Крок до нейтронних зірок 7. Деякі питання щодо антени

Тут я намагався підсумувати питання, що я сам був задавав собі і на які я згодом знайшов відповіді.

Чому імпеданс антени 50 Ом, у відкритого ж диполя 73 Ома?

У багатоелементної антени, імпеданс є відмінний від імпедансу вібратора. Це справедливо і для зігнутого диполя. Мета моделювання полягає в тому, аби мінімізувати КСХ, аби обійтись без узгоджуючого пристрою і імпеданс антени дорівнював імпедансу кабелю (лінії передачі). Існують випадки, коли цього досягти неможлимо. Наприклад на КВ діапазон, антени є десятки метрів і вплив землі є значний. В таких випадках тюнер є обов'язковою складовою радіостанції. На УКВ, для правильно спроектованої і виготовленої антени, тюнер не потрібен взагалі (що є добре, бо він сам по собі теж вносить втрати).

Яким має бути матеріал антени?

Під матеріалом антени я буду розуміти матеріал елементів антени та матеріал кріплення.

Матеріал елементів антени в ідеалі має бути високопровіним (наприклад мідь), але це дорого для великих антен. Інша крайність -- залізо чи сплави, чим балуються китайці. Золота середина -- алюміній. Зазвичай використовують трубки круглого діаметру чи прутики. Трубки є легшими і дешевшими прутиків. Діаметр зазвичай вибирають таким, аби елементи не прогинались під власною вагою чи вагою птаха, що на нього сідає.

Матеріал кріплення в ідеалі є діелектричний (дерево, пластик). Для довгих антен доводиться використовувати метал, аби стріла анетени не прогиналась. Використання металевих елементів є небажаним, бо ці елементи мають певну температуру і випромінюють у широкому діапазоні (див закон Планка), тобто додають шум. Найбільш небажаним є присутність елементів паралельних до елементів антени (дип діаграму випром. диполя).

Оскільки антена в моєму випадку є довгою (3м), я змушений використовувати алюмінієву стрілу, але мачта (хоча б 2м) буде із сантехнічних пластикових труб.

Чому вибраний саме така стріла і саме такий діаметр трубок?

В основному я виходив з того, що я можу придбати в Leroy Merlin. Я пробував змінювати діаметр відратора з 6 на 8 мм (при інших однакових параметрах) і отримував покращення параметрів антени в NEC і погіршення в CST. Я схильний більше вірити CST і плюс до того алюмінієвого прутика 8 мм в магазині не було, тож маємо що маємо.

Чому відкритий, а не зігнутий диполь?

Зігнутий диполь має дві основні "переваги" над відкритим. Перша -- це підвищений імпеданс (200-300 Ом), що зручно в антенних решітках, але мені не треба. Друга особливість -- ширша смуга пропускання -- мені теж не треба (макс 1-2 МГц).

Чому використовується такий рефлектор?

Кутовий рефлектор зменшує задні пелюстки і поглиблює S11. По-суті це є об'єднання двох типів антен: котового рефлектора і Удо-Ягі. Кутовий рефлектор (відстань між елементами \lambda/10, кут близький до прямого) оптимізований в NEC і перевірений в CST.

Як монтувати елементи до стріли?

Якщо стріла є металевою, то краше ще робити через діелектричну прокладку. Її можна виготовити самому із труби чи купити. Посередині елементу дозволяється контакт з провідною стрілою, бо посередині елементу є мінімум напруги. Особисто я друкую елементи кріплення (див модель вгорі).

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *