Largo del cable y Viajando de onda Antenas

La ganancia de potencia y las características directivosde electricidad cables largos (es decir, cables que sonlargas en términos de longitud de onda), como sedescribe en el capítulo 2, que sean útiles de largadistancia de transmisión y recepción, en la mayorfrecuencias. Cables largos se pueden combinar paraformar antenasde diversas formas que aumentan la ganancia y ladirectividad más de un solo cable. El alambre de largoplazo, tal como se utiliza en esta capítulo, se entiendecualquier configuración tal, no sólo un arco rectoantena.

Los cables largos VS matrices multielementales

• En general, la ganancia obtenida con largo de alambre antenas no es tan grande, cuando el espaciodisponible para la antena es limitada, ya que puedes obtener de la multielementales fases matricesen el capítulo 8 o desde una matriz parasitaria como una Yagi o quad (Capítulos 11 ó 12). Sinembargo, el largo alambre antena tiene ventajas propias que tienden a compensar esta deficiencia.La construcción de alambre largo antenas es simple tanto eléctrica como mecánicamente, y no haydimensiones especialmente críticos y ajustes.La antena de largo alambre va a funcionar bien y dar satisfactorio ganancia y una directividad en unintervalo 2-a-1 de frecuencia. En adición además, se aceptará y el poder irradiar bien en cualquierfrecuencia para que su longitud total no es menor de aproximadamente un media longitud deonda. Puesto que un alambre no es eléctricamente largo, incluso a 28 MHz, a menos que sulongitud física es igual a por lo menos una media longitud de onda en 3,5 MHz, cualquier alambrelargo se puede utilizar en todas las bandas de aficionados que son útiles para la comunicación alarga distancia.

• Entre dos antenas directivas que tienen la misma teórico ganar, uno de una matriz demultielementos y el otro un hilo largo antena, muchos aficionados han encontrado que el alambrelargo antena parece ser más efectivo en la recepción. Una posible explicación es que hay un efectode diversidad con un hilo largo antena, ya que se extiende sobre una gran distancia, en vez deconcentrarse en un pequeño espacio, como lo haría ser el caso con una antena Yagi, por ejemplo.Esto puede aumentar el nivel medio de energía recibida por la ionosfera propagadas señales. Otrofactor es que las antenas de largo de alambre tienen patrones de directiva que pueden serextremadamente agudo en la horizontal (azimut) avión. Esta es una ventaja que otros tipos dematrices multielementales no tenemos, pero sí puede ser un arma de doble filo también. Vamos adiscutir este aspecto en cierto detalle en este capítulo.

Características generales de antenas de hilo largo

• Si la antena de largo del alambre es un alambre individual en ejecución en una dirección o se forma en una V-beam, rómbica, o alguna otra configuración, hay cierto general principios que se aplican y algunas características de rendimiento que son comunes a todos los tipos. El primero de ellos es que el poder ganancia de una antena de largo de alambre en comparación con una media de onda dipolo no es considerable hasta que la antena es muy largo (su longitud medida en longitudes de onda en lugar de en una específica número de pies). La razón de esto es que los campos radiada por longitudes elementales de alambre a lo largo de la antena no se combinan, a una distancia, en una forma tan simple como lacampos de dipolos de media onda utilizado en otros tipos de directiva matrices

• No hay ningún punto en el espacio, por ejemplo, donde la campos distantes desde todos los puntos a lo largo del alambre están exactamente enfase (como son, en la dirección óptima, en el caso de los colineal de dos o más o dipolos costado cuando es alimentado con en las corrientes de fase). En consecuencia, la intensidad de campo a una distancia es siempre menor que la que se obtendría si la misma longitud del cable se corta en correctamente en fase y por separado

dipolos impulsadas. A medida que el alambre se hace más largo, los campos se combinan para formar lóbulos principales cada vez más intensos, pero estos lóbulos no desarrollan sensiblemente hasta que el cable es de varios longitudes de onda largas. Véase la Fig. 1. El más largo de la antena, más nítida los lóbulos convertido, y ya que es realmente un cono hueco de la radiación sobre la alambre en el espacio libre, se hace más agudo en ambos planos. Además, cuanto mayor es la longitud, el más pequeño es el ángulo con el alambre en que los lóbulos de radiación máximas ocurren. Hay cuatro lóbulos principales directivos de los patrones a largo alambre antenas;cada forma el mismo ángulo con respecto al alambre. La Fig. 2A muestra el diagrama de radiación azimutal de un 1-λ largo cable de la antena, en comparación con un 1/2-λ dipolo. Ambos antenas están montadas a la misma altura por encima de 1 λ plana de masa (70 pies de alto en 14 MHz, con una longitud de cable de 70 pies) y los patrones de ambos son para un ángulo de elevación de 10 °, un ángulo adecuado para comunicación a larga distancia en 20 metros. El cable largo en la figura 2A está orientado en la 270 ° a la dirección de 90 °, mientras que el dipolo está alineado a la derecha ángulos para que su figura-8 característico patrón va inquierda-derecha. El 1-λ largo cable tiene una ganancia de 0,6 dB más que el dipolo, con cuatro lóbulos principales en comparación con lados lóbulos del dipolo.

• Se puede ver que los dos lóbulos del lado izquierdo de Fig. 2A son de aproximadamente1 dB por debajo en comparación con los dos lóbulos en el lado derecho. Esto es porqueel alambre largo aquí se alimenta en el extremo de la izquierda en el modelo deordenador. Energía se irradia como una onda viaja por el cable y es un poco de energíatambién perdió a la resistencia óhmica en el alambre y el suelo. La ola progresista va acontinuación, se refleja en el circuito abierto viajes. Una antena que funciona de estamanera tiene mucho lamismas características que una línea de transmisión que se termina en un circuitoabierto, es decir, se ha ondas estacionarias en ella. Sin terminación a largo de alambreantenas se denominan a menudo como de pie antenas de onda. Como la longitud de unlargo alambre antena aumenta, un moderado de delante a atrás relación de resultados,aproximadamente 3 dB para las antenas muy largas. La figura 2B muestra el patrón deelevación del plano de la hilo largo y para el dipolo. En cada caso, el patrón de elevaciónes en el acimut de máxima ganancia en un ángulo de 38 ° con respecto al eje dealambre para el alambre largo y a 90 ° para el dipolo. La elevación máxima para el cablees muy largo ligeramente menor que para el dipolo a la misma altura encima del suelo,pero no por mucho. En otras palabras, la altura sobre la tierra es el principal factordeterminante de la forma del lóbulo principal del patrón de elevación de un cable largo,como es para más antenas de polarización horizontal.La forma del acimut y elevación en los patrones Fig. 2 podría llevar a creer que el patrónde adiación es simple. La figura 3 es una representación 3-D del patrón de un 1-λ largocable que es de 1 λ alto sobre terreno plano. además de los principales lóbulos deángulo bajo, existen fuertes en los lóbulos superiores ángulos. Las cosas se complicanaún más cuando la longitud de los aumentos a largo del alambre.En el extremo derecho del cable y cambia de dirección,viaja hacia el extremo izquierdo, como sigue irradiando

Fig. 1Ganancia teórica de un hilo largo antena, en dBi, como una función de la longitud del alambre. El ángulo, con respecto al cable, en el que el intensidad de la radiación es máxima también se muestra.

Fig. 2 En una comparación, de los patrones de azimut para una 1-λ largo cable de la antena (línea continua) y un dipolo de ½ λ (discontinua línea) en un ángulo de elevación de 10 °. Cada antena está situado a 1 λ (70 pies) sobre terreno plano a 14 MHz. En B, los patrones de avión en ángulos de elevación-azimut de pico para cada antena. El cable largo tiene aproximadamente 0,6 dB más ganar que el dipolo.

