Коротковолновая широкополосная антенна - Shortwave broadband antenna

А коротковолновая широкополосная антенна это радиоантенна который может использоваться для передачи (и приема) любого коротковолнового радиодиапазона из большей части коротковолновый радиочастотного спектра, не требуя какой-либо постполосной настройки антенны. Вообще говоря, построить адекватную приемную антенну нетрудно; проблема заключается в разработке антенны, которая может использоваться для передачи без сеть согласования с регулируемым импедансом.

Идеальная «широкополосная» коротковолновая антенна будет работать непрерывно на большей части, если не на всем, коротковолновом спектре с хорошей эффективностью излучения и минимальным ущербом для диаграмма направленности. Большинство практичных широкополосных антенн имеют компромисс в одном из вышеперечисленных: либо они работают только на нескольких относительно узких срезах КВ радиоспектра, либо они работают по всему спектру без пропусков, но являются неэффективными излучателями на некоторых или всех частотах. Другие антенны обеспечивают адекватную эффективность на некоторых частотах, но требуют отдельного антенный тюнер действовать на других. Некоторые конструкции остаются всенаправленными на всех частотах, но большинство «лучевых» антенн теряют свою направленность.

Фон

На более низких коротковолновых частотах, например 1,8 МГц, антенны должны быть физически большими, чтобы обеспечить хорошую связь с "пространством" и, следовательно, эффективное излучение. Например, на частоте 5 МГц полуволна дипольная антенна имеет длину около 27 метров (90 футов), на частоте 3,5 МГц - почти 41 метр (133 фута), а на 2 МГц - 71 метр (234 фута). Полуволновые горизонтальные диполи являются эффективными излучателями, если они составляют примерно половину своей длины над землей или выше; если низко к земле относительно длина волны тогда горизонтальные диполи страдают от больших потерь сигнала в земле и являются неэффективными излучателями.[1] Полуволновые диполи являются узкополосными (работают только в очень маленьком частотном диапазоне) перед серьезным Несоответствие импеданса происходит. Это несоответствие можно устранить с помощью антенный тюнер но это увеличивает затраты, и современная коротковолновая связь часто использует скачкообразная перестройка частоты техники. Даже автоматические антенные тюнеры не будут работать с сигналами со скачкообразной перестройкой частоты.

Менее амбициозная идея «широкополосной антенны» заключается в том, что она непрерывно охватывает самый широкий любительский диапазон, который охватывает 3,5–4,0 МГц (ширина полосы 14%),[а] не требуя антенный тюнер. Таких конструкций много, но здесь они не обсуждаются.

Широкополосный Коротковолновые базовые антенны традиционно делятся на две основные категории:

  • Антенны с резистивной нагрузкой, которые могут быть недорогими и достаточно компактными, но неэффективными на низких частотах.
  • Большие замысловатые и очень дорогие, ненагруженные конструкции. (Их покупка и установка могут стоить более 80 000 долларов).

Многие «широкополосные» конструкции, используемые радиолюбителями, обычно не являются настоящими широкополосными антеннами, поскольку они хорошо передают (без антенного тюнера) только в гармонически связанных любительских диапазонах.

Задача на протяжении многих лет заключалась в том, чтобы разработать антенну, которая была бы эффективным излучателем, компактной и к тому же недорогой. Предыдущие решения включают сложенный диполь Баркера Вильямсона, австралийский антенна бегущей волны и другие разработки Гертлера и др.

Некоторые коротковолновые широкополосные антенны могут даже использоваться на всем коротковолновом радиочастотном спектре (1,6–30 МГц), который состоит из верхней части средняя частота (1,6–3 МГц) и весь высокая частота (3–30 МГц).

Примеры

  • Антенна T2FD - его универсальные характеристики, относительно скромные размеры, низкая стоимость и тот факт, что он не требует какого-либо сложного электронного согласования для работы со стандартным коротковолновым передатчиком, сделали его популярным в профессиональной коротковолновой связи.
  • Логопериодическая антенна - Логопериодический метод обычно используется в радиовещании на коротких волнах высокой мощности, где желательно вложить средства только в одну антенну для покрытия передач в нескольких диапазонах. Это единственный тип направленной антенны, которая сохраняет направленность во всем рабочем диапазоне.
  • Дисконная антенна - Всенаправленный, вертикально поляризованный и с усилением, подобным диполю, он исключительно широкополосный, предлагая соотношение частотного диапазона примерно до 10: 1.
  • Антенна бегущей волны - Преимущество антенн бегущей волны заключается в том, что, поскольку они нерезонансны, они часто имеют более широкую полосу пропускания, чем резонансные антенны.
  • Конечный коаксиальный каркасный монополь (TC2M) - широкополосная коротковолновая антенна с вертикальной поляризацией. Антенна может быть охарактеризована как вертикальная бегущая волна. соосно клетка монополь через плоскость земли.[2]
  • Дипольные антенны с питанием со смещением от центра - также называемые антеннами Windom - путем тщательного выбора положения точки питания вокруг1⁄3 На пути от конца полуволнового провода его импеданс в точке питания почти постоянен для множества почти гармонических частот полуволновой частоты. Все антенны типа Windom имеют большие промежутки между рабочими диапазонами, близкими к гармоническим. Варьируя положение и длину антенны, а также добавляя загрузочные шлейфы рядом с ее центром, можно изменить последовательность возможных частот и добавить дополнительные частоты в список. Среди дизайнов со смещенной центральной подачей - «Carolina Windom»,[3] который намеренно использует излучение от своей линии питания, антенны К5ГП,[4] Антенна ON4AA (шесть диапазонов).[5]
  • Антенна Робинсона-Барнса - антенна с беспокойной оконечной нагрузкой, разработанная и разработанная в начале 1990-х годов Грэмом Робинсоном.[6] и John Barnes, и стала широко используемой конструкцией для коммерческих и военных коротковолновых базовых станций, где пространство на земле ограничено, но требуется полоса пропускания 4 октавы (2–30 МГц). Это проволочная антенна с центральным питанием и двумя плечами, каждое из которых состоит из трех излучающих элементов, и обычно устанавливается на опоре либо горизонтально, либо в виде «перевернутой буквы V».

Смотрите также

Сноски

  1. ^ В этом смысле «самый широкий» означает наибольшее соотношение высокой и низкой частоты, а не разницу частот.

Рекомендации

  1. ^ Уэском, Гэри (N0GW) (1 ноября 2006 г.). «Высота диполя» (PDF). n0gw.net. 160 метров. Архивировано из оригинал (PDF) 27 февраля 2017 г. ... Таблица 1 - Характеристики диполя на среднем грунте ... Итак, каков «практический результат»? ... Фактически, почти любая горизонтальная конфигурация антенны на 160 метров будет излучателем с большим углом ...
  2. ^ Эренфрид, Мартин (G8JNJ). "Монополь коаксиального каркаса с заделкой (TC2M)" (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2015-05-29. Новый дизайн широкополосной вертикальной КВ антенны.
  3. ^ Карлсон, Н. «Лен» (K4IWL) (18.01.2007) [2005]. "Лучшая антенна" (PDF). QRP-выражения.
  4. ^ Престон, Джин (K5GP) (2 августа 2008 г.). «Широкополосный диполь 80/160 метров» (PDF).
  5. ^ Строобандт, Серж (ON4AA) (1 сентября 2017 г.). «Шестиполосный ВЧ-центр, нагруженный не по центру диполя».
  6. ^ Грэм Робинсон был основателем "Антенны Bushcomm HF"., расположенный в Перте, Западная Австралия. Антенна бегущей волны "RB" популярна для использования правительствами, ООН, военными, неправительственными организациями и продается в различных конфигурациях как BBA-100.«ББА-100» (PDF).