30
décembre
2021
Solution constructive pour le bloc d'alimentation des antennes «canal d'onde» de la gamme VHF avec vibrateur splitté
15:58

Solution constructive pour le bloc d'alimentation des antennes «canal d'onde» de la gamme VHF avec vibrateur splitté

30 décembre 2021 15:58

Dans les conceptions d'antennes VHF amateurs, un vibrateur demi-onde divisé est souvent utilisé. La fabrication de l’alimentation soulève des questions.

L'avantage d'un vibrateur split est que sa fabrication ne nécessite pas d'appareils particuliers ni de compétences en mécanique. Tout ce dont vous avez besoin est une scie à métaux, une lime, un tournevis puissant, des pinces, des vis, des écrous, des rondelles M4 et M5, un morceau de plaque en plastique résistant pour réaliser un isolant central et un tube en aluminium anodisé de 1 mètre de long et de 8 mm de diamètre.

J'achète généralement toutes les pièces à fabriquer au magasin de matériaux de construction Maxidom. Le plastique convient à une planche à découper pour la nourriture (à partir de 75 roubles =~ 1 $).

Vous devez d'abord réaliser une assiette mesurant 16 x 8 cm. Si vous avez une scie sauteuse, utilisez-la.
ЗатFaisons 6 trous le long des axes de symétrie en reculant de 2 cm des bords. Les tubes des moitiés du vibrateur sont fixés à la plaque à l'aide de rivets de traction. L'ensemble du bloc d'alimentation est fixé avec des vis sur une section carrée de 20 x 20. Connectez le câble à travers les pétales et une vis M4 ou M3 avec rondelles, avec une rondelle Grover et un écrou (ou utilisez un écrou autobloquant avec un manchon en polyéthylène, une rondelle Grover n'est pas nécessaire).

Questions d’intérêt rarement abordées :

Question 1) quel doit être l'entrefer entre les extrémités des tubes dans le bloc d'alimentation ?
Réponse 1) la distance minimale est déterminée par l'éclateur et les pannes du diélectrique. Comme vous le savez, des charges de signes différents sont fournies aux moitiés d'un dipôle à l'aide d'un générateur - plus et moins, qui changent à l'opposé pendant la moitié de la période d'oscillation. Si l'on écarte la possibilité de décharge dans l'air (puisque l'air a une tension de claquage élevée : 4 kV avec un écart de 1 mm et 800 V avec 0,1 mm), et ne prend en compte que la fuite de charges sur une surface humide entre les bornes de la partie centrale du dipôle - tension jusqu'à 20 kV à une distance de 2 centimètres (10 kV pour 1 centimètre), dans le pire des cas - si les électrodes ne s'ajustent pas étroitement au diélectrique (source - V.V. Soloviev - Isolation des installations électriques, manuel, Blagoveshchensk, Maison d'édition AMG 2014).

La résistance de l'eau douce aux précipitations est de 10 μS/mètre ou 100 kOhm/mètre ou 1 kOhm pour 1 cm. Cependant, la surface en aluminium est anodisée, les points d'alimentation doivent être protégés des précipitations -mastic, vernis, pâte à modeler, placement de l'alimentation à l'intérieur du boîtier d'installation, qui protégera contre la formation d’un film continu d’eau à la surface de l’isolant et entre les « électrodes ».

La puissance a été calculée à l'aide des formules :

P=UxI
Je = U/R
P = U x U / R
R = 50 ohms

Pour DC :

Entrefer, mm Tension de claquage, Volt Puissance de sortie MAX, kW
1 1000 20
5 5000 500
10 10000 2000

Pour un courant alternatif de 1 à 300 MHz, sélectionnez une tension de 1 à 6 kW par centimètre
(Pour une tension alternative haute fréquence, l'écart doit être plus grand en raison de divers effets dans le diélectrique - échauffement dû à la tension RF, formation de canaux de conduction, vieillissement du matériau, formation de décharges d'arc, etc.).

