О сайте

Всем доброго времени суток! Я, Вячеслав Юрьевич, или просто В.Ю. приглашаю Вас в свой блог. Почему блог так называется? Я дедушка и, как все деды, люблю поговорить о былом и поучить молодёжь. Читайте мои посты с советами обо всём, а особенно о здоровье.
До новых встреч!

понедельник, 1 января 2018 г.

Простая малогабаритная рамочная антенна телеуправления на 144 МГц.

  Я всегда голосую за громоздкие антенны, так как чем больше их площадь, тем более они эффективны. Но не всегда дают возможность голосовать и указывают на маленькое место, где должна находиться антенна в составе кибернетического устройства, утыканного моторчиками, видеокамерами, передатчиками, и которая ко всему ещё должна обеспечить помехозащищённость приёмнику. Тут, конечно, не обойтись без малогабаритной рамочной антенны, которая может принять любую форму от круга до прямоугольника.  Как всякий колебательный контур, имеющий резонанс, такая антенна улучшает избирательность приёмного устройства, обеспечивая ему защиту от внешних помех, а используемая в качестве передающей антенны, дополнительно подавляет высшие гармоники передатчика.

 Дальность при использовании рамочной антенны увеличилась в два раза, если сравнивать  её с укороченной штыревой антенной. Стоило только включить дистанционно видеокамеру на планере, как тот терял управление, так как вход его  приёмника телеметрии со штыревой антенной затыкался помехами, которые излучала видеокамера.

Фото 1 Рамочная и штыревые антенны на 144 МГц.

 Конструкция антенны представляет собой колебательный контур с комбинированной связью (автотрансформаторной и емкостной). Такое включение контура, который представлен в виде антенны, хорошо согласуется с входом приёмного или передающего устройства.
 Я покажу для наглядности, как колебательный контур превратился в антенну.
 Вот его электрическая схема.
Рис. 1 Колебательный контур превращён в антенну.

 Мы все привыкли к такой конструкции колебательного контура (фото 2). Но это всё равно, что ловить рыбу сложенной сетью. Нет никакого улова! Теперь надо раскрыть сеть, чтобы, таким образом, увеличить площадь антенны, и тогда улов обеспечен (фото 3).

Фото 2. Контур-катушка.
Фото 3.  Рамка из провода.

Эта антенна называется гармониковая, так как её основной резонанс на частоте 72 МГц, а второй резонанс на частоте 144 МГц. Такая конструкция позволила немного увеличить размер самой антенны, что делает её более эффективной. Второй резонанс имеет более широкую полосу согласования, тем самым обеспечивая удобство настройки и лучшую стабильность контура от воздействия внешней среды.

Фото 4. Антенна имеет два резонанса, 72 МГц и 144 МГц. Характеристика стоячей волны  (КСВ) измеренная анализатором нелинейных цепей.

                                       Конструкция рамочной антенны из провода.
 Я использовал провод МГШВ диаметром 1 мм. Длина большого кольца 415 мм, меньшего 225 мм. Номинальные значения конденсаторов после окончательной настройки составляют 6,2 пФ.

           Конструкция рамочной антенны из самоклеящейся  медной фольги.
На фото 5 опытный образец. Фольга наклеена на пластик (органическое стекло, пластмасса). Конфигурация контуров может быть самой разнообразной. Правда, в этом случае не обошлось без удлиняющей катушки L3 из двух витков провода МГШВ диаметром 0,5 мм. Конденсатор связи Сс 10 пФ, контурный конденсатор Ск 3,6 пФ
Рис. 2. Колебательный контур и рамочная антенна из фольги.
Фото 5. Рамочная антенна из фольги.

                                                    Настройка антенны.
 Настройка антенны осуществляется двумя конденсаторами. Это контурный конденсатор, им настраивают катушку в резонанс, и конденсатор связи, им добиваются максимального усиления на частоте резонанса или минимального КСВ. Всё зависит от прибора, на котором настраивают эту антенну.

                                            Простой способ настройки.
 Понадобится генератор ВЧ (можно использовать самодельный) и обычный тестер с детекторной головкой (это если нет микровольтметра с выносной головкой). На частоте генератора (144 МГц с напряжением на выходе 100 – 300 мВ) настраивают конденсаторами контур в резонанс по максимальному показанию постоянного напряжения тестера. Амплитудно-частотная характеристика контура полностью совпадает с АЧХ прибора Х1 – 42, а сама форма АЧХ совпадает с КСВ измерителя нелинейных цепей.

АЧХ антенны. 

В качестве контурного и конденсатора связи я использовал подстроечные конденсаторы с номиналом 3 – 15 пФ. Окончательная подстройка осуществляется на самом изделии, так как его металлические части влияют на резонанс контура.


1 комментарий: