Трубки вибратора укрепляют на фарфоровых изоляторах. Укреплять трубки на дереве не рекомендуется, так как антенна потеряет свои свойства. В крайнем случае изолятором могут служить трубки из оргстекла или текстолита.
На рис. 56 показан петлевой вибратор Пистолькорса. Он обладает такой же диаграммой направленности, как и разрезной вибратор, но входное сопротивление его равно 300 ом. Такое большое сопротивление облегчает согласование антенны с фидером при применении многоэлементных антенн, так как увеличение количества элементов в антенне понижает ее входное сопротивление.
Петлевой вибратор к симметричному фидеру с сопротивлением 300 ом присоединяют непосредственно. Если есть коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 72 ома, то его применяют с трансформатором, который согласовывает входное сопротивление антенны с коаксиальным кабелем и одновременно производит симметрирование.
Трансформатор делают из того же кабеля, который применяется для антенны.
Трансформатор из коаксиального кабеля часто называют U колено. Длину колена рассчитывают по
Формуле
где е равно 1,5 Для диапазона 28—30 мгц длина U колена равна 1700 мм, а для диапазона 144—146 мгц — 330 мм.
На рис. 50 показано как U колено подключают к антенне вместе с кабелем.
Хорошо работает многоэлементная направленная антенна, которая состоит из одного активного вибратора (он получает энергию от передатчика) и одного рефлектора. Рефлектор отражает дошедшую до него электромагнитную энергию, которая, складываясь с основной энергией, излучаемой активным вибратором, направляет ее в одном направлении. Поэтому прием антенной, состоящей из активного и пассивного (рефлектора) вибратора, осуществляется с одной из четырех сторон. Во время работы антенны от передатчика она обладает точно такими же свойствами, как при приеме.
Если применить для антенны еще один или два пассивных вибратора, поставленных по другую сторону активного вибратора, то направленность антенны в одном направлений резко увеличивается. Применение четырехэлементной антенны, состоящей из активного вибратора, рефлектора и двух пассивных вибраторов, которые называются директорами, равносильно тому, что чувствительность приемника увеличилась в четыре раза или при работе на передачу мощность передатчика увеличилась в четыре раза.
В таблице 7 даны необходимые размеры четырехэлементной антенны на 28—30 мгц и 144—146 мгц.
Однако применяют двухэлементную антенну с активным вибратором и рефлектором или трехэлементную антенну с активным вибратором и рефлектором с одним директором. Размеры и расстояния между элементами остаются такими же, как указаны в таблице, только размеры элемента, который не предусматривают, опускают На рис. 57 показана четырехэлементная антенна и диаграмма направленности этой антенны.
В качестве активного вибратора во всех антеннах применен петлевой вибратор. Согласуется и симметрируется петлевой вибратор при помощи U колена. В нулевой точке, по высокой частоте, петлевой вибратор приваривают непосредственно к металлической трубе, на которой предполагается укрепить антенну.
Нашли очень широкое применение среди радиолюбителей, особенно занимающихся дальним приемом телевидения, антенны рамочного типа.
Коэффициент усиления одиночного рамочного вибратора почти вдвое больше, чем петлевого вибратора, а рамочная антенна с рефлектором имеет такой же коэффициент усиления, как четырехэлементная антенна.
На рис. 58 показана рамочная антенна Длина всей антенны равна длине волны, на которой будет применяться антенна Входное сопротивление примерно 70— 80 ом, поэтому для рамочной антенны можно применять симметричный фидер с сопротивлением 70—80 ом или коаксиальный несимметричный фидер с сопротивлением 72—75 ом В этом случае необходимо применить согласующее устройство, которое было применено для разрезного вибратора (рис. 49).
В горизонтальной стороне, в точке симметрии, рамочная антенна не имеет тока высокой частоты и в этом месте ее прикрепляют к металлической трубе.
Очень хорошие результаты можно получить, если установить для радиостанции двухэлементную рамочную антенну. Размеры и форма рефлектора такие же, как и сам вибратор. Располагают рефлектор от вибратора на расстоянии 0,15 λ. В разрыв рефлектора впаивают катушку, намотанную из медной проволоки диаметром 1 мм. Катушка содержит 4 витка, намотанных на болванке диаметром 15 мм. Этой катушкой пользуются при настройке антенны, сжимая или растягивая витки катушки до получения максимального излучения высокочастотной энергии в одном направлении.
Рамочная антенна с рефлектором, которую часто называют «двойной квадрат» (рис. 59), обладает такими же параметрами, как и четырехэлементная антенна типа «волновой канал».
При применении антенны на частотах 144—146 мгц катушка в рефлекторе содержит два витка диаметром 10 мм.
В таблице 8 даны размеры антенны «двойной квадрат» на частоты 28—30 мгц и 144—146 мгц, а на рис. 53 дана конструкция этой антенны.
Симметрирующую и согласующую петли для антенны применяют такие же, как и для одиночной рамочной антенны. Такая антенна дает большое усиление сигнала на высоких частотах (144—146 мгц) и в частотах работы телевизионных центров.
