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Antenne disque-cône à faire soi-même. Antenne cône disque. Antenne large bande. antenne verticale. Antenne simple. Calcul d'une antenne disque-cône

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projet de cours

Discipline Dispositifs d'alimentation d'antenne

sur le thème : "Antenne disco-cône"

Informations théoriques sur l'antenne cône disque

Calcul d'une antenne disque-cône

Liste des sources utilisées

Informations théoriques sur diskokonusnohantennese

Le principal avantage d'une antenne disque-cône est la large bande passante dans laquelle elle peut être alimentée par un câble coaxial avec une symétrie et une impédance appropriées.

Il est relativement simple dans sa conception et est insensible aux écarts par rapport aux dimensions nominales. Par conséquent, de telles antennes sont largement utilisées dans la radiodiffusion commerciale, principalement dans les bandes d'ondes décimétriques et métriques.

L'antenne disque-cône se compose d'un cône métallique avec un disque sur le dessus. Il appartient aux antennes alimentées par le haut, qui sont équipées d'une capacité d'extrémité en forme de disque et d'un conducteur extérieur en forme de cône.

Dans sa forme originale, les antennes disque-cône ne sont utilisées que dans la gamme décimétrique.

Dans les gammes d'ondes courtes, on utilise principalement des formes "squelettiques", lorsque les surfaces métalliques sont remplacées par des figures constituées de barres, de bandes, de tubes ou de fils métalliques (Fig. 1).

Cela permet une réduction significative du poids et de la résistance au vent de l'antenne, ainsi que du coût de sa fabrication sans endommager notablement les propriétés électriques.

Dans les antennes industrielles, il y a au moins six, plus souvent huit, et dans des cas particuliers douze tiges par disque et cône.

Des options de fil fin ou de treillis métallique sont disponibles, ainsi que des formes mixtes de disque plein et de cône de barre.

Fig. 1. Antenne discocone et ses variétés : a - homogène ; b - squelettique; c - mixte.

Le schéma de principe de l'antenne est illustré à la Fig.2. Le câble d'alimentation coaxial est acheminé à l'intérieur du cône jusqu'à son sommet. Là, l'écran est soudé au cône, de sorte que ce dernier sert de prolongement de l'écran. L'âme interne du câble est soudée au centre du disque, isolée du cône.

Fig.2 Schéma de principe d'une antenne disque-cône

L'antenne cône disque est un vibrateur vertical qui couvre une large bande de fréquence grâce à sa forme particulière. Comme tout vibrateur vertical, étant un émetteur horizontal circulaire, il se caractérise par un diagramme de rayonnement circulaire dans le plan horizontal et le diagramme familier d'un vibrateur demi-onde sous la forme d'un huit dans le plan vertical. Ce dernier peut cependant être déformé dans une certaine mesure en fonction de la fréquence de fonctionnement. Au-dessus de la limite de fréquence inférieure pour laquelle l'antenne est conçue, le SWR dans un câble coaxial de 50 ohms ne dépasse pas 2 dans tout le domaine fréquentiel avec un rapport limite de 1:10. Cela explique pourquoi cette antenne est largement utilisée pour la diffusion commerciale, où il est nécessaire de changer fréquemment de fréquence de fonctionnement ou de couvrir une large gamme de fréquences. La plus importante des caractéristiques de l'antenne disque-cône s'est avérée être la fréquence limite inférieure. Il peut être défini comme la fréquence de fonctionnement la plus basse à laquelle la valeur SWR dans un câble coaxial de 50 ohms ne dépasse pas 3. Aux fréquences inférieures, le SWR augmente rapidement et au-dessus, il diminue progressivement jusqu'à sa valeur moyenne.<1,5. Дискоконусная антенна электрически ведет себя как фильтр верхних частот с относительно крутым спадом частотной характеристики (рис. 3).

Fig.3 Dépendance typique du SWR d'une antenne disque-cône alimentée par un câble coaxial de 50 lm sur la fréquence de fonctionnement.

Les résultats de la détermination de la fréquence de fonctionnement minimale dépendent de la longueur du cône, du diamètre du disque et de l'angle au sommet du cône. Comme l'ont montré les expériences de Neil, le diamètre optimal du disque est indépendant de l'angle. La longueur est déterminée. Selon Kandoian, cette longueur réduite à la fréquence minimale est approximativement, mais Neil l'a déterminé.

