Antennes à large bande simples. Schéma, description

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Antennes à large bande simples. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Antennes de télévision

Commentaires sur l'article

Lors de la réception de programmes télévisés, les radioamateurs sont souvent confrontés à des conditions difficiles lorsque les signaux proviennent de directions différentes, avec des polarisations différentes, etc. L'auteur de l'article publié ci-dessous a résolu ce problème par des moyens assez simples, en utilisant des ensembles de vibrateurs demi-onde aux fins prévues. et optimiser toutes les tailles pour un ROS minimum connu des lecteurs du programme magazine MMANA.

L'émergence de programmes informatiques disponibles pour le calcul des antennes a permis de porter un regard neuf sur leur développement et de combiner l'expérience avec l'optimisation logicielle. De plus, il s'est avéré que même la plus simple des antennes de télévision réglées peut être améliorée et optimisée - un vibrateur demi-onde, avec lequel, à première vue, il semble n'y avoir rien à faire. On parle d'y adjoindre un ou plusieurs vibrateurs. Vous trouverez ci-dessous les options d'amélioration. Leur développement, fabrication et réglage se sont accompagnés de l'optimisation des paramètres selon le programme MMANA connu des lecteurs de la revue. La tâche principale était la suivante: réaliser une expansion de la bande passante d'un vibrateur demi-onde avec une facilité de fabrication et un minimum de coûts de matériel.

La famille d'antennes développées comprend des conceptions à deux canaux pour divers canaux et des antennes à bande couvrant plusieurs canaux. Les antennes sont constituées de vibrateurs accordés situés à une certaine distance les uns des autres. Un seul d'entre eux (avec un espace entre les moitiés) est actif, c'est-à-dire qu'il est connecté au chargeur.

Une représentation schématique d'une antenne à deux canaux est illustrée à la fig. 1. La gamme de canaux d'ondes de mesure (MB) est divisée en sous-gammes LF (canaux 1-5) et HF (canaux 6-12). Le canal LF est déterminé par le vibreur L1, et le canal HF est déterminé par le vibreur L2. La distance entre les moitiés du vibrateur actif est d'environ 40 mm. Les tailles de vibrateur pour divers canaux MB sont indiquées dans le tableau. 1.

(cliquez pour agrandir)

Les vibrateurs sont constitués de tuyaux d'un diamètre de 15 mm en alliages de cuivre ou d'aluminium. Vous pouvez également utiliser des tiges ou des bandes du même matériau. L'impédance d'entrée de l'antenne est déterminée par la longueur des vibrateurs, la distance entre eux et leur diamètre. Ainsi, pour obtenir une résistance d'entrée de 75 ohms, avec les dimensions ci-dessus, la distance entre les vibreurs doit être de 53 mm.

Pour une conversion approximative des paramètres d'antenne vers une impédance d'entrée différente ou lors de la modification du diamètre des vibrateurs, vous pouvez utiliser la formule

où h est la distance entre les vibrateurs ; K est l'impédance d'entrée de l'antenne ou le diamètre des vibrateurs dans les mêmes unités de mesure. La formule est valable pour des diamètres de tuyau de 7 à 20 mm et une résistance d'entrée de 25 à 300 ohms.

Par exemple, si le diamètre des vibrateurs est de 10 mm, la distance entre eux

Si une impédance d'entrée de 100 ohms est requise, la distance entre les vibrateurs

Les dimensions peuvent être affinées en optimisant le SWR minimum dans le programme MMANA.

Il est à noter que pour les antennes équipées d'un vibreur basse fréquence accordé sur le deuxième canal, le diagramme de rayonnement sera déformé : il devient trilobé. Cela est dû au fait que certaines fréquences de la sous-bande HF sont proches de plusieurs fréquences de ce canal. Cependant, le deuxième canal est principalement utilisé comme canal de sortie dans les convertisseurs UHF-MB des antennes collectives. La perte est donc minime.

Soit dit en passant, avec une telle antenne, il est facile de réaliser des expériences dans une large gamme de fréquences en fabriquant des vibrateurs demi-onde ou télescopiques interchangeables. Dans ce cas, le vibreur actif doit être au moins deux fois plus long que le passif.

Pour équilibrer les antennes, vous pouvez utiliser le soi-disant TDL - un transformateur sur de longues lignes. Pour sa fabrication, vous avez besoin d'un anneau de ferrite, de préférence à haute fréquence, d'un diamètre extérieur supérieur à 10 mm. La ligne est composée de deux fils de cuivre PEV-2 ou PETV. Ils sont pliés en parallèle et un tube isolant souple est fermement placé dessus. Le diamètre des fils est choisi aussi grand que possible, mais pas plus de 1,7 mm, de sorte que quatre ou cinq tours de la ligne tiennent sur l'anneau. Le transformateur est connecté entre les moitiés du vibrateur (les débuts des fils de ligne y sont connectés) et un câble coaxial avec une impédance caractéristique de 75 ohms (il est connecté aux extrémités des fils de ligne). Vous pouvez également utiliser des dispositifs d'équilibrage à partir d'antennes intérieures produites précédemment.

Les antennes d'ondes décimétriques (UHF) peuvent également avoir une conception similaire. Cependant, comme les calculs et les expériences l'ont montré, il est préférable d'utiliser une antenne de bande sur l'UHF, couvrant presque tous les canaux de 21 à 60.

Une antenne à bande diffère d'une antenne à deux canaux en ce qu'elle se compose de trois vibrateurs. Sa conception est illustrée à la Fig. 2, et les tailles possibles sont présentées dans le tableau. 2.

Le diamètre du tuyau pour les canaux 6-12 MB peut être compris entre 10 et 15 mm. Pour un diamètre de 15 mm dans la gamme de fréquences de 172 à 228 MHz, le SWR ne dépasse pas 1,3, et pour un diamètre de 10 mm dans la gamme de 170 ... 230 MHz - pas plus de 1,55.

Pour une antenne pour les canaux 3-5 (75 ... 100 MHz) MB avec un diamètre de tuyau de 20 mm, le SWR n'est pas supérieur à 1,5. Avec une diminution du diamètre à 10 mm, le SWR peut augmenter à 2.

Antennes large bande simples

Sur l'UHF, avec un diamètre de tuyau du vibreur actif de 7 mm et d'autres vibrateurs de 4 mm, le SWR de l'antenne pour les canaux 21-57 ne dépasse pas 2. Sur les canaux haute fréquence 57-60, le SWR augmente assez nettement.

En ajoutant quelques éléments supplémentaires, les propriétés directionnelles des antennes considérées peuvent être considérablement améliorées. A titre d'exemple, sur la fig. 3 montre l'antenne pour les canaux 4 et 10. Les dimensions sont indiquées dans le tableau. 3. Diamètre du tuyau - 10 mm. Le gain de l'antenne est de 5,7 dB, le rapport avant/arrière est de 9,8 dB à la fréquence centrale du canal 4. Il en est de même pour le canal 10 de 6,9 et 12,8 dB, respectivement.

Antennes large bande simples

Pour les autres canaux, une antenne de cette conception peut être conçue à l'aide du programme MMANA dans l'ordre suivant.

1. Les dimensions du vibrateur basse fréquence (actif) sont déterminées par le ROS minimum.

2. La même chose est faite en termes de taille du vibrateur HF et de distance par rapport à celui qui est actif.

3. À une distance d'environ 0,1 longueur d'onde du LF derrière le vibrateur actif, un réflecteur d'une longueur légèrement supérieure à la longueur du vibrateur actif est placé, et la taille du réflecteur et la distance du vibrateur LF sont optimisées pour SWR minimum et rapport avant/arrière maximum.

4. À une distance d'environ 0,1 longueur d'onde HF, le directeur est placé devant le vibrateur HF et le réflecteur HF derrière le vibreur actif. Leur longueur initiale est prise égale à la longueur du vibrateur HF.

5. Optimiser les dimensions du directeur, du vibreur et du réflecteur HF, ainsi que les distances entre eux en fonction du ROS minimum et du rapport avant/arrière maximum.

Considérons l'une des variantes de l'antenne multicanal de réception dont les éléments sont réalisés selon le procédé décrit ci-dessus.

Un tuyau en plastique d'un diamètre de 40 mm a été utilisé comme mât. L'antenne se compose de trois niveaux. Cela est dû au fait qu'à Donetsk, il est possible de recevoir des signaux de plusieurs canaux dans trois directions: dans l'un d'eux - le sixième canal, dans l'autre - les quatrième, dixième et canaux UHF, dans le troisième - le douzième canal avec polarisation verticale.

Les vibrateurs actifs des sixième et douzième canaux pour différentes polarisations sont combinés en une seule structure, formant le premier niveau (inférieur). Leur emplacement dans le plan vertical et leurs dimensions sont indiqués à la Fig. 4. La distance entre les moitiés du vibrateur horizontal est de 20 mm. Le vibreur vertical est placé à l'intérieur du mât.

Les paramètres de l'antenne pour le sixième canal peuvent être améliorés en ajoutant un directeur de 700 mm de long et un réflecteur de 850 mm de long à une distance de 270 et 900 mm du vibrateur actif, respectivement. Paramètres de conception à une fréquence de 178 MHz : SWR - 1,3 ; gain - 7 dB; rapport avant/arrière - 15 dB. À une fréquence de 226 MHz, le TOS est de 1,1.

Le deuxième niveau est une antenne à deux canaux syntonisée sur les quatrième et dixième canaux. Au sommet du mât (troisième niveau) se trouve une antenne UHF à large bande avec un amplificateur situé à l'intérieur du mât. L'amplificateur SWA-9 est utilisé, dans lequel le transformateur d'entrée est commuté sur le mode d'appareil correspondant. Pour ce faire, la borne d'entrée centrale (deux conducteurs) du transformateur est déconnectée du fil commun. Les bornes d'entrée monochromes (il y en a maintenant quatre) du transformateur sont interconnectées et connectées aux moitiés du vibreur d'antenne.

L'antenne considérée fonctionne depuis environ trois ans, fournissant une image normale sur dix canaux (quatre sur MB et le reste sur UHF). Le développement, bien sûr, ne prétend pas être exceptionnellement nouveau, mais une telle antenne s'est avérée suffisante pour la réception dans des conditions difficiles.

Simulateur d'antenne MMANA

Fichiers d'antenne décrits dans l'article et calculés dans ce programme

Auteur : G.Alekhin, Donetsk, Ukraine

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Selon le scientifique, "Lorsque le bois est brûlé, les polymères comme la cellulose se décomposent en chaînes courtes puis en molécules gazeuses jusqu'à oxydation complète. De la même manière, nous pouvons utiliser ce processus pour décomposer le polyéthylène synthétique. Si nous arrêtons la décomposition au stade de la formation de petites molécules gazeuses, nous obtenons des chaînes polymères courtes idéales pour la production de savon.

Les chercheurs ont développé un réacteur spécial semblable à un four qui permet de brûler le plastique en toute sécurité. Au fond du réacteur, la température était suffisamment élevée pour rompre les liaisons polymères, tandis qu'en haut, elle était maintenue basse pour empêcher une décomposition complète. À la suite de l’étude, une équipe de scientifiques a collecté les résidus résultants et a fabriqué du savon.

Le produit qui en résulte est le premier savon durable au monde fabriqué à partir de déchets plastiques. Il a peut-être une couleur non conventionnelle, mais il remplit avec succès sa fonction principale, remarquent les scientifiques.

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