Применяют для радиостанции вращающиеся антенны. Вращают антенну электромотором с редуктором. Мотор с редуктором должен удовлетворять определенным условиям, например, скорость вращения антенны не должна превышать двух оборотов в минуту. Для антенны пригоден реверсивный мотор, то есть такой, который может менять направление при помощи переключения обмоток.
Наиболее удобен мотор, рассчитанный для работы от 24 в, так как в этом случае уменьшается опасность пробоя кабеля и замыкания проводов. Такой мотор питается от понижающего трансформатора, вторичная обмотка которого не связана с первичной.
Для того, чтобы следить за углом поворота антенны и тем самым поворачивать антенну в нужную сторону, применяют два сельсина. Один устанавливают на антенну, другой — на столе оператора. Сельсины — это приборы, напоминающие небольшие электромоторчики. Они имеют статор и ротор, на которых есть обмотки. Сельсины соединяются между собой параллельно; с обмотками ротора последовательно включается переменное напряжение 24 в с частотой 50 гц. При таком включении при повороте антенны поворачивается и ротор сельсина. На такой же угол отклонится и ротор сельсина, установленный на столе оператора. Неудобство применения сельсинов заключается в том, что для их соединения необходимо четыре провода, а это неудобно при значительном удалении антенны от радиостанции.
На рис. 60 показана вращающаяся четырехэлементная антенна,, рассчитанная для работы на 144—146 мгцу но эта антенна может применяться и в диапазоне 28—30 мгц.
На рис. 61 показана схема включения сельсинов.
Для вращающейся антенны можно применить простой указатель угла поворота без сельсинов. Вместо него взять миллиамперметр, чувствительностью 20—40 ма и переменное проволочное сопротивление с небольшой переделкой. На шкале миллиамперметра нанесены градусы от 0 до 360. Показания стрелки миллиамперметра зависят от положения движка переменного сопротивления, который соединен механически с осью антенны. Миллиамперметр включают в диагональ уравновешенного моста, при этом антенна находится в положении, соответствующем нулю градусов. При повороте движка переменного сопротивления мост разбалансируется и прибор покажет наличие тока. Чем больше угол отклонения антенны, тем на большую величину изменится величина переменного сопротивления, тем больше разбалансируется мост и тем больше будут показания миллиамперметра. Следовательно, показания прибора находятся в прямой зависимости от положения антенны.
Схема включения этой системы показана на рис. 62.
Такая система удобна тем, что от антенны, то есть движка переменного сопротивления ведут всего один провод, в качестве второго провода применяют оплетку коаксиального кабеля, поставив между переменным сопротивлением и кабелем дроссель высокой частоты.
Дроссель высокой частоты необходим и на другом конце кабеля.
В схеме применен миллиамперметр с внутренним сопротивлением 100 ом. При использовании прибора с другим внутренним сопротивлением необходимо подобрать величину сопротивления R1. Величина сопротивления R1 должна быть такой, при которой стрелка прибора не отклонялась бы, когда антенна находится в положеннии, соответствующем нулю градусов. Сопротивление R2 предназначено для установки стрелки прибора при регулировке на нуль. После наладки указателя угла поворота антенны это сопротивление не трогают.
Может оказаться, что антенна повернется на 360 градусов, а стрелка прибора не отклонится на всю шкалу или, наоборот, стрелка прибора зашкалит. Для устранения этого явления до установки указателя на антенну нужно отрегулировать и проградуировать систему. Подбором постоянного сопротивления R1 и положением движка переменного сопротивления R2 добиваются такого положения, при котором при повороте переменного сопротивления R3 на 360 градусов стрелка прибора покажет максимальное отклонение, но не зашкалит. На шкале прибора наносят деления, соответствующие углу отклонения движка переменного сопротивления. Если точно знают, как будет стоять антенна по отношению к сторонам света, то на шкале прибора сразу наносят стороны света.
Такая регулировка указателя угла поворота вызвана тем, что у радиолюбителя может не оказаться под рукой указанного прибора и он вынужден применить для конструкции имеющийся прибор. Применение прибора чувствительностью ниже 40 миллиампер ограничено переменным сопротивлением R2, для которого ток более 40 ма опасен.
- В качестве переменного сопротивления R3 применяют переменное проволочное сопротивление от телевизора КВН-49, где оно стоит в фокусирующей системе, В данной конструкции используют любое проволочное переменное сопротивление С сопротивлением 500 ом.
Сопротивление немного переделывают. Удаляют надфилем выступ на каркасе сопротивления, который мешает свободному вращению движка сопротивления вокруг своей оси. Образовавшийся промежуток заполняют проводом, которым намотано сопротивление. Для этого разматывают 40—50 витков с сопротивления и наматывают их вновь, но более редко, так, чтобы хватило заполнить образовавшийся промежуток.
Для соединения оси движка сопротивления с мачтой антенны делают два одинаковых шкива. Один плотно надевают на ось движка сопротивления, а другой — на мачту. Если диаметр мачты 40—50 мм, то делают один шкив, диаметр которого должен быть равен диаметру мачты Шкив движка сопротивления с мачтой соединяют пассиком, который делают из круглой резины (из ниппеля) Резиновый пасик делают немного меньше, чем труба, чтобы не было проскальзывания.
Подключают схему к любому источнику постоянного тока, который дает 50 в и ток 20—40 ма.
Вознюк В.В.