Leur relation est clarifiée par les courbes d'appariement de la dépendance en fréquence que Neil a obtenues empiriquement. Ils sont illustrés à la figure 4. sous une forme légèrement modifiée. L'abscisse indique la fréquence relative, avec la correspondance de la longueur de référence. Chaque valeur du coefficient correspond à une longueur exprimée en, et pour estimer cette longueur il suffit de multiplier par 0,25. Il est inutile d'espérer une valeur SWR acceptable pour un câble coaxial de 50 ohms, si c'est le cas. Dans ce cas, lorsque la valeur SWR approche 3,5. Il se développe rapidement avec la diminution de l'angle d'ouverture du cône.

Fig. 4 Coordination d'une antenne disque-cône et d'un câble coaxial 50 ohms à différents angles d'ouverture en fonction de la fréquence de fonctionnement

On peut voir sur les courbes qu'à tous les angles d'ouverture qui y sont indiqués, la valeur SWR2, si elle est choisie, correspond à la longueur réduite à la longueur d'onde maximale de fonctionnement. En même temps, il sert de multiplicateur pour rendre le rapport de fréquence et de correspondance plus distinct. Les courbes montrent que la similarité avec le filtre passe-haut se manifeste bien aux grands angles d'ouverture. A , de plus en plus de maxima intermédiaires apparaissent sur la courbe d'adaptation, ce qui est indésirable pour de nombreuses applications. La structure squelettique de l'antenne a des significations légèrement différentes, mais l'évolution de la relation entre l'adaptation et la fréquence suit la même tendance.

En règle générale, l'angle d'ouverture est préféré, auquel la section axiale du cône est un triangle équilatéral, a. Pour les antennes disque-cône fabriquées dans le commerce, l'angle varie de à. limite le domaine fréquentiel par le haut de manière à ce qu'il s'étende à mesure qu'il diminue. Entre et l'espace il y a un rapport qui dépend de l'angle d'ouverture.

Le diagramme de rayonnement dans le plan est circulaire et ne dépend pas de l'angle d'ouverture à toutes les fréquences de fonctionnement. Selon l'industrie, l'écart par rapport à la forme circulaire dans la région de fréquence de fonctionnement ne dépasse pas ±5 dB. Le diagramme de rayonnement dans le plan en fréquence est largement similaire à celui d'un vibrateur demi-onde lorsque le faisceau principal est perpendiculaire à l'axe de l'antenne. L'angle d'ouverture a peu d'effet sur le diagramme de rayonnement dans le plan horizontal à une fréquence. Avec une augmentation de la fréquence de fonctionnement, le diagramme se déforme, s'écartant de plus en plus de la forme originale à deux lobes correcte. Ceci est démontré par les diagrammes dans le plan obtenus par Neil aux angles d'ouverture, et (Fig. 5). Le rayonnement maximal aux fréquences de fonctionnement up se situe principalement dans le plan horizontal à tous les angles d'ouverture. Déjà à la fréquence, le diagramme est tellement déformé que l'intensité du champ dans le plan horizontal diminue de 1,5 dB. A l'antenne avec

à une fréquence, les pertes atteignent 2 dB si elles sont portées au maximum de rayonnement d'un vibreur demi-onde vertical résonant.

Avec ses mesures, Neil a montré que la perte atteint 3,3 dB en fréquence et redescend à 2,2 dB en fréquence. A en juger par les diagrammes de rayonnement à des fréquences plus élevées, la limite supérieure de la fréquence de fonctionnement est déterminée non pas tant par accord que par l'applicabilité pratique du diagramme E. Ce n'est pas pour rien que les fabricants d'antennes industrielles indiquent dans les spécifications des plages de fréquences beaucoup plus étroites que celles qui peuvent être fournies avec une bonne adaptation.

Fig.5 Diagrammes de rayonnement normalisés dans le plan E pour les antennes disque-cône avec angle d'ouverture, et

Le diamètre du disque affecte également le motif du plan E à des fréquences plus élevées. Avec un grand disque, le rayonnement au-dessus de l'horizon est atténué, et avec un disque trop petit, la réponse en fréquence est déformée et le rayonnement est dévié vers le cône. Déjà à partir des diagrammes dans le plan E, on voit clairement que le gain des antennes disque-cône, réduit à un vibrateur demi-onde, est égal à zéro. Par conséquent, les fournisseurs sérieux de telles antennes n'indiquent pas du tout leur gain ou donnent une valeur de 0 dB (par rapport à un vibrateur demi-onde) ou de 2,15 dB (par rapport à un radiateur isotrope).