Directividad• Debido a que muchos puntos a lo largo de un alambre largo están llevando a corrientes en diferentes fases (con diferentes amplitudes

de corriente así), el patrón de campo a una distancia convierte más complejo que el alambre se hace más largo. Esta complejidad semanifiesta en una serie de lóbulos menores, el número de que aumenta con la longitud del hilo. La intensidad de la radiación de loslóbulos menores es con frecuencia tan grande como, y algunas veces mayor, que la radiación de una media onda dipolo. La energíaradiada en los lóbulos menores es no disponible para mejorar la ganancia en los lóbulos principales, que es otra razón por la cual unaantena de largo de alambre debe ser de largo para dar ganancia apreciable en las direcciones deseadas. La figura 4 muestra unacomparación entre el plano azimutal un 3-λ (209 pies de largo) de largo de alambre y la comparación 1/2-λ dipolo. El cable largo ahoratiene 8 lóbulos menores, además de la cuatro lóbulos principales. Tenga en cuenta que el ángulo de los lóbulos principales hacer conrespecto al eje del alambre de largo-(también de izquierda a derecha en la figura 4) se hace más pequeña que la longitud de la largahilos aumenta. Para el 3-λ largo del alambre, los lóbulos principales ocurrir 28 º fuera del eje del propio cable. Otros tipos de matricessimples y parasitarias impulsadas por hacer no tienen lóbulos menores de cualquier gran consecuencia. Para que razón por la que conrecuencia parecen tener mucho mejor directividad de largo de alambre antenas, debido a que sus respuestas no deseadas endirecciones están muy por debajo de su respuesta en el la dirección deseada. Este es el caso incluso si una multielemento matriz y unaantena de largo alambre tienen la misma ganancia en pico la dirección favorecida. La figura 5 compara la isma 3-λ hilo largo con unaYagi de 4 elementos y un dipolo de ½ λ, una vez más, tanto en la misma altura que el alambre largo. Tenga en cuenta que la antena Yagitiene sólo un único backlobe, hacia abajo sobre 21 dB de su amplio lóbulo principal, que tiene un ancho de haz de 3 dB de 63 º. El 3-dBancho de haz de lóbulos principales del largo del cable (a un ángulo de 28 ° desde el eje de alambre) es mucho más estrecha, a sólo 23 °.Para el trabajo de aficionado, especialmente con antenas directivas que no se pueden girar, los lóbulos menores de un largo alambreantena tienen algunas ventajas. Aunque los valores nulos en la modelo de ordenador en la figura 5 son más profundas que 30 dB, queestán no tan dramático en la práctica real. Esto es debido a las irregularidades en el terreno que inevitablemente se producen en ellapso de un cable largo. En la mayoría de las direcciones de la antena de cable largo será tan bueno como un dipolo de media onda, yserá además dar de alta ganancia en las direcciones más favorecidas, a pesar de que que es más de acimuts estrechas. La Fig. 6Acompara las respuestas de azimut para una 5-λ largo alambre (350 pies de largo a 14 MHz) a la misma 4-elementos Yagi y dipolo. Elcable largo ahora exhibe menor de 16 lóbulos, además de sus cuatro lóbulos principales. Los picos de estos lóbulos laterales se hanreducido a unos 8 dB de los lóbulos principales y son más fuertes que el dipolo, haciendo de este hilo largo antena omnidireccional coneficacia. La figura 6B muestra el patrón de elevación de la 5-λ largo de alambre en su más eficaz azimut en comparación con un dipolo.De nuevo, la forma de el lóbulo principal está eterminada principalmente por el tiempo de hilos altura sobre el suelo, ya que el ángulomáximo es sólo un poco menor que el ángulo de pico para el dipolo. El hilo largo de respuesta elevación se rompe en numerososlóbulos por encima de los lóbulos principales, tal como lo hace en el plano de acimut. Para los más ambiciosos, Fig. 7 compara elrendimiento para un 8-λ (571 pies) de largo con un cable de la antena 4 - Yagi y el elemento dipolo 1/2-λ. Una vez más, en real lapráctica, los nulos tienden a ser llenado por el terreno irregularidades, por lo que una antena muy larga como ésta sería una artistabastante potente

3-A representación 3-D del diagrama de radiaciónpara la 1-λ largo de alambre mostrado en la figura 2. El patrón esobviamente bastante complejo. Se hace aún máscomplicado para los alambres más largos que 1 λ.

Fig. 4-Una comparación azimutal-plano entre una3-λ (209 pies de largo) de largo de cable (línea continua) y laComparación de ½ λ dipolo (línea discontinua) a 70 metros de altura(1 λ) a 14 MHz.

Fig. 5-A comparación entre el 3-λ largo alambre (sólidolínea) en la figura 4, un 4-elemento 20-metros Yagi en un 26-pieboom (línea de puntos), y un dipolo de ½ λ (línea discontinua),de nuevo a una altura de 70 pies. Los lóbulos principales del hilo largoson muy estrechas en comparación con el lóbulo frontal ancho de la antena Yagi. El cable largo exhibe un patrón de azimut que es más omnidireccional en la naturaleza que una Yagi,especialmente cuando los nulos estrechos y profundos en la década de hilo largopatrón son rellenado debido a irregularidades en la terreno bajo su largo período de alambre

Cálculo de la Longitud• En este capítulo, las longitudes se discuten en términos de onda Cálculo de la Longitud

• En este capítulo, las longitudes se discuten en términos de onda longitudes. A lo largo de la discusión anterior, la frecuenciaen los modelos se realizó a los 14 MHz. Recuerde que un hilo largo que es de 4 λ de largo en 14 MHz es de 8 λ de largo en 28 MHz.No hay nada muy crítico con longitudes de cable en un sistema de antena que funcione en un rango de frecuenciaincluyendo varias bandas de aficionados. Las características de la antena cambian muy lentamente con la longitud, excepto cuando el cables son cortos (alrededor de una longitud de onda, por ejemplo).No hay necesidad de intentar establecer resonancia exacta en un frecuencia particular para la operación antena adecuada.La fórmula para determinar las longitudes de armónico cables es:

• Donde N es la longitud de la antena en longitudes de onda. en los casos donde resonancia precisa se desea por alguna razón (por la obtención de una carga resistiva para una línea de transmisión en una determinada frecuencia, por ejemplo) que se establece mejor por los recorte de la longitud del hilo hasta que la relación de onda estacionaria en la línea es mínimo

•

Fig. 6-En A, las respuestas de acimut para un 5-λ largo alambre (350 metros de largo a los 14 MHz-líneacontinua) para el mismo 4-elementos Yagi (línea de puntos) y dipolo (línea discontinua) como en la figura5. En B, el plano de elevación respuestas para el largo alambre (línea continua) y el dipolo (línea detrazos) por sí mismos. Tenga en cuenta que el ángulo de elevación dando pico ganar para cada antena escasi el mismo. El hilo largo logra mediante la compresión de ganancia principalmente la azimutalrespuesta, apretando la ganancia en lóbulos estrechos, no así apretando mucho el patrón de elevaciónpara el aumento

Fig. 7-El rendimiento de plano azimutal para un8-λ (571 pies) de largo cable de la antena (líneacontinua), en comparación con una Yagi de 4elementos (línea punteada) y un dipolo de ½ λ(discontinua line).

Fig. 8-Métodos para la alimentación a largo unifilares antenas

Los cables inclinados

• En teoría, es posible para maximizar la ganancia de un hilo largo antena por la inclinación a favor de un despegue de elevación deseada ángulo. Desafortunadamente, el efecto del suelo real bajolaantena anula las posibles ventajas de inclinación, sólocomo lo hace cuando un tipo Yagi o de otro tipo de matriz parasitaria esinclinado respecto a la horizontal. Sería mejor mantener unlargo cable de la antena horizontal, sino elevarlo más alto por encimasuelo, para lograr una mayor ganancia en ángulos de despegue bajos

La alimentación de cables largos• Una antena de largo alambre se alimenta normalmente en el extremo o en un bucle de corriente. Puesto

que un cambio del bucle de corriente a un nodo cuando la antena se hace funcionar a cualquier múltiplopar de la frecuencia para la que está diseñado, una antena larga hilos operará como un alambre largocierto en todas las bandas sólo cuando se alimenta en el extremo.Un método común de alimentación de un alambre largo es el uso de un resonante abierto hilos línea. Estesistema funcionará en todos bandas de abajo a la una, en su caso, en el que la antena es sólo una mediaonda larga. Cualquier longitud de la línea puede ser conveniente utilizar si coincide con el transmisor a laimpedancia de entrada de la línea utilizando un acoplador de antena, tal como se describe en el Capítulo25. Dos modalidades de utilización de las líneas no resonante son En la figura 8. El uno en uno es útil parauna banda sólo ya que la sección correspondiente debe ser un cuarto de onda larga, aproximadamente, amenos que una sección de igualación se utilizan diferentes para cada banda. En B, el λ / 4 transformador(Q-section) impedancia puede ser diseñado para que coincida con la antena a la línea, como se describeen el Capítulo 26. Puede determinar el valorde resistencia a la radiación mediante un programa de modelado moderno o en realidad se puede medirla impedancia punto de alimentación.A pesar de que va a funcionar como se diseñó en una sola banda, la antena puede utilizarse en otrasbandas por tratamiento de la línea y transformador de adaptación como una línea de resonancia. En estecaso, como se mencionó anteriormente, la antena no va a irradiar como una verdadera alambre largo enlos múltiplos pares de la frecuencia para la cual el sistema de juego ha sido diseñado.

El extremo alimentado disposición, aunque el más conveniente cuando se utilizan comederossintonizados, sufre la desventaja que no es probable que sea una corriente de la antena considerable en lalínea. Además, la reactancia de la antena cambia rápidamente con frecuencia. En consecuencia, cuando elalambre es de varios longitudes de onda largas, un cambio relativamente pequeño en frecuencia unafracción de la anchura de una banda, pueden requerir grandes cambios en el ajuste del sintonizador deantena. Además, la línea se desequilibra en todas las frecuencias entre aquellos en los que la antena esresonante. Esto conduce a una considerable cantidad de radiación de la línea. El desequilibrio se puedensuperar mediante el uso de múltiples alambres largos en forma de V o forma de rombo, como se describea continuación

COMBINACIONES DE CABLES LARGOS

• La directividad y ganancia de cables largos puede ser aumentar utilizando dos cablescolocados en relación con cada uno otro de tal manera que los campos de ambos secombinan para producir el mayor campo posible fuerza en un punto distante.

• La principio es similar a la utilizada en el diseño de la multielemento de matrices sedescribe en el Capítulo 8.

COMBINACIONES DE CABLES LARGOS

Un método posible de la utilización de dos (o más) de largo cables es colocarlos en paralelo, con una separación de 1/2 o λ así, y alimentar a los dos en fase. En la dirección de los hilos los campos a añadir en fase. Sin embargo, el ángulo de despegue es alta directamente en la orientación del hilo, y este método dará lugar a la radiación en lugar de alto ángulo incluso si los alambres son varias longitudes de onda larga. Con una disposición en paralelo de este tipo, la ganancia debería ser de aproximadamente 3 dB sobre una sola de alambre de la misma longitud, con separaciones en la zona de 1/2 longitud de onda

La antena V-Beam• En lugar de utilizar dos hilos largos paralelos el uno al otro, que se puede colocar en la forma de una V

horizontal, con la ángulo incluido entre los hilos de igual a dos veces el ángulo hecha por los lóbulosprincipales referencia al eje de alambre para una solo alambre de la misma longitud física. Por ejemplo,para una longitud de la pierna de 5 λ, el ángulo entre las patas de una V debe ser de aproximadamente 42°, dos veces el ángulo de 21 ° del lóbulo principal referenciado al eje del alambre de largo. Véase la figura6A. Los patrones de directiva el plano de los alambres individualescombinar a lo largo de una línea en el plano de la antena y dividiendo en dos la V, donde los campos de loshilos individuales se refuerzan mutuamente. Los lóbulos laterales en el patrón de azimut se suprimen enaproximadamente 10 dB, por lo que el patrón se vuelve esencialmente bidireccional. Véase la Fig. 9.El ángulo incluido entre las piernas no es especialmente crítico. Esto es bueno, especialmente si el mismoantena se utiliza en múltiples bandas, donde la eléctrica longitud varía directamente con la frecuencia.Esto haría normalmente requieren diferentes ángulos incluidos para cada banda. Para multibanda V-antenas, un ángulo de compromiso se elige generalmente para igualar el resultado. La Fig. 10 muestra elpatrón de azimutpara un V-beam con patas 1-λ, con un ángulo incluido de 75 ° entre las patas, montada encima del suelo 1λ plana. Esta es para un ángulo de elevación de 10 °. A los 14 MHz de la antena tiene dos de 70 pies dealto, las piernas de 68,5 metros de largo, separados a su extremos alejados por 83,4 pies. Para lacomparación de los patrones azimutales para el mismo 4-elementos Yagi y ½ λ dipolo utilizadoanteriormente para los cables de largo-se superponen en el mismo parcela. La V tiene un aumento deaproximadamente 2 dB más que el dipolo pero es abajo algunos dB 4 en comparación con la antena Yagi,como se espera para piernas relativamente cortas.La Fig. 11 muestra el patrón de azimut para el mismo antena en la figura 10, pero a 28 MHz y en un ángulode elevación de 6 °. Debido a que las piernas son el doble de tiempo en eléctricamente 28 MHz, la V-beamha comprimido el lóbulo principal en una haz estrecho que ahora tiene una ganancia máxima igual a laYagi, pero con un ancho de haz de 3 dB de sólo 18,8 °. Tenga en cuenta que podría obtener por el aumentode 0,7 dB más de 14 MHz, con una 1,7 dB de ganancia de degradación a 28 MHz, si aumenta la ánguloincluido de 90 ° en lugar de 75 °.La Fig. 12 muestra el patrón de azimut para una viga con V-2-λ piernas (137 pies a 14 MHz), con un ánguloincluido de 60 ° entre ellas. Como de costumbre, la altura es de 70 metros supone, o 1 λ a 14 MHz. Laganancia máxima para el V-haz es sólo aproximadamente igual a la de la antena Yagi 4-elementos, aunqueel 3-dB

Fig. 9-Dos alambres largos y sus patronesrespectivos se muestran a la izquierda. Si estos doscables se combinan para formar una V con unángulo que es dos veces la de los lóbulosprincipales de los cables y los cables excitadosfuera de fase, la radiación a lo largo de la bisectrizde la V añade y la radiación en las otras direccionestiende a cancelar

Fig. 10 - Azimutal plano patrón a 10 ° ángulo de elevaciónpara un 14-MHz V-beam (línea continua) con patas 1-λ (68,5 piesde longitud), utilizando un ángulo incluido de 75 °entre las piernas.El V-haz está montada 1 λ encima del suelo plana, y estáen comparación con un dipolo de ½ λ (línea discontinua) y un 4 -elemento 20-metros Yagi en un brazo 26-pie (línea de puntos)

Fig. 11-El mismo V-haz como en la figura 10 a 28 MHz (sólido línea), a un ángulo de elevación de 6 °, en comparación con un 4 -elemento Yagi (línea punteada) y un dipolo (línea discontinua).El patrón V-haz es muy estrecha, en 18,8 ° en el 3 -puntos dB, la colocación exacta de la que requiere apoya polos para apuntar la antena en la deseada orientación geográfica.

La figura 12-azimutal patrón para un V-beam (línea continua) con 2-λ piernas (137 pies a 14 MHz), con un ángulo incluido de 60 ° entre ellas. La altura es de 70 pies, o λ 1, más plana suelo. Por omparación, la respuesta de un 4 elemento Yagi (línea de puntos) y un dipolo (línea de trazos) se muestran.El ancho del haz de 3 dB se ha reducido a 23,0 °.

• ancho de haz de nariz es estrecha, a 23 °. Esto hace que la configuración la geometría fundamental si se quiere maximizar la ganancia en un área geográfica en particular. Mientras que usted puede ser capaz de obtener acabar con el uso de árboles convenientes para apoyar este tipo de antena, es mucho más probable que usted tendrá que usar cuidadosamente ubicados torres para asegurarse de que el haz se dirige donde se lo espera para señalar.Por ejemplo, con el fin de cubrir toda Europa desde San Francisco, una antena debe cubrir desde alrededor de 11 ° (a Moscú) a unos 46 ° (para Portugal). Este es un rango de 35 °y las señales de la V-viga en la figura 12 sería abajo algunos dB 7 sobre este rango de ángulos, suponiendo que el centro de la viga se señaló exactamente a nivel de partida de 28,5 °. La4-elementos Yagi por otra parte sería cubrir esta gama acimut es de forma más consistente, ya que su ancho de haz de 3 dB es de 63 °.La figura 13 muestra el mismo V-haz como en la figura 12, pero esta tiempo a 28 MHz. La ganancia máxima del lóbulo principal es ahoraaproximadamente 1 dB más fuerte que la Yagi 4-elementos utilizados como un de referencia, y el lóbulo principal tiene dos lóbulos laterales cercanos que los tienden a ampliar la respuesta azimutal. A esta frecuencia el V-beam cubriría toda Europa a partir de una mejor San Francisco.

• La figura 14 muestra un V-beam con 3-λ (209 pies a 14 MHz) piernas con un ángulo incluidode 50 ° entre ellas. El pico ganancia es ahora mayor que la de una antena Yagi 4-elementos,pero el 3-dB ancho de haz se ha reducido a 17,8 °, por lo que el objetivo la antena aún máscrítica. La figura 15 muestra el mismo V-beam a 28 MHz. Aquí de nuevo, el lóbulo principaltiene cerca lóbulos laterales que amplían el azimut eficaz para cubrir un amplia zona. Lafigura 16 muestra la respuesta de elevación del plano de la mismo 209-pie pierna V-beam a28 MHz (3 λ a 14 MHz), en comparación con un dipolo a la misma altura de 70 pies. La demayor ganancia V-beam suprime de mayor ángulo de lóbulos, esencialmente robo de energíaa partir de ellos y su concentración en el haz principal en la cota ° 6. La antena puede utilizarel mismo en 3,5 MHz y 7. La ganancia no será grande, sin embargo, porque las patas no sonmuy larga en estas frecuencias. La figura 17 compara la Vbeam frente a una horizontal ½ λdipolo de 40 metros a 70 metros.En ángulos de elevación bajos hay aproximadamente 2 dB de ventaja en 40 metros. La figura18 muestra el mismo tipo de comparación por 80 metros, donde el dipolo de 80 metros essuperior a todos ángulos.

Fig. 13-El mismo-λ 2 por pierna V-beam(línea continua) como enLa figura 12, pero a 28 MHz y en un despegue 6 ° de elevaciónángulo. Dos lóbulos laterales han aparecido flanqueando el principallóbulo, haciendo que el patrón de azimut efectiva más amplio enesta frecuencia.

Fig. 14-A V-beam (línea continua) con 3-λ (209 pies al 14 MHz) en las patas con un ángulo incluido de 50 ° entre ellos, en comparación con una antena Yagi 4-elementos (línea de puntos) y un dipolo (línea discontinua). El ancho de haz de 3 dB tiene ahora disminuyó a 17,8 °.

Fig. 15-El mismo 209-foot/leg V-beam como la figura 14, pero en 28 MHz. Una vez más, los dos de cerca de lóbulos laterales tienden a hacia fuera la respuesta azimutal algunos a 28 MHz.

Otras combinaciones V

Fig. 16-La elevación del plano de la 209-foot/leg V-beam(línea continua) en comparación con el dipolo (línea discontinua).Una vez más, el ángulo de elevación para ganancia máxima correspondebien a la del dipolo simple a la misma altura.

Fig. Fig. 17-Altura patrón para el mismo 209-pies-por-piernaV-beam (línea continua), en 7 MHz, en comparación con un 40-metrosdipolo (línea discontinua) a la misma altura de 70 pies.

Fig. 18-Altura patrón para el mismo 209-pies-por-pierna V-beam (línea continua), a 3,5 MHz, en comparación con un 80 - metros dipolo de 70 pies (línea discontinua).

LA ANTENA RÓMBICO RESONANTE

•La antena en forma de diamante o rómbica se muestra en la La figura 19 puede considerarse como dos de ángulo agudo en Vvigas colocan de extremo a extremo. Esta disposición se denomina una resonante rómbico. Las longitudes de las piernas de larómbico resonante debe estar un número entero de longitudes de onda media para evitar la reactancia en su punto dealimentación.

• El rómbico resonante tiene dos ventajas sobre el sencilla V-beam. Para la longitud total del mismo cable que da ganancia algomayor que la V-beam. Un rombo con 3 λ en una pierna, por ejemplo, tiene aproximadamente 1 dB de ganancia sobre un Vantena con 6 longitudes de onda sobre una pierna. La figura 20 compara la patrón de azimut en una elevación 10 ° para unarómbica resonante con 3 patas λ de 14 MHz, en comparación con un V-beam con 6 piernas λ a la misma altura de 70 pies. El 3-dBancho de haz nariz de la rómbico resonante está a sólo 12,4 ° de ancho, pero el ganancia es muy alta en 16,26 dBi. El dibujodireccional de la rómbico es menos frecuencia sensible que el V cuando la antena se utiliza más una amplia gama de frecuencias.Esto se debe a un cambio en la frecuencia hace que el lóbulo principal de una pierna a desplazar en uno dirección, mientras queel lóbulo de la pierna opuesta desplaza la otra manera. Esta compensación automático mantiene la dirección la misma sobre unrango de frecuencia considerable.

• La desventaja de la rómbico en comparación con el V-beam es que un apoyo adicional.

• Los mismos factores que gobiernan el diseño de la Vbeam aplicar en el caso de la rómbico resonante. La ángulo de vérticeóptimo A en la figura 19 es la misma que la de un V tiene una longitud de pierna igual. La forma de diamante antena tambiénpuede funcionar como una antena por terminado, segúndescribe más adelante en este capítulo, y gran parte de la discusión en esa sección se aplica a la rómbico resonante como

también.El rómbico resonante tiene un patrón bidireccional, con lóbulos menores en otras direcciones, su número y la intensidaddependiendo de la longitud de la pierna. En general, estos lóbulos laterales son suprimido mejor con una rómbica resonante quecon una V-beam. Cuando se utiliza a frecuencias inferiores a la región VHF, la antena rómbica siempre está montado con el planoque contiene los alambres horizontales. La polarización en este plano, y también en el plano perpendicular que divide en dos larómbico, es horizontal. En 144 MHz y superiores, las dimensiones son tales que la antena se puede montar con el plano quecontiene los cables vertical si se desea polarización vertical. Cuando la antena rómbica se va a utilizar en varios Bandas de HFaficionado, es aconsejable elegir el ángulo de vértice, A, sobre la base de la longitud de la pierna en longitudes de onda a 14

MHz.Aunque la ganancia en bandas de alta frecuencia no será tan favorable como si la antena se ha diseñado para las frecuencias másaltas, el sistema seguirá funcionando bien en los ángulos bajos que son necesarios en tales frecuencias. El rombo resonantetiene un montón de ganancia, pero debemos olvidemos que este aumento proviene de un patrón de radiación que es muyestrecha. Esto requiere una cuidadosa colocación de la soportes para la rómbico resonante para cubrir geográfica deseada áreas.Esto definitivamente no es una antena que permite que utilice sólo los árboles convenientes como soportes!

• La antena rómbica resonante puede ser alimentado en la misma manera que la V-beam. Alimentadores resonantes sonnecesarios si el antena es para ser utilizado en varias bandas de aficionados.

Fig. 19-El rombo resonante o en forma de diamanteantena. Todas las patas son de la misma longitud, y opuestoángulos del diamante son iguales. L La longitud es una número entero de medias longitudes de onda de la resonancia.

Fig. 20-azimutal plano patrón de resonancia(sin terminar) rómbico (línea continua) con patas de 3 λ en14 MHz, a una altura de 70 metros sobre el suelo plano,en comparación con un 6-λ por pierna V-beam (línea discontinua) enla misma altura. Ambos patrones son azimutales en undespegue ángulo de 10 °. Los lóbulos laterales de la resonanterómbica se suprimen en un grado mayor que lospara laV-beam.

TERMINADO DE LARGO DE ALAMBRE ANTENAS

• Todos los sistemas de antenas considerados hasta ahora en este capítulo se han basado en el funcionamiento con ondas estacionarias de corriente y la tensión a lo largo del alambre. Aunque la mayoría de los jamones utilizar diseños de antena basada en el uso de cables de resonancia, la resonancia de ninguna manera es una condición necesaria para el alambre para irradiar e interceptar ondas electromagnéticas de manera eficiente, como se discute en el Capítulo 2. El resultado de usar no resonante cables es la reactancia en el punto de alimentación, a menos que la antena está terminada con una carga resistiva.En la Fig. 21, supongamos que el alambre es paralelo con la suelo (horizontal) y se termina por una carga igual a Z su impedancia característica, Zant. El alambre y su imagen en el suelo crear una línea de transmisión. La carga Z puede representar un receptor adaptado a la línea. La terminación de resistor R es también igual a la Zant del alambre. La ola que viene de la dirección X atacará en el primer alambre su extremo más alejado y barrido a través del alambre en un ángulo hasta que se alcanza el extremo en el que Z está conectado. Al hacerlo, se se inducen tensiones en la antena, y las corrientes fluirán como resultado. La corriente que fluye hacia la salida Z es útil de la antena, mientras que fluye la corriente hacia atrás hacia R será absorbido en R. Lo mismo es cierto una ola que viene de la dirección X '. En tal antena no hay ondas estacionarias, porque toda la potencia recibida se absorbe en cada extremo.La potencia máxima posible será entregado a la cargar Z cuando las corrientes individuales inducida como la ola barridos a través del cable se combinan correctamente en llegar la carga. Las corrientes alcanzará Z en fase óptima cuando el tiempo requerido para que fluya una corriente desde el otro extremo de la antena a la que Z es exactamente la mitad de ciclo más largo que el tiempo empleado por la onda de barrer a través de la antena. A media ciclo es equivalente a una longitud de onda mayor que la media distancia recorrida por la onda desde el instante en que golpea el extremo lejano de la antena para el instante en que alcanza el cerca del final. Esto se muestra en el dibujo pequeño, donde AC representa la antena, BC es una línea perpendicular a ladirección de la ola, y AB es la distancia recorrida por la onda en barrer pasado AC. AB debe ser de una longitud de onda media más corto que AC. De manera similar, AB 'debe ser de la misma longitud como AB para una onda que llegan de X '.

