Krótkofalowa antena szerokopasmowa

Szerokopasmowa antena krótkofalowa to antena radiowa , która może być używana do transmisji (i odbioru) dowolnego pasma radiowego krótkofalowego spośród większej części widma radiowego krótkofalowego , bez konieczności regulacji anteny między pasmami. Ogólnie rzecz biorąc, nie ma trudności w zbudowaniu odpowiedniej anteny odbiorczej; wyzwaniem jest zaprojektowanie anteny, która może być używana do transmisji bez regulowanej sieci dopasowującej impedancję .

Idealna „szerokopasmowa” antena krótkofalowa działałaby w sposób ciągły w większości, jeśli nie w całym, widmie krótkofalowym z dobrą wydajnością promieniowania i minimalnym kompromisem w zakresie charakterystyki promieniowania . Większość praktycznych anten szerokopasmowych spełnia jedną z powyższych zasad: albo działają tylko na kilku stosunkowo wąskich wycinkach widma radiowego HF, albo działają w całym spektrum, bez przerw, ale są nieefektywnymi promiennikami na niektórych lub wszystkich częstotliwościach. Inne anteny zapewniają odpowiednią wydajność na niektórych częstotliwościach, ale wymagają osobnego tunera antenowego działać na innych. Kilka projektów pozostaje dookólnych na wszystkich częstotliwościach, ale większość anten „wiązkowych” traci swoją kierunkowość.

Tło

Przy niższych częstotliwościach fal krótkich, np. 1,8 MHz, anteny muszą być fizycznie duże, aby umożliwić dobre sprzężenie z „przestrzenią”, a tym samym wydajne promieniowanie. Na przykład przy 5 MHz półfalowa antena dipolowa ma około 27 metrów długości (90 stóp), przy 3,5 MHz prawie 41 metrów (133 stóp), a przy 2 MHz ma 71 metrów (234 stóp). Poziome dipole półfalowe są wydajnymi promiennikami, jeśli znajdują się około połowy ich długości nad ziemią lub wyżej; jeśli jest nisko nad ziemią w stosunku do długości fali wtedy dipole poziome cierpią na duże straty sygnału w ziemi i są nieefektywnymi promiennikami. Dipole półfalowe są wąskim pasmem (działają tylko w bardzo małym zakresie częstotliwości), zanim wystąpi poważne niedopasowanie impedancji . To niedopasowanie można skorygować za pomocą tunera antenowego , ale zwiększa to koszty, a nowoczesna komunikacja krótkofalowa często wykorzystuje techniki przeskoku częstotliwości . Nawet automatyczne tunery antenowe nie będą działać z sygnałami z przeskokiem częstotliwości.

Mniej ambitna koncepcja „anteny szerokopasmowej” polega na tym, że stale obejmuje ona najszersze pasmo amatorskie, które obejmuje 3,5–4,0 MHz (14% szerokości pasma), bez konieczności stosowania tunera antenowego . Istnieje wiele takich projektów, ale nie są one tutaj omawiane.

Szerokopasmowe anteny bazowe na fale krótkie tradycyjnie dzielą się na dwie główne kategorie:

  • Anteny obciążone rezystancyjnie, które mogą być niedrogie i dość kompaktowe, ale nieefektywne przy niższych częstotliwościach.
  • Duże, wyszukane i bardzo drogie, nieobciążone projekty. (Może to kosztować nawet 80 000 USD na zakup i instalację).

Wiele projektów „szerokopasmowych” używanych przez entuzjastów radia amatorskiego generalnie nie jest prawdziwymi antenami szerokopasmowymi, ponieważ nadają one dobrze (bez tunera antenowego) tylko w harmonicznie powiązanych pasmach amatorskich.

Wyzwaniem od wielu lat było opracowanie anteny, która byłaby wydajnym promiennikiem, kompaktowa, a przy tym niedroga. Poprzednie rozwiązania obejmują składany dipol Barkera Williamsona, australijską antenę falową i inne projekty Guertlera itp.

Niektóre krótkofalowe anteny szerokopasmowe mogą być nawet używane w całym spektrum fal krótkich (1,6–30 MHz), które składa się z górnej części średniej częstotliwości (1,6–3 MHz) i całości wysokiej częstotliwości (3–30 MHz).

Przykłady

  • Antena T2FD – wszechstronna wydajność, stosunkowo niewielkie rozmiary, niski koszt oraz fakt, że nie wymaga skomplikowanych układów elektronicznych do współpracy ze standardowym nadajnikiem krótkofalowym, sprawiły, że stała się popularna w profesjonalnej łączności krótkofalowej.
  • Antena okresowa logarytmiczna - okresowa logarytmiczna jest powszechnie stosowana w transmisjach na falach krótkich o dużej mocy, gdzie pożądane jest zainwestowanie tylko w jedną antenę w celu pokrycia transmisji w wielu pasmach. Jest to jedyny typ anteny kierunkowej, który zachowuje kierunkowość w całym zakresie roboczym.
  • Antena dyskontowa – Wszechkierunkowy, spolaryzowany pionowo i ze wzmocnieniem zbliżonym do dipolowego, jest wyjątkowo szerokopasmowy, oferując stosunek pasma częstotliwości do około 10:1.
  • Antena z falą biegnącą - zaletą anten falowych jest to, że ponieważ nie są one rezonansowe, często mają szersze pasmo niż anteny rezonansowe.
  • 1/3 drogi zasilane mimośrodowo – zwane również antenami „wiatrowymi” – Dzięki starannemu doborowi położenia punktu zasilania około od końca przewodu o połowie długości fali, jego impedancja punktu zasilania jest prawie stała dla różnych -częstotliwości harmoniczne częstotliwości półfalowej. Wszystkie anteny typu Windom mają szerokie przerwy w zasięgu między ich prawie harmonicznymi pasmami roboczymi. Zmiana położenia i długości anteny oraz dodanie końcówek ładujących w pobliżu jej środka może zmienić kolejność możliwych częstotliwości i dodać więcej częstotliwości do listy.
Wśród projektów zasilanych poza centrum znajdują się „Carolina Windom” (która celowo wykorzystuje promieniowanie z linii zasilającej), antena K5GP, antena ON4AA (sześć pasm).
  • Antena Robinsona-Barnesa - antena z zakończeniem spoczynkowym zaprojektowana i opracowana na początku lat 90. przez Grahama Robinsona i Johna Barnesa i stała się szeroko stosowanym projektem w komercyjnych i wojskowych krótkofalowych stacjach bazowych, gdzie przestrzeń naziemna jest ograniczona, ale szerokość pasma 4 oktawy ( 2–30 MHz). Jest to centralnie zasilana antena drutowa z dwoma ramionami, z których każde składa się z trzech elementów promieniujących i jest zwykle montowana na wieży, poziomo lub jako „odwrócone V”.

Zobacz też

przypisy

Pobrano z „ https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Shortwave_broadband_antenna&oldid=1141502547 ”