Pour alimenter les antennes décrites à travers un câble coaxial, ni un dispositif d'équilibrage (comme dans le cas d'un vibrateur demi-onde) ni des chaînes d'adaptation ne sont nécessaires. En raison de la large bande, les antennes disque-cône ne sont pas critiques quant à la taille de leurs éléments et n'ont pas besoin d'être réglées.

Calcul d'une antenne disque-cône

En utilisant , et les rapports de courant entre les dimensions des éléments structuraux de l'antenne et les longueurs d'onde de fonctionnement indiquées à l'article 1, nous déterminons ce qui suit :

Section axiale du cône (en raison de la simplification pour l'implémentation dans l'environnement logiciel MMANA-GAL) ;

angle d'ouverture ;

Longueur du vibreur m ;

Section axiale m ;

Diamètre du disque m ;

Longueur tige mm.

Étant donné que seuls les modèles filaires d'antennes sont implémentés à l'aide de MMANA-GAL, le disque et le cône seront spécifiés par des segments de conducteurs.

1. Le disque est défini à l'aide de quatre morceaux de fil, et le cône est également mis en œuvre.

Figure 1 - Vue externe de l'antenne disque-cône, le squelette des éléments, qui se compose de 4 fils

Figure 2 - La dépendance de la résistance à la fréquence de l'antenne disque-cône, le squelette d'éléments, qui se compose de 4 fils

Figure 3 - Dépendance du SWR d'une antenne disque-cône, le squelette d'éléments, qui se compose de 4 fils, sur la fréquence

Figure 5 - La dépendance du gain et du rapport du rayonnement aller-retour de l'antenne disque-cône, le squelette des éléments, qui se compose de 4 fils

Figure 6 - Diagrammes directionnels et tableau des valeurs des paramètres pour une antenne disque-cône, le squelette d'éléments, qui se compose de 4 fils

Figure 7 - Diagramme de rayonnement à une fréquence de 5 GHz d'une antenne disque-cône, le squelette d'éléments, qui se compose de 4 fils

Figure 8 - Diagramme de rayonnement à une fréquence de 2,4 GHz d'une antenne disque-cône, le squelette d'éléments, qui se compose de 4 fils

2. Le disque est défini à l'aide de quatre morceaux de fil, et le cône est également mis en œuvre.

Figure 9 - Vue externe de l'antenne disque-cône, le squelette des éléments, qui se compose de 8 fils

Figure 10 - - La dépendance de la résistance à la fréquence de l'antenne disque-cône, le squelette d'éléments, qui se compose de 8 fils

Figure 11 - Dépendance du SWR à la fréquence d'une antenne disque-cône, le squelette d'éléments, qui se compose de 8 fils

Figure 12 - La dépendance du gain et du rapport du rayonnement aller-retour sur la fréquence de l'antenne disque-cône, le squelette d'éléments, qui se compose de 8 fils

Figure 13 - Diagrammes directionnels et tableau des valeurs des paramètres pour une antenne disque-cône, le squelette d'éléments, qui se compose de 8 fils

Figure 14 - Diagramme de rayonnement à une fréquence de 2,4 GHz d'une antenne disque-cône, le squelette d'éléments, qui se compose de 8 fils

Figure 15 - Diagramme de rayonnement à une fréquence de 5 GHz d'une antenne disque-cône, le squelette d'éléments, qui se compose de 8 fils

Conclusion

L'article prouve la similitude des natures des antennes disque-cône de conception uniforme et squelettique. Homogène se comporte électriquement comme un filtre passe-haut, la même chose a été montrée dans les tracés du rapport d'ondes stationnaires dans la plage de 1 à 7 GHz.

Liste des sources utilisées

1. Rothammel K. Antennes : Par. avec lui. - 3e éd., ajouter. - M. : Energie, 1979

2. A.L. Drabkin, V.L. Zuzenko, A.G. Kislov / Dispositifs d'alimentation d'antenne, deuxième édition, révisée et complétée, M., "Radio soviétique", 1974

3. I. Goncharenko DL2KQ-EU1TT Simulation informatique d'antennes. Tout sur le programme MMANA, RadioSoft, Radio magazine, Moscou, 2002

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Antenne cône disque. Antenne large bande.