• Una onda llegan a la antena desde el lado opuesto dirección Y (o Y '), de manera similar se traducirá en el mayor posible corriente en el otro extremo. Sin embargo, desde el extremo más alejado es terminado en R, que es igual a Z, toda la potencia suministrada a R por la onda que llega de Y será absorbido enR. La corriente viaja a Z producirá una señal en Z en proporción a su amplitud. Si la longitud de la antena es tal que todas las corrientes individuales llegan a Z en fase tal como añadir hasta cero, no habrá corriente a través de Z. En otras longitudes de la corriente resultante puede alcanzar apreciable valores. Las longitudes que dan amplitud cero son aquellos que son múltiplos impares de 1/4 λ, comenzando a λ 3/4. La respuesta de la dirección Y es mayor cuando la antena es cualquier múltiplo de 1/2 λ largo, el más alto es el múltiple, menor es la respuesta.

Fig. 21 Diseño de una terminación a largo cable de la antena.

Fig. 22 patrón plano azimutal para el 5-λ largo alambre antena de 14 MHz y 70 pies sobre terreno plano. La línea continua muestra el alambre largo terminado con 600-Ω para conectar a tierra, mientras que la línea discontinua es para el mismo antena sin terminar. Por comparación, la respuesta para un dipolo de ½ λ se superpone con los dos otros patrones.Se puede ver que la terminación de largo de alambre tiene un buen de delante a atrás patrón, pero pierde aproximadamente 2 dB en adelante ganancia en comparación a la unterminated largo del alambre.

RÓMBICO TERMINADA LA ANTENA

• El mayor desarrollo de la antena de largo del cable esla rómbico terminado, que se muestra esquemáticamente en la figura 24.Se compone de cuatro conductores unidos para formar un diamante,o rombo. Todos los lados de la antena tienen la misma longitudy los ángulos de las esquinas opuestas son iguales. La antena puededebe ser considerado como formado por dos antenas colocadas Vde extremo a extremo y terminado por una resistencia no inductiva aproducir un patrón unidireccional. La resistencia de terminaciónestá conectado entre los extremos de los dos lados, y eshizo aproximadamente igual a la impedancia característicade la antena como una unidad. El rombo se puede construirya sea horizontal o verticalmente, pero es prácticamente siempreconstruidos horizontalmente a frecuencias inferiores a 54 MHz,ya que la altura del poste requerida es considerablemente menor. además,polarización horizontal es igual, si no más, satisfactorioa estas frecuencias sobre la mayoría de los tipos de suelo.El principio básico de la combinación de lóbulos de máximola radiación de los cuatro hilos individuales que constituyen elrombo o diamante es el mismo ya sea en la terminacióntipo o el tipo de resonancia descrito anteriormente en este capítulo.

Fig. 23-Los patrones de azimut parauna Vbeam más corto de la pierna(2-λ piernas) cuando se termina (líneacontinua) y sin terminación (líneadiscontinua). Con las piernas máscortas, el terminado V-beam pierdealrededor de 3,5 dB en la gananciadirecta en comparación con la versiónsin terminar, mientras lóbulossuprimir el desplazamiento haciaatrás tanto como 20 dB

Fig. 24-El diseño de una antena rómbica terminada.

Multiband Diseño

• Cuando una antena rómbica se va a utilizar durante un considerable rango de frecuencia, uncompromiso debe ser hecha en el ángulo de inclinación. La figura 26 indica las dimensionesde diseño de un adecuado compromiso para una rómbica que cubre el 14 a 30 MHz rangobien. La figura 27 muestra el azimut y la elevación patrones de esta antena a 14 MHz, a unaaltura de70 pies sobre terreno plano. La antena de comparación en este caso es una Yagi de 4elementos en un brazo de 26 pies, 70 pies también por encima de una superficie plana. Elrombo tiene alrededor de 2,2 dB más ganancia, pero su patrón de azimut es de 17,2 ° deancho en la 3 Db puntos, y sólo 26 ° en los puntos de -20 dB! Por el otro mano, la Yagi tieneun ancho de haz de 3 dB de 63 °, lo que lo convierte mucho más fácil para apuntar a unaubicación geográfica distante. Fig. 27B muestra los patrones de elevación del plano de lasmismas antenas anteriormente. Como de costumbre, el ángulo de pico de forma horizontalantena de polarización está determinada principalmente por la altura por encima suelo.La ganancia de pico de una rómbica terminado es menor que la de un rombo resonante sinterminar.

• Para la rómbico de la figura 26, la reducción en la ganancia de pico es de aproximadamente1,5 dB.La figura 28 compara los patrones azimutales para este rómbico con y sin una terminación

800-Ω.La Fig. 29 muestra los patrones de acimut y de elevación para la rómbica terminada de lafigura 26 cuando se opera a 28 MHz. El lóbulo principal se vuelve muy estrecho, con 6,9 ° enlos puntos de 3 dB. Sin embargo, esto se compensa parcialmente por la aparición de doslóbulos laterales a cada lado de la haz principal. Estos tienden a difundir el patrón principalalgunos. Una vez más, una Yagi 4-elementos a la misma altura se utiliza para la comparación.

Fig. 25-rómbico-diseño de la antena gráfico. Paracualquier longitud de las piernas dado, las curvasmuestran la inclinación adecuada ángulo para dar lamáxima radiación en el ángulo de despegueseleccionada. La curva roto la marca "óptimo longitud"muestra la longitud de las piernas que da el máximoposible salida en el despegue seleccionada ángulo. Lalongitud óptima comodada por las curvas debe ser multiplicada por 0,74para obtener el longitud de la pierna para que eldespegue lóbulo ángulo y principal están alineados.

Fig. 26-rómbicas dimensiones de la antena para unacompromiso de diseño entre 14 -y 28 MHz-requisitos, como se discute en el texto. El partido de idaλ longitud es de 6 a 28 MHz, 3 λ a 14 MHz.

Terminación• Aunque la diferencia en la ganancia es relativamente pequeña con o sin terminación rhombics terminados de

comparable diseño, la antena terminada tiene la ventaja de que a lo largouna amplia gama de frecuencias que presenta una resistencia esencialmente y carga constante al transmisor. Enun sentido, la potencia disipada en la resistencia de terminación puede ser considerado energía que habría sidoradiada en el otro dirección tenía la resistencia no ha estado allí. Por lo tanto, la hecho de que parte de la energía(aproximadamente un tercio) se utiliza hasta en el calentamiento de la resistencia no significa que mucho más realpérdida en la dirección deseada.La impedancia característica de una rómbico ordinario antena, mirando en el extremo de entrada, es del orden de700 a 800 Ω cuando está correctamente terminada en una resistencia en el extremo final. La resistencia determinación requerido para lograr la coincidente condición generalmente es ligeramente superior a la de entradaimpedancia debido a la pérdida de energía a través de radiación En el momento en el extremo más alejado sealcanza. El valor correcto por lo general Se encontró que ser del orden de 800 Ω, y debería determinarexperimentalmente si la antena más plana posible se desea. Sin embargo, por medio de una resistencia noinductiva trabajar de 800 Ω puede ser utilizado con la seguridad de que la operación no estará lejos de ser óptimo.

• La resistencia de terminación debe ser prácticamente un puro resistencia a las frecuencias de funcionamiento, esdecir, su inductancia y la capacitancia debería ser insignificante. Ordinario alambre-herida resistencias no sonadecuados porque tienen inductancia demasiado y capacitancia distribuida. Pequeño Resistencias de carbóntienen características eléctricas satisfactorias pero no se disipará más de unos pocos vatios y asíno se puede usar, excepto cuando la potencia del transmisor hace no exceder de 10 vatios o 20 o cuando laantena es ser utilizado para la recepción únicamente. Las resistencias especiales diseñados ya sea para su usocomo antenas ficticias o para la terminación de rómbico antenas debe ser utilizado en otros casos. Para permitiruna factor de seguridad, el total de disipación de potencia nominal de la resistencia o resistencias debe ser igual ala mitad de la potencia de salida del transmisor.Para reducir los efectos de la capacitancia parásita es deseable utilizar varias unidades, digamos tres, en una serieaún cuando solo con seguridad disipará el poder. Las dos unidades finales deberían ser idénticos y cada uno debetener un cuarto a un tercio de la resistencia total, con la unidad central que componen la diferencia. Las unidadesse deben instalar en un clima Carcasa a prueba en el extremo de la antena para protegerlos ypara permitir el montaje sin tensión mecánica. La conexión cables deben ser cortos para que la inductancia pocoextraño se introduce.Alternativamente, la resistencia de terminación puede ser colocado en el extremo de una línea de 800-Ωconectado al extremo de la antena. Esto permitirá la colocación de las resistencias y sus vivienda en un puntoconveniente para el ajuste en lugar de en la parte superior del poste. Cable de resistencia se puede usar paraesta línea, de manera que una parte de la energía se disipa antes de que llegue la terminación resistiva,permitiendo así el uso de menor potencia agrupa resistencias.

Fig. 27-A la izquierda, patrón de azimut para el 3-λ (a 14 MHz) terminado rómbico (líneacontinua) se muestra en la Fig. 26, en comparación con 4-elemento 20-metros Yagi (líneade puntos) en un auge de 26 pies y un dipolo de 20 metros (línea discontinua). Todosantenas se montan 70 pies (1 λ) sobre terreno plano.El patrón hacia atrás de la rómbico es terminado bueno y la ganancia directa supera a lade la antena Yagi, pero el lóbulo frontal es muy estrecho. Por encima, la elevación delplano patrón de rómbico terminado en comparación con la de un dipolo simple a la mismaaltura.

Fig. 28-Comparación de los patrones de azimut terminado (línea continua) y sinterminar (línea discontinua) antenas rómbicas, utilizando las mismas dimensionescomo la figura 26 en una frecuencia de 14 MHz. La compensación de ganancia esaproximadamente 1,5 dB en retorno hacia atrás para el patrón superior de laterminado antena.

Multihilo Rómbico

• La impedancia de entrada de una antena rómbica construido como en la figura 26 no es bastante constante a medida que la frecuencia es variada. Esto es debido a la separación que varía entrelos alambres hace que la impedancia característica de la antena para variar a lo largo de su longitud. La variación en Zant se puede minimizar mediante una disposición de conductor queaumenta la capacitancia por unidad de longitud en proporción a la separación entre los alambres.El método de lograr esto se muestra en La figura 30. Tres conductores se utilizan, unidas entre sí en la pero termina con la separación aumenta a medida que la unión entre las piernas se acercó. Para HF trabajar el espacio entre los cables en el centro es de 3 a 4 pies, que es similar a la utilizada en las instalaciones comerciales utilizando las piernas varias longitudes de onda largas. Dado que los tres cables deben tienen la misma longitud, los cables superior e inferior debe ser ligeramente más lejos del apoyo que el hilo medio.Con tres cables de esta manera se reduce la Zant de la antena a aproximadamente 600 Ω, proporcionando así una mejor coincidir para práctica de cable abierto línea, además de suavizado la variación de la impedancia en el rango de frecuencia.Un efecto similar (aunque no es tan favorable) es obtenido mediante el uso de dos hilos en lugar de tres. El 3-hilos sistema ha sido encontrado para aumentar la ganancia de la antena en aproximadamente 1 dB sobre la de un solo conductorversión.

Fig. 29-en A, el patrón de azimut para el mismoterminado antena en la figura 26, pero ahora a 28 MHzen comparación con un 4-elemento 10-metros Yagi. En B, laelevación del plano patrón de comparación para estas antenas

Fig. 30-Tres-cable de la antena rómbica. Uso de múltiples cables mejora la característica de impedancia de un terminado rómbico y aumenta la ganancia de algo.

Métodos de alimentación

• Si la característica de frecuencia general de la terminación antena rómbica es para ser utilizado por completo, el sistema alimentador debe ser igualmente de bandas anchas. De cable abierto transmisión línea de la impedancia característica misma que la mostrada en los terminales de entrada de antena (aproximadamente 700 a 800 Ω)puede ser utilizado. Los datos para la construcción de tales líneas esEn el Capítulo 24. Mientras que el talón de correspondencia habitual puede puede utilizar para proporcionar una transformación de impedancia para más impedancias de línea satisfactorios, esto limita la operación de la antena a una gama relativamente estrecha de frecuenciascentrado sobre aquella para la que se ajusta el trozo.Probablemente un arreglo más satisfactorio sería utilizar una línea de transmisión coaxial y un transformador de banda ancha valúa en el punto de alimentación de la antena.

Receiving Wave Antennas

Quizás el tipo más conocido de onda de la antena es la Bebidas. Muchos 160-metros entusiastas han utilizado Bebidas antenas para mejorar la relación señal-ruido, mientras intentando extraer señales débiles de los niveles altos a menudode ruido atmosférico y la interferencia en las bandas bajas.Los sistemas alternativos de antena han sido desarrollados y utilizados lo largo delos años, tales como bucles y se extiende por largos cable sin terminar en oligeramente por encima del suelo, pero la antena bebida parece ser lo mejor para160-metros débil señal de recepción. La información en esta sección fue reparadooriginalmente por Rus Healy, K2UA (ex-NJ2L).

LA ANTENA DE BEBIDAS

• Una bebida es simplemente un cable de antena direccional, en por lo menos una longitud de onda larga, con el apoyo a lo largo de su longitud en unbastante baja altura y termina en el otro extremo en su característica impedancia. Esta antena se muestra en la Fig. 31A. Toma su nombre de su inventor, Harold Bebidas, W2BML.Muchos aficionados optar por utilizar una bebida de un solo cable debido a que son fáciles de instalar y que funcionan bien.El inconveniente es que las bebidas son físicamente y largo que no se requiere que usted tenga la cantidad necesaria de la verdadera bienes para instalarlos. A veces, un vecino le permitirá que ponga para arriba una bebida temporal para un concurso en particular o DXpedición en su tierra, en particular durante el meses de invierno.Antenas de bebidas pueden ser útiles en la gama de HF, pero son más eficaces en las frecuencias más bajas, principalmente en 160 a 40 metros. La antena es sensible principalmente a bajo ángulo de las ondas entrantes que mantienen una constante (vertical) polarización. Estas condiciones son casi siempre satisfechos en 160 metros, y la mayoría de las veces en 80 metros. Como la frecuencia se incrementa, sin embargo, la polarización y ángulos de llegada son menos y menos constante y favorable, haciendo bebidas menos eficaces a estas frecuencias. Muchos aficionados han, sin embargo, reportó un rendimiento excelente de las antenas Beverage a frecuencias de hasta 14 MHz, especialmente cuando la lluvia o la nieve (precipitación) estático impide buena recepción en la antena Yagi o dipolo antenas de transmisión utilizado en las frecuencias más altas.

Bebidas teoria

La antena Beverage actúa como una transmisión a largalínea con un conductor con pérdida (la tierra), y una buena conductor (el cable). Bebidas tener excelente direccionalidadsi erigido correctamente, pero son bastante ineficientedebido a que están montadas cerca de la tierra. Esto es encontraste con los terminados largo de alambre antenas se describe anterior, que se montan típicamente en alto de la tierra.Antenas de bebidas no son adecuado para su uso como transmisor antenas.Debido a que la bebida es una onda que viaja, terminadoantena, no tiene ondas estacionarias resultantes de la radioseñales. Como una ola golpea el extremo de la bebida desdela dirección deseada, la onda induce tensiones a lo largo de la antena y continúa viajando por el espacio.

Fig. 31-A A, un simple cable de la antena con bebida una impedancia de terminación variable y una mezcla 9:1 coincidente autotransformador para la impedancia receptor. En B, una porción de una onda de la dirección deseada se muestra viaja por el cable de la antena. Su ángulo de inclinación y ángulo de despegue efectivo son también mostrados. En C, una situación análoga a la acción de una bebida en un entrantela onda se muestra. Véase el texto para su discusión.

• Fig. 31B muestra parte de una ola sobre la antena resultante de un señal deseada. Este diagrama muestra también la inclinación de la onda. La señal induce tensiones iguales en ambas direcciones. La corrientes resultantes son iguales y los viajes en ambas direcciones; el componente de viaje hacia el extremo de terminación se mueve contra la onda y por lo tanto se acumula hasta un nivel muy bajo en el extremo de terminación. Cualquier señal residual resultante de esta dirección del flujo de corriente será absorbido en la terminación (Si la terminación es igual a la impedancia de la antena). El componente de la señal que fluye en la otra dirección, como veremos más adelante, se convierte en un elemento clave de la la señal recibida. A medida que la onda viaja a lo largo del alambre, la onda en el espacio viaja a aproximadamente la misma velocidad. (Hay una cierta fase de retraso en el alambre, como veremos más adelante.) en un momento dado punto en el tiempo, la onda que viaja a lo largo en el espacio induce una tensión en el alambre, además de la onda viajando ya en el cable (tensiones ya inducida por la onda). Debido a que estas dos ondas están casi en fase, las tensiones añadir y construir hacia un máximo en el extremo receptor de la antena. Este proceso se puede comparar a una serie de generadores de señal alineados en el alambre, con diferencias de fase correspondientes a sus distancias respectivas en el alambre (Fig. 31C). En el extremo receptor, una tensión máxima es producido por la adición de estos voltajes en fase. Por ejemplo, el componente de onda inducido en el extremo receptor de la antena estén en fase (en el extremo receptor) con un componente de la misma ola inducida, por ejemplo, 270 ° (o cualquier otro distancia) por la antena, después de que viaja al receptor final.En la práctica, hay algo de desplazamiento de fase de la onda en el alambre con respecto a la onda en el espacio. Esta fase cambiar los resultados de el factor de velocidad de la antena. (Como con cualquier línea de transmisión, la señal de velocidad en la Bebida es algo menor que en el espacio libre.) Velocity de propagación en una bebida es típicamente entre 85 y 98% de que en el espacio libre. Como altura de la antena se incrementaa una altura óptima determinado (que es de aproximadamente 10 pies de 160 metros), aumenta el factor de velocidad. Más allá de estealtura, sólo se otorga una mejoría mínima, como se muestra en la figura 32. Estas curvas son el resultado de experimental el trabajo realizado en 1922 por RCA, e informó en un artículo QST (Noviembre de 1922) titulado "La Antena de onda de 200 -Recepción Meter ", por H. H. Bebidas. La curva para 160 metros fue extrapolada de las otras curvas. Desplazamiento de fase (por longitud de onda) se muestra como una función de Factor de velocidad en la Fig. 33, y está dada por:

