie inférieure du parapet du balcon au-dessus. Un boulon est également vissé dans ce trou, qui, pour un contact fiable, doit serrer fermement la borne à laquelle le fil connecté au rotor du condensateur d'accord Cn doit être soudé à l'avance.
L'antenne est réglée à l'aide d'un compteur SWR. En ajustant le condensateur trimmer Cn, un SWR minimum est atteint au milieu de la plage de fonctionnement. Pour éviter les précipitations sur le condensateur de réglage, après le réglage, placez un sac en plastique sur la carte avec le condensateur, qui doit ensuite être étroitement enroulé sur le fil allant de cette carte au balcon supérieur. Le bord inférieur du sac doit être libre - cela empêchera la formation de condensat à l'intérieur du sac et ne permettra pas à l'humidité de s'y accumuler. Il est à noter que l'antenne proposée n'est pas adaptée à un fonctionnement avec un amplificateur de puissance. Premièrement, dans cette antenne, comme dans un vibreur quart d'onde, la tension à l'extrémité supérieure du vibreur est plusieurs fois supérieure à la tension fournie à l'antenne par le feeder (au point bas du vibreur). Par conséquent, si la puissance d'entrée dépasse environ 20 W, le condensateur d'accord Cn peut être cassé et si de l'humidité pénètre, une panne peut se produire même à une puissance inférieure. Deuxièmement, avec une puissance d'entrée importante, des tensions RF assez importantes peuvent être présentes sur les garde-corps métalliques des balcons. (Jusqu'à 20 watts, ces tensions ne peuvent causer aucun problème.) Cependant, lors de l'utilisation d'autres antennes de balcon, il n'est pas recommandé de travailler avec des puissances élevées pour des raisons sanitaires et hygiéniques. Sans aucun changement dans la conception (seul un ajustement du condensateur est nécessaire), l'antenne fonctionne bien dans la bande 27 MHz (CB). À mon avis, une antenne raccourcie avec une charge capacitive est tout simplement parfaite pour un balcon d'appartement résidentiel. Des résultats particulièrement bons lors du travail sur une antenne de balcon sont obtenus si la station de radio est située à l'un des étages supérieurs d'un immeuble à plusieurs étages, ainsi que si la direction vers le correspondant se situe dans un demi-cercle délimité par le mur de la maison de le côté du balcon (± 90° de la direction perpendiculaire au mur). littérature
Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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