Je pense qu'il sera intéressant pour vous de vous familiariser avec une antenne large bande disque-cône, qui a un très!

Large gamme de fréquences reçues. Cette antenne simple n'est pas sensible aux écarts dimensionnels lorsqu'elle est

Fabrication.

De telles antennes disque-cône sont le plus souvent utilisées dans les gammes de longueurs d'onde métriques et décimétriques. Discocone

L'antenne se compose d'un cône métallique avec un disque métallique au-dessus du sommet. Dans un tel

L'exécution de la Fig. 1a, ces antennes à large bande sont utilisées dans la gamme décimétrique.

Si tu as besoin programmespour le calcul antennes pour la télévision analogique et numérique, mobile

téléphoner, puis leur description et

Dans la gamme métrique des vagues, le cône et le disque sont remplacés par des barres métalliques. Habituellement, ils parient de 6 à 12

tiges fig 1b. Parfois, le disque d'une antenne disque-cône est constitué d'un treillis métallique (Fig. 1c). Nous, je pense

seront surtout intéressés par une antenne disque-cône verticale pour la gamme décimétrique

(et télévision numérique).

Riz.1 Antenne cône disque. Antenne large bande. antenne verticale. Antenne simple.

Le câble TV passe à l'intérieur du cône. Le blindage du câble est soudé au sommet du cône, et l'âme centrale au

le centre du disque. En pratique, il faut fixer le disque sur le cône en s'isolant l'un de l'autre (en évitant le contact

ces pièces métalliques à travers les fixations). Pour ce faire, utilisez des matériaux diélectriques.

Riz. 2 Antenne cône disque. Antenne large bande. antenne verticale. Antenne simple.

Dimensions théoriques optimales d'une antenne disque-cône large bande :

d = 0,7Cmax

L = 0,25λ ... 0.33λ

S = 0.3Cmin

A = 50...70 degrés

Cmax = L

Généralement toutes les tailles d'antenne sont données en fractions de la longueur d'onde du signal. En règle générale, prenez la longueur d'onde moyenne,

portée reçue. J'en ai parlé plusieurs fois, par exemple dans un article.

Dans la pratique radioamateur, l'angle A est pris égal à 60 degrés. Maintenant, les tailles de disque-cône, large bande,

Antenne verticale pour la portée 100...600 MHz :

Cône - tôle comme le cuivre. Cmax = 730 mm ; Cmin = 30 mm ; L = 730 mm. L'angle A est de 60 degrés.

Disque - tôle. Diamètre d = 550 mm.

S = 10 mm. Impédance d'entrée d'une antenne verticale - 50 ohms.

Nous soudons le câble de télévision directement à l'antenne disque-cône à large bande.

Si l'écran (ou la feuille) du câble ne peut pas être soudé, enveloppez-le fermement avec du fil de cuivre et fixez-le avec de la soudure.

Puis soudez ces fils. Les points de soudure doivent être bien scellés.

Connectez le disque et le cône en une seule structure à travers des isolateurs. Si le disque ou le cône est composé de métaux tels qu'il est impossible

Soudez-y le câble, puis rivetez (fixez) les bornes et soudez le câble aux bornes. bons points de soudure

Sceller.

S'il n'est pas possible de fabriquer un cône et un disque d'antenne verticale à large bande à partir d'un matériau en feuille, alors

Appliquer des barres métalliques. Il suffira de 8 tiges pour un disque et un cône. De plus, au centre tous les bars

Ils seront attachés à une plaque métallique. Dans le cône, toutes les barres seront fixées à la plaque métallique

Sous forme de rondelle. La longueur des barres du disque sera égale au rayon du disque, et dans le cône elle sera égale à L.

Cette antenne large, verticale et simple couvre à la fois les bandes VHF et VHF.

Fréq. Mais vous ne pouvez pas compter sur le gain avec cette antenne large bande. Vous obtiendrez une large bande

Fréquences acceptées, mais vous n'obtiendrez pas de gain notable. Cette antenne verticale conique-disque peut être

Utilisation dans une zone de réception fiable avec un signal fort en l'absence d'interférences et de signaux réfléchis.