• donde k = factor de velocidad de la antena en por ciento.Las señales presentes en y alrededor de una antena Beverage se muestran gráficamente en A a D de la figura 34. estos curvas muestran los niveles relativos de tensión sobre un número de períodos de la onda en el espacio y sus efectos relativos en términos de la señal total en el extremo receptor de la antena.

Fig. 32-señal de velocidad en una bebida aumenta con altura sobre el suelo, y alcanza un máximo en la práctica en alrededor de 10 pies. La mejora es mínima por encima de este altura. (La velocidad de la luz es 100%.)

Fig. 33-Esta curva muestra por desplazamiento de fase (por longitud de onda) como una función del factor de velocidad en una antena de bebida.Una vez que el desplazamiento de fase de la antena va más allá de 90 °, la ganancia disminuye desde su valor de pico, y cualquier aumento de la longitud de la antena será reducir la ganancia.

Fig. 34-Estas curvas muestran las tensiones que aparecen en una antena de bebida durante un período de varios ciclos de la ola. Intensidad de la señal (en A) es constante sobre el la longitud de la antena durante este período, como es el voltaje inducida por unidad de longitud en el cable (en B). (El voltaje inducida en cualquier sección de la antena es el mismo que el voltaje inducido en cualquier otra sección de la misma tamaño, durante el mismo período de tiempo.) En C, los voltajes inducido por una señal no deseada desde la traseradirección añadir en fase y construir hasta un máximo en la extremo de terminación, donde se disipa en el terminación (si Zterm = Z0). Las tensiones resultantes de una señal deseada se muestra en D. La onda en el cable viaja estrechamente con la onda en el espacio, y elvoltajes resultantes en fase de añadir a un máximo en la receptor extremo de la antena.

Rendimiento en otras direcciones

• El rendimiento de una antena en direcciones bebida que no sea el favorecido es bastante diferente de lo que sediscutido. Tomemos, por ejemplo, el caso de una señal llegando perpendicular al alambre (90 ° a cada lado de lafavorecido dirección). En este caso, la onda induce tensiones a lo largo del alambre que son esencialmente enfase, de modo que llegan al extremo receptor más o menos fuera de fase, y así cancelar. (Esto se puede comparara una serie de generadores de señal alineados a lo largo de la antena como antes, pero que tiene no haydiferencias de fase progresivos.) Como consecuencia de esta cancelación, Bebidas exponer nulos profundas de loslados. Algunos lóbulos laterales menores existirá, Al igual que con otras antenas de alambre de largo, y seincrementará en número con la longitud de la antena. En el caso de una señal que llega desde la parte trasera dela antena, el comportamiento de la antena es muy similar a su rendimiento en la dirección favorecida. La principaldiferencia es que la señal de la parte posterior suma en fase en la terminación terminar y es absorbida por laimpedancia de terminación. La figura 35 compara el azimut y la elevación patrones para un 2-λ (1062 pies) y unabebida 1-λ (531 pies) en 1,83 MHz. El cable está montado 8 pies sobre la tierra plana (tiene que estar por encimade cuernos de venado y lejos de los humanos también) y se termina con una resistencia de 500 Ω-en cada caso,aunque la valor exacto de la resistencia de terminación no es muy crítico. Las constantes de tierra supone en estemodelo de ordenador son la conductividad de 5 mS / m y una constante dieléctrica de 13. Bebida rendimientodieléctrico tiende a disminuir a medida que el suelo se vuelve mejor. Bebidas operado en agua salada nofuncionan tan bien como lo hacen en terrenos pobres. Para la operación más eficaz, la bebida debe ser terminadaen una impedancia igual a la característica impedancia Zant de la antena. Para obtener la máxima señal transferiral receptor también debe coincidir con el impedancia de entrada del receptor a la antena. Si el cese impedanciano es igual a la característica impedancia de la antena, una parte de la señal desde la parte trasera se refleja devuelta hacia el extremo receptor de la antena. Si la impedancia de terminación no es más que un circuito abierto(Sin resistencia de cierre), la reflexión total se traducirá y la antena va a un patrón bidireccional (todavía con nulosmuy profundas frente a los lados). Una bebida sin terminar no tendrá la misma respuesta a señales en la haciaatrás dirección puesto que presenta a las señales en el delantero dirección debido a la atenuación y la radiación deretorno de una parte de la onda reflejada a medida que viaja hacia el receptor final. La figura 36 compara larespuesta de dos 2-λ Bebidas, un terminado y sin terminación de la otra. Al igual que un terminado largo cable dela antena transmisora (que es montado más alto de la tierra que una bebida, que es destinados sólo para recibir),la bebida terminada tiene un lóbulo reducido avance en comparación con su hermano sin terminar. Lasexposiciones Bebidas sin terminar sobre un 5 dB parte frontal a la parte posterior de esta relación de longitud acausa de la radiación y el cable de tierra y las pérdidas que se producen antes de que el delantero ola llega alextremo del alambre. Si la terminación es entre los extremos (circuito abierto y terminación perfecta en Zant), ladirección máxima y la intensidad de las señales de fuera de la parte trasera de la bebida cambiar. Como resultado,una terminación reactiva ajustable se puede emplear para dirigir los nulos a la parte trasera de la antena (véase lafigura 37). Esto puede ser de gran ayuda en la eliminación de una señal local de interferencia de una direcciónhacia atrás (Típicamente 30 ° a 40 ° a cada lado de la dirección de vuelta). Tal sistema no es de mucha ayuda parainterferir SkyWave señales debido a las variaciones encontradas en la ionosfera que cambian constantementepolaridad, amplitud, fase y

Fig. 35-A A azimutales de patrones, un 2-λ (línea continua)y 1-λ (línea discontinua) antena Beverage, terminado con 550-Ω resistor en 1,83 MHz, en un ángulo de elevación de 10 °. El patrón hacia atrás alrededor de 180 ° es más20 dB por debajo del lóbulo frontal para cada antena. En B, los patrones del plano de elevación. Tenga en cuenta el rechazo de muy alto ángulo señales cerca de 90 °.

Fig. 36-Comparación de los patrones de azimut para una 2-λ Bebidas, terminado (línea continua) y sin terminar (línea discontinua).

• ángulos entrantes elevación.Para determinar el valor apropiado para una terminación resistencia, lo que necesita saber la impedanciacaracterística (impedancia), Zant, de la bebida. Es interesante observar que Zant no es una función de lalongitud, al igual que una línea de transmisión.

• DondeZant = impedancia característica de la bebida = resistencia de terminación necesaria h = altura del hilo porencima del suelo d = diámetro del alambre (en las mismas unidades que h)

• Otro aspecto de la terminación de la bebida es el la calidad de la tierra de RF utilizado para la terminación.para la mayoría tipos de suelo una varilla de tierra es suficiente, ya que la óptima valor de la resistencia determinación está en el intervalo de 400 a 600 Ω para bebidas típicas y la resistencia a tierra de pérdidasestá en serie con este. Incluso si la resistencia de tierra de pérdida en el punto de terminación es tan altocomo 40 o 50 Ω, se todavía no es una fracción apreciable de la terminación global resistencia. Para sueloscon una conductividad muy pobre, sin embargo, (por ejemplo, arena o roca) se puede lograr un mejor

terrenoterminación mediante la fijación de cables radiales en el suelo a ambos los extremos del receptor yterminación. Estos cables no necesitan ser resonante de cuarto de onda de longitud, desde el terrenodesafina de todos modos. Al igual que el contrapeso terreno para una antena vertical, un número deradiales cortos es mejor que una pocos los largos. Algunos aficionados utilizan la gallina cable de tierrapantallas para terminaciones de su tierra. Al igual que con muchas otras antenas, directividad y mejoradoganancia se puede lograr mediante el alargamiento de la antena y por la organización de varias antenas enuna matriz. Un elemento que debe que tener en cuenta es que en virtud del factor de velocidad de laantena, hay una cierta desviación de fase de la onda de la antena con respecto a la onda en el espacio.Debido a esto cambio de fase, aunque la directividad continuará para afilar con aumento de la longitud,habrá algo de longitud óptima en la que la ganancia de la antena llegará a su máximo. Más allá de este

Fig. 37-Una bebida de dos hilos antena que tiene disposiciones para dirección de conmutación y nulo dirección en el cuadrante posterior.El rendimiento mejora con altura de un punto, y es óptima para la operación de 1.8 MHz aproximadamente a 10 a 12 pies. Identificación de piezas están como referencia el texto.

longitud, los incrementos actuales de llegar al extremo del receptorde la antena ya no estará en fase, y no añadirápara producir una señal máxima en el extremo receptor. este óptimoLa longitud es una función del factor de velocidad y frecuencia,y viene dada por:

dondeL = longitud efectiva máximaλ = longitud de onda de la señal en el espacio libre (mismas unidades que L)k = factor de velocidad de la antena en por cientoDebido aumenta la velocidad del factor de altura (para un punto, como se mencionó anteriormente), la longitud óptima es algo más tiempo si la altura de la antena se incrementa. el máximo longitud efectiva también aumenta con el número de alambresen el sistema de antena. Por ejemplo, para una bebida de dos hilos como la versión bidireccional muestra en la figura 37, la longitud efectiva máxima es aproximadamente 20% más largo que la versión de un solo cable. Una longitud típica de un solo hilo1,8 MHz bebidas (hecha de alambre # 16 y erigió 10 pies encima del suelo) es de unos 1200 metros.punto de alimentación de transformadores para Solo Cable Bebidas Transformador de acoplamiento T1 en la figura 31 se construye fácilmente.Pequeños núcleos de ferrita toroidales son los mejores para este aplicación, con los de alta permeabilidad (μi = 125 a 5000) es el más fácil de viento (que requiere menor cantidad de vueltas) y tener el mejor respuesta de alta frecuencia (ya que pocosgiros se usa). Herida trifilar-autotransformadores son más conveniente.La mayoría de los usuarios no se preocupan con una pequeña cantidad de cable de acero en la línea de transmisión de la alimentación de sus bebidas.Por ejemplo, supongamos que la Zant de un determinado Bebidas es de 525 Ω y la resistencia de terminación se hizo igual a ese valor. Si una norma 03:01 vueltas de relación autotransformador se utiliza en el extremo de entrada de la antena, la nominaltransformación impedancia de 50 Ω × 32 = 450 Ω. Esta conduce a la terminología utilizada a menudo para este transformador como un transformador 9:1, haciendo referencia a su transformación de impedancia.La ROE resultante en la línea de alimentación de volver para el receptor sería 525/450 = 1.27:1, no basta con ser motivo de preocupación. Para un Zant de 600 Ω, el ROE es 600/450 = 1.33:1, no otra vez un motivo de preocupación.Por lo tanto, la mayoría de los usuarios de bebidas estándar usar 9:01 450:50 (Ω) autotransformadores. Usted puede hacer una correspondencia adecuado para el uso 160 a 40 metros en transformador ocho vueltas trifilar º 24 de esmaltado alambre enrollado sobre una pila de dos Amidon FT-50-75 o dos MN8 CX-núcleos. Ver La figura 38. Haga su propio paquete de cable trifilar, agrupando tres 3 pies de largo del alambre # 24 de lado a lado y de torsión ellos en un taladro de mano de modo que hay un giro uniforme sobre un giro por pulgada. Esto mantiene los tres cables juntos en un paquete que se puede pasar a través de los dos núcleos apilados, más bien como enhebrar una aguja. Recuerde que cada vez que poner el paquete a través del centro de los recuentos de núcleos como un turno.

• Después de terminar de bobinado, cortar los cables individuales para dejar pistas sobre 3/4-inch, la arena de la aislamiento de esmalte y los hilos de estaño con un soldador. Identificar a la persona cables con un óhmetro y luego conectarlos juntos después de la Fig. 38. Escudo del transformador con Qdope(Poliestireno líquido) para finalizar el transformador.

• Cola blanca funcionará también. Véanse los capítulos 25 y 26, y el manual ARRL para obtener más información sobre la liquidación transformadores toroidales o consulte el capítulo 7 (Especial Recepción Antenas) del libro ON4UN de DX de banda baja. La bebida de dos hilos La antena de dos hilos se muestra en la figura 37 tiene la mayor ventaja de tener señales en ambas direcciones disponiblesal receptor en la tapa de un interruptor entre J1 y J2. También, porque hay dos cables en el sistema (igual cantidades de voltaje de la señal son inducidas en ambos cables), mayores tensiones de señal será producido

Fig. 38-Construcción del transformador de alimentación para un punto unifilar Bebidas. Véase el texto para más detalles.

• Una señal de dirección hacia la izquierda en la figura 37 induce igual voltajes en los dos cables y la igualdad en la fase deflujo de corrientes como un resultado. El transformador de reflexión (T3 a la derecha extremo de la antena), entonces seinvierte la fase de estas señales y los refleja de vuelta hacia la antena del receptor, utilizando los cables de la antena comoun equilibrado de cable abierto transmisión línea. Esta señal es transformada por T1 hasta el impedancia de entrada delreceptor (50 Ω) en J1. Las señales viajan de derecha a izquierda también inducen igual voltajes en cada cable, y viajan enfase hacia la extremo receptor, a través de T1, y en T2. Las señales de este dirección están disponibles en J2. T1 y T2 sonestándar transformadores de banda ancha 9:01 capaz de operar desde 1,8 hasta al menos 10 MHz. Como cualquiera de losdos cables paralelos que forman una línea de transmisión, la dos hilos bebida, tiene una impedancia característicadeterminada lo llamaremos aquí Z1-dependiendo de la distancia entre los dos cables y el aislamiento entre ellos. T3transforma la resistencia de terminación necesario al final de la línea a Z1. Tenga en cuenta que la resistencia de terminaciónes igual a la impedancia característica de Zant la Bebida, es decir, la impedancia de los cables paralelos sobre sus imágenesen el suelo. Por ejemplo, si Z1 de el cable es de 300 Ω Bebidas (es decir, que utilizó TV twinlead para los dos cables debebidas), T3 debe transformar la equilibrado 300 Ω a la impedancia desequilibrada 500 Ω Zant utiliza para terminar labebida. El diseño y la construcción del transformador de reflexión utilizado en una bebida de dos hilos es más exigente queque para la simple transformador de acoplamiento T1 porque el valor exacto de la impedancia de terminación es más críticapara los bueno F / B. Consulte el Capítulo 7 (antenas receptoras especiales) en Low-Band ON4UN de DX para obtener másinformación sobre la liquidación de la reflexión transformadores para una bebida de dos hilos.Otra característica conveniente de la bebida de dos hilos es la capacidad para dirigir los nulos de cada extremo de la antenadurante la recepción en la dirección opuesta. Por ejemplo, si la red RLC en serie se muestra en J2 se ajusta mientras que elreceptor está conectado a J1, las señales pueden ser recibidas desde la dirección hacia la izquierda mientras que lainterferencia viene de la derecha puede ser parcial o completamente anulada. La nulos se puede dirigir más de un 60 ° (omás) fuera de la zona derecha extremo de la antena. Lo mismo nula capacidad de dirección existe en la dirección opuestacon el receptor conectado en J2 y la terminación conectado a J1. La bebida de dos hilos está típicamente construido amisma altura que una versión de un solo alambre. Los dos cables están en la misma altura y están espaciadosuniformemente, típicamente 12 a 18 pulgadas de distancia de cables discretos. Algunos aficionados construir de dos hilosBebidas con "ventana" escalera-line, torcer la línea de tres giros por pie de mecánica y estabilidad eléctrica en el viento. ElZant impedancia característica de una bebida realizados con dos cables discretos con aislamiento de aire entre ellosdepende del tamaño del alambre, el espaciamiento y altura y está dada por:

• dondeZant = Beverage = impedancia de terminación deseadoresistenciaS = separación de alambreh = altura sobre el suelod = diámetro del alambre (en las mismas unidades que S y h)ε = 2,71828