Pour le courant alternatif haute fréquence :

Entrefer, mm Tension de claquage, Volt Puissance de sortie MAX, kW
1 100 0,2
5 500 5
10 1000 20

On peut dire que pour une puissance maximale autorisée de 100 W en VHF, tout écart de 1 à 20 millimètres convient. Il est choisi pour des raisons de conception : lors de la connexion d'un câble coaxial, les prises de courant ne doivent pas être trop éloignées les unes des autres et les câbles doivent être aussi courts que possible (par exemple, en Ethernet, les câbles extérieurs au câble sont autorisés à moins de 20 mm). Avec un écart de 5 à 10 mm et une distance de 1 cm des bords, la distance entre les prises de courant sera de 25 à 35 mm, ce qui est assez pratique pour l'installation et n'entraîne pas beaucoup de réactivité parasite. Un écart égal au diamètre du tube de 8 mm est requis. Pour des raisons de conception, elle peut être augmentée jusqu'à 10 mm.

Question 2) est-il permis de fournir de la nourriture non pas jusqu'aux bords des tubes, mais avec une indentation vers les bords, disons à 4 cm du centre ?.
Réponse 2 : Acceptable. Explication par simulation :
alimentation

Antenne initiale (alimentation idéale d'un dipôle fendu dans les bords des tubes. écart 10 mm) : SWR=1,01
(Z = 50 Ohms + j0).

Lorsque l'alimentation n'est pas fournie depuis le bord des tubes (la distance entre les prises de courant est de 20 mm) : SWR=1,13 sans réglage
(Z=50 Ohms +j6).

Lorsque l'alimentation n'est pas fournie depuis le bord des tubes (la distance entre les prises de courant est de 30 mm) SWR=1,2 sans réglage
(Z=50 Ohms +j9). Après réglage en modifiant la longueur du dipôle SWR=1,1 (Z=47 Ohm + j0)

Une autre façon de configurer : non pas en changeant la longueur du dipôle, mais en changeant le dernier directeur :
SWR=1.01 - J'ai dû déplacer le directeur le plus éloigné et modifier sa taille.

Valeur originale 4 réalisateurs

  • longueur 0,877
  • position 0,994

Le réglage de l'antenne revient à réduire progressivement la taille du dipôle à l'aide d'une lime, tout en contrôlant le SWR.

De cette manière, la fréquence d'accord de l'antenne est décalée vers le haut jusqu'à ce qu'elle se situe au centre de la plage requise - 144,3, 145 ou 145,5 MHz. Dans les antennes multiéléments, le directeur le plus éloigné peut être déplacé.

Puisqu'une antenne à 4 éléments est prise, après avoir mis en place 4 directeurs

  • longueur 0,867 (devenue 10 mm plus courte)
  • position 1,055 (déplacement le long de la traverse supplémentaire de 61 mm).

Ainsi, l'augmentation de la distance entre les prises de courant conduit à la formation d'une réactance de signe positif (inductance) et augmente le ROS à 1,2.

Pour la mise en place, il est conseillé de faire une réserve de 70-80 mm à l'extrémité de la traverse pour déplacer le dernier directeur vers le bord,
dans ce cas, il est possible d'obtenir un ROS de 1,1 à 1,0 sans détériorer le diagramme de rayonnement.


Les directeurs sont fixés de la même manière qu'avec un vibrateur fendu - à l'aide de patins isolants et de rivets. Seules les dimensions des plates-formes peuvent être réduites, car... la charge sur les éléments est plus faible que sur le dipôle. Il est également possible d'installer des éléments à travers la traverse, à condition que les tubes en soient isolés (éléments isolés par exemple au centre des tubes dans un tube thermorétractable (« heat-shrink »). L'option la plus rentable est de fabriquer le berceau sur une imprimante 3D, ce qui n'est pas accessible à tout le monde.



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