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Le modèle d'utilité vise à réduire la taille et la dérive de l'antenne. Le résultat technique spécifié est atteint par le fait que dans une antenne disque-cône contenant des vibreurs formant un disque, des contrepoids formant un cône, un isolant sur lequel sont fixés les vibreurs et contrepoids, chacun des vibreurs et contrepoids mentionnés est un jonc diélectrique, sur lequel un fil est enroulé avec un pas variable, de plus, les fils des vibrateurs du côté avec un pas d'enroulement plus petit sont connectés électriquement à un nœud formant le centre du disque, et les fils des contrepoids du côté avec un des pas d'enroulement plus petits sont connectés électriquement en un nœud formant le sommet du cône. Une gaine diélectrique de protection est posée sur chaque vibreur et contrepoids. 2 p. f., 2 malades.

Le dispositif concerne l'ingénierie radio, et plus particulièrement la technologie des antennes, et peut être utilisé dans des antennes pour des communications radio mobiles et fixes.

Les antennes disco-cône (et ses variétés) sont connues (voir, par exemple, Rothammel to Krishka A. Antennas. Volume 1.: Traduit de l'allemand - Minsk: OMO "Our City", p. 19.7.2 p. 397). On connaît également l'antenne disque-cône large bande DA3000 de la société AOR Ltd (Japon) (voir http://www.radioservice.ru/antenn/da_3000.htm).

Parmi les antennes connues, l'essence technique la plus proche et le résultat obtenu est l'antenne disque-cône à large bande DA 3000 d'AOR Ltd (Japon) (voir http://www.radioservice.ru/antenn/da_3000.htm), dans laquelle huit éléments de broche horizontaux forment un disque , et huit obliques - un cône.

L'antenne permet un fonctionnement dans une large gamme de fréquences. Cependant, à une longueur d'onde de 10 m ou plus, l'antenne a des dimensions importantes et a une masse et une dérive importantes. Cela rend difficile l'installation de l'antenne sur les dispositifs de mât des objets de communication mobiles et fixes.

L'objectif de la solution technique proposée est de réduire la taille et la dérive de l'antenne disque-cône.

La tâche est accomplie par le fait que dans une antenne disque-cône contenant des vibrateurs formant un disque, des contrepoids formant un cône, un isolant sur lequel les vibrateurs et contrepoids sont fixés, chacun des vibrateurs et contrepoids mentionnés est une tige diélectrique, sur laquelle un fil est enroulé avec un pas variable, et les vibrateurs de fils du côté avec un pas d'enroulement plus petit sont connectés électriquement à un nœud qui forme le centre du disque, et les fils de contrepoids du côté avec un pas d'enroulement plus petit sont connectés électriquement dans un nœud qui forme le sommet du cône.

Une gaine diélectrique de protection peut être posée sur chaque vibreur et contrepoids.

Le dispositif proposé est illustré par des dessins. En figue. 1 montre schématiquement une vue générale de la conception d'une antenne disque-cône, sur la Fig. 2 - conception du vibreur et du contrepoids.

Antenne cône disco contient des vibrateurs rayonnants 1 (deux sont représentés) (voir Fig. 1), formant un disque 2, des contrepoids 3 (trois sont représentés), formant un cône 4. Chaque vibrateur 1 et chaque contrepoids 3 est fixé sur l'isolateur 5 avec un côté Chacun des vibrateurs 1 et contrepoids 3 mentionnés est une tige diélectrique 6 (voir Fig. 2), sur laquelle un fil 7 est enroulé avec un pas variable, la direction du côté libre desdits vibreurs 1 et contrepoids 3. L'enroulement le pas est déterminé par les conditions d'adaptation et la gamme de fréquences de fonctionnement de l'antenne. Les extrémités des fils des vibrateurs 1, du côté avec un pas d'enroulement plus petit, sont connectées électriquement dans un nœud qui forme le centre du disque 2 de l'antenne. Les extrémités des fils des contrepoids 3, du côté à plus petit pas d'enroulement, sont connectées électriquement en un noeud qui forme le sommet du cône 4 de l'antenne. Chaque vibreur 1 et contrepoids 3 peut être posé sur une gaine diélectrique de protection 8, qui peut être utilisée comme gaine thermorétractable. Le feeder 9 est relié par une tresse extérieure au sommet du cône 4 de l'antenne, et son âme centrale est reliée au centre du disque 2 de l'antenne (non représenté au dessin).

