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Antennes

Radio amateur (G3TXQ) - Antenne Cobweb  -  par ON3PCB

Radio amateur (G3TXQ) - Antenne Cobweb

antenne de toile d'araignée

Au cours des essais de gamme récente d'un hexbeam je avais besoin d'une antenne de résonance polarisée horizontalement couvrant 20m 10m à travers ce qui pourrait être assemblé et démonté rapidement et facilement. L'antenne de toile d'araignée répond à l'exigence bien - il comprend cinq dipôles parallèles pliées en une forme carrée et montés sur une structure de support en pôles de fibre de verre. Le rayon de braquage est un 6.25ft très compact. La modélisation informatique de cet agencement que montre une suite de cintrage est que les dipôles de l'antenne est proche d'être omnidirectionnel en azimut, avec un espace libre excentricité d'environ 4 dB; un résultat est moins attrayante que l'impédance de point d'alimentation tombe à près de 12 ohms à la résonance.

 

L'antenne de CobWebb commerciale commercialisé par Steve Webb (G3TPW) - et la plupart des derivitives faits maison - à surmonter ce problème en utilisant-dipôles croisés construits à partir de la figure-huit double plomb que les éléments.Cela soulève l'impédance de point d'alimentation par un facteur de 4 et fournit un bon match à 50 ohms ligne d'alimentation; la ligne d'alimentation est généralement enroulé pour former un mode commun de l'air fourré étouffer proche du point d'alimentation.

Cependant, l'approche de dipôle replié à l'appariement a quelques inconvénients:

  • L'utilisation d'un câble bifilaire ajoute au poids de l'antenne
  • Une liaison de court-circuitage doit être placé à une position le long du dipôle replié, déterminée par la vitesse de mode différentiel de facteur de câble. Variations dans l'isolation des câbles peut signifier que les dimensions qui travaillent pour un constructeur ne peut pas travailler pour un autre.
  • Idéalement, la position de liaison de court-circuitage doit être réglée dans le cadre du réglage initial de l'antenne - ce qui ne est pas facile à faire. La page de dipôle replié sur ce site web ressemble en profondeur à la postioning de la liaison de court-circuit.
  • La «ruée à remontage" balun creux-aérien souvent installé dans le boîtier de raccordement ne peut pas fournir beaucoup d'impédance d'étouffement si les dimensions et le style d'enroulement sont soigneusement contrôlées
  • L'utilisation du plomb double rend un peu plus difficile à monter et démonter l'antenne si, comme je le fais, vous préférez stocker séparément les fils

1: 4 balun dans le bornier25 ohm 1: 1 balun

La variante d'agencement Je ai utilisé était de combiner la transformation d'impédance et des fonctions de symétriseur dans un mélange 1: 4 Guanella balun de courant monté dans la boîte à bornes. Cela permet éléments unique fils à utiliser, ce qui simplifie l'assemblage et le réglage. Le 1: 4 symétriseur comprend deux 1: 1 baluns enroulées avec huit tours de coaxial sur un tore de ferrite FT 140-61; les deux symétriseurs sont alors connectés en série à la fin de 50 ohm ligne d'alimentation, et en parallèle à l'extrémité de l'antenne. Le câble coaxial doit avoir une impédance caractéristique de 25 ohms - quelque chose qui ne est pas facilement disponible; de sorte que chaque balun est effectivement enroulé avec deux 50 ohms cajole qui sont connectées en parallèle à chaque extrémité - intérieures pour intérieure, tresse tresse. Cliquez sur les photos sur le droit pour les images agrandies, et de voir le bas de cette page pour plus de détails de construction.

Je ai mesuré la perte du symétriseur Guanella entre 14MHz et 30MHz; il a varié entre 0,1 dB à 14MHz et 30MHz à 0.14dB - ce est moins de la perte dans un balun enroulée coaxial comprenant 6 pieds de RG-58! Lorsque terminé par une charge 12.5Ω, le ROS d'entrée varie de 1,06: 1 à 14MHz à 1,1: 1 à 28MHz.

La structure de support est construit en fibre de verre des tubes, et les fils sont maintenus en place en les enfilant à travers une boucle tie-wrap qui est lui-même tie-enveloppé à la tubulure; une vis à tôle inoxydable entraînée dans le tube se arrête toute tendance pour les boucles de glisser vers l'intérieur. Les fils sont terminés dans les balises de soudure qui se adaptent sur les boulons de 4 mm vissée à travers la boîte à bornes. Les extrémités des éléments dipolaires sont connectées à des cordons d'entretoisement (environ 6 "de long) en utilisant les inserts en cuivre à partir de blocs de connecteur en plastique;. Cet agencement permet de tendre à prendre facilement en desserrant les vis et coulissant les fils à travers les inserts L'intérieur 'X' de la structure de support comprend deux 34 "longueurs de 0,75" de diamètre extérieur. A 66 "longueur de 0,5" de diamètre extérieur puis fentes dans chaque bras du «X» à une profondeur de 7,5 à chevauchement ", ce qui donne une longueur diagonale totale des 151 ". La tige de support de la boîte de balun est un 42" longueur de 0,75 "de diamètre extérieur La tension de fil maintient toute l'assemblée en place;.. cette disposition permet l'antenne à être assemblé et décompose très rapidement Les photos suivantes montrent la idée générale:

Cobweb Terminédes entretoises d'extrémitéguides de filEpandage jointBoîte à bornesmoyeu de toile d'araignée

Le tableau ci-dessous présente les dimensions de fils qui ont été utilisés de chaque côté du point d'alimentation, la distance entre le centre de la structure vers le coin du fil, le ROS minimum, le 2: largeur de bande de mesure du ROS 1 et 3: la bande passante de mesure du ROS 1, pour chaque des cinq bandes. Se il vous plaît noter que le fil utilisé a été isolé au PVC d'un diamètre extérieur de 2 mm et un diamètre de 1 mm de conducteur; dimensions varient légèrement si vous utilisez le fil différent.

Bande Longueur du câble Centre-à-coin longueur ROS minimum 2: une largeur de bande 3: une largeur de bande
20m 201 " 72.25 " 1: 1 208kHz 362kHz
17m 157,5 " 56.75 " 1: 1 170kHz 299 kHz
15 135 " 48.25 " 1: 1 167kHz 293kHz
12m 114 " 40.25 " 1: 1 156kHz 271kHz
10m 100,5 " 34,75 " 1,2: 1 184kHz 337kHz

performances de SWR

Voici une parcelle de SWR mesurée à 25ft-dessus du sol. Se il vous plaît noter que le SWR est référencé au connecteur coaxial sur la boîte de balun; dans la pratique, la bande passante de SWR sera meilleure que celle montrée en raison des pertes dans la ligne d'alimentation.

parcelle de SWR

Balun Construction

Deux cajole

Certaines gens ont eu du mal à visualiser la construction de symétriseur, alors voici plus de détails; cliquez sur les vignettes pour les images de résolution plus élevés.

Coupez deux longueurs de 510mm coaxial miniature RG316 (ou RG174 si vous ne souhaitez pas courir plus de 100W). Couper les quatre extrémités pour former des tresses courtes. Poser les deux cajole côté de l'autre et se connecter de centre à centre et tresse à tresse à chaque extrémité. Bien que pas strictement nécessaire, je trouve ça aide à garder les choses soignée si vous glisser quelques pièces étroites de gaine thermorétractable sur les cajole de les garder ensemble. Vous avez maintenant créé une ligne de transmission unique avec une impédance caractéristique de 25 Ohms

 

des entretoises d'extrémité

Maintenant vent huit tours de ce câble à deux sur un tore FT140-61 pour former un 1: 1 Choke. Le "croisé" liquidation ne est pas une exigence électrique - ce est juste un moyen facile d'obtenir les cajole d'émerger à des extrémités opposées du noyau de ferrite. Utilisez un couple de colliers de serrage en plastique pour tenir le câble coaxial à l'âme à chaque extrémité.

Maintenant, répétez toutes les étapes ci-dessus pour former une seconde 1: 1 Choke.

 

des entretoises d'extrémité

Rabattre les deux 1: 1 Bobines ensemble - encore une fois, je ai utilisé un couple de colliers de serrage en plastique. Veiller à ce que les deux bobines d'arrêt sont alignés - ce est à dire les cajole émergent à peu près les mêmes positions

À une extrémité de l'assemblage (côté gauche de la 'photo) connecter les cajole en parallèle: tresse à tresse, intérieure à intérieure; ce est l'extrémité qui est reliée à des éléments d'antenne. À l'autre extrémité de l'ensemble (côté droit de la «photo) connecter les cajole en série: tresse d'un Choke intérieure de l'autre; ce est l'extrémité qui se raccorde à la SO239 et la ligne d'alimentation, en utilisant la tresse restant et intérieure.

 


 

Publié le 09/02/2015 @ 23:13  
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