L'appareil fonctionne comme suit.

Lorsqu'un signal haute fréquence est alimenté par l'alimentation 9, l'antenne est excitée - des courants de conduction apparaissent dans les vibrateurs 1 du disque 2, qui excitent un champ électromagnétique dont les lignes de force magnétiques proches du cône 4 de l'antenne, y excitant les mêmes courants de conduction, avec la même directivité que et dans le disque 2. Ainsi, une antenne disque-cône est un conducteur volumétrique dans lequel, aux points symétriques (par rapport au milieu), les courants sont égaux en grandeur et ont la même direction dans l'espace. La mise en oeuvre des vibreurs 1 et des contrepoids 3 sous la forme d'un jonc diélectrique 6, sur lequel le fil 7 est enroulé avec un pas variable, permet lors de la fabrication de modifier la longueur de ce fil et le pas d'enroulement et ainsi de modifier le "électrique longueur" des vibreurs 1 (contrepoids 3) de l'antenne disque-cône . Ainsi, pour assurer le fonctionnement de l'antenne disque-cône dans la gamme de longueur d'onde de 10 m ou plus, on sélectionne la longueur du fil 7 et le pas d'enroulement, qui sont nécessaires pour obtenir la "longueur électrique" des vibrateurs 1 ( contrepoids 3), qui assure le fonctionnement de l'antenne dans la gamme de longueur d'onde correspondante. En même temps, avec la "longueur électrique" nécessaire des vibrateurs 1 et des contrepoids 3, une réduction de leurs dimensions géométriques est obtenue. Dans la conception proposée, le facteur de "raccourcissement" atteint 2. Une telle conception d'antenne permet un fonctionnement dans la gamme de longueurs d'onde de plus de 10 m, ayant des dimensions plus petites et, par conséquent, une dérive.

Ainsi, lorsqu'elle fonctionne dans la même gamme de longueurs d'onde, la conception proposée de l'antenne disque-cône a des dimensions et une dérive plus petites par rapport au prototype.

1. Une antenne disque-cône contenant des vibreurs formant un disque, des contrepoids formant un cône, un isolateur sur lequel les vibreurs et les contrepoids sont fixés, caractérisée en ce que chacun des vibreurs et contrepoids mentionnés est une tige diélectrique, sur laquelle un fil est enroulé avec un pas variable, et les vibrateurs de fils du côté avec un pas d'enroulement plus petit sont connectés électriquement à un nœud qui forme le centre du disque, et les fils de contrepoids du côté avec un pas d'enroulement plus petit sont connectés électriquement à un nœud qui forme le sommet du cône.

2. Antenne disque-cône selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque vibreur et contrepoids est recouvert d'une gaine diélectrique de protection.

Par rapport à une antenne coaxiale, une antenne disque-cône, qui a également un diagramme de rayonnement circulaire et la même alimentation, a une bande passante nettement plus grande. Par rapport à un dipôle classique, le gain de cette antenne est de -3dB. Cette diminution de gain ne devrait pas surprendre, car une antenne disque-cône a un diagramme de rayonnement correct sur une très large bande passante. La conception de l'antenne disque-cône, illustrée à la Fig. 11-40, sous réserve des dimensions spécifiées et d'une alimentation directe par un câble coaxial d'une impédance caractéristique de 60 ohms, a une bande passante de 85 à 500 MHz.


Fig. 1

Le cône est réalisé sous la forme d'une corne à partir d'une feuille de cuivre ou d'un autre matériau facile à souder. Le câble d'alimentation est posé à l'intérieur du cône et sa tresse extérieure est soudée au cône, et le segment nettoyé du noyau interne de 100 mm de long est soudé au disque métallique. Le disque est maintenu en position horizontale au moyen de cales isolantes.

Pour établir des radiocommunications à longue portée dans les gammes 144-146 MHz et surtout à 420-425 MHz, il est nécessaire de concentrer le rayonnement d'énergie électromagnétique sous la forme d'un faisceau étroit et de le diriger le plus près possible de l'horizon . Parallèlement, il est également nécessaire de pouvoir établir des communications radio avec des correspondants situés dans des directions différentes de la station radio à antenne fixe. Pour un tel cas, l'antenne doit avoir un diagramme de rayonnement sous la forme d'un huit allongé dans le plan vertical, et sous la forme d'un cercle dans le plan horizontal. Un schéma similaire peut être obtenu lors de la réalisation d'une antenne biconique (Fig. 2), qui est constituée de deux cônes métalliques, dont l'un est connecté au noyau central du câble et à l'autre - sa tresse. L'inconvénient d'une telle antenne est la nécessité d'une excitation symétrique.


Figure 2

Une antenne disque-cône biconique large bande (Fig. 3), dans laquelle le disque joue le rôle de cône supérieur, ne nécessite pas d'excitation symétrique. Le tableau 1 montre les dimensions des antennes disque-cône conçues pour fonctionner dans les bandes amateurs.

Tableau 1

Plage de fréquences de fonctionnement, MHz

Dimensions, mm

Avec les dimensions d'antenne choisies, il est souhaitable de travailler dans la région des fréquences de fonctionnement les plus basses, car avec une augmentation de la fréquence de fonctionnement, l'angle entre la direction du rayonnement maximal et l'horizon augmente. L'antenne est alimentée par un câble avec une impédance d'onde d'environ 60-70 ohms sans dispositifs correspondants. Le disque est isolé du cône, qui peut être mis à la terre. Pour un fonctionnement dans la plage de 38 à 40 MHz, le cône et le disque sont constitués de broches d'un diamètre de 3 à 5 mm (Fig. 4). La distance maximale entre les broches ne doit pas dépasser 0,05L.


Pic.3,4

Littérature:

1. K. Rothammel. Antennes. Moscou "Energie". 1979
2. Manuel de F. Burdeyny et al. De DOSAAF, Moscou. 1959

Par rapport à une antenne coaxiale, une antenne disque-cône, qui a également un diagramme de rayonnement circulaire et la même alimentation, a une bande passante nettement plus grande. Par rapport à un dipôle classique, le gain de cette antenne est de -3dB. Cette diminution de gain ne devrait pas surprendre, car une antenne disque-cône a un diagramme de rayonnement correct sur une très large bande passante. La conception de l'antenne disque-cône, illustrée à la Fig. 11-40, sous réserve des dimensions spécifiées et d'une alimentation directe par un câble coaxial d'une impédance caractéristique de 60 ohms, a une bande passante de 85 à 500 MHz.

Photo 1

Le cône est réalisé sous la forme d'une corne à partir d'une feuille de cuivre ou d'un autre matériau facile à souder. Le câble d'alimentation est posé à l'intérieur du cône et sa tresse extérieure est soudée au cône, et le segment nettoyé du noyau interne de 100 mm de long est soudé au disque métallique. Le disque est maintenu en position horizontale au moyen de cales isolantes.

Pour établir des radiocommunications à longue portée dans les gammes 144-146 MHz et surtout à 420-425 MHz, il est nécessaire de concentrer le rayonnement d'énergie électromagnétique sous la forme d'un faisceau étroit et de le diriger le plus près possible de l'horizon . Parallèlement, il est également nécessaire de pouvoir établir des communications radio avec des correspondants situés dans des directions différentes de la station radio à antenne fixe. Pour un tel cas, l'antenne doit avoir un diagramme de rayonnement sous la forme d'un huit allongé dans le plan vertical, et sous la forme d'un cercle dans le plan horizontal. Un schéma similaire peut être obtenu lors de la réalisation d'une antenne biconique (Fig. 2), qui est constituée de deux cônes métalliques, dont l'un est connecté au noyau central du câble et à l'autre - sa tresse. L'inconvénient d'une telle antenne est la nécessité d'une excitation symétrique.


Pic.2

Une antenne disque-cône biconique large bande (Fig. 3), dans laquelle le disque joue le rôle de cône supérieur, ne nécessite pas d'excitation symétrique. Le tableau 1 montre les dimensions des antennes disque-cône conçues pour fonctionner dans les bandes amateurs.

Tableau 1

Dimensions, mm

Plage de travail

fréquences. MHz

Avec les dimensions d'antenne choisies, il est souhaitable de travailler dans la région des fréquences de fonctionnement les plus basses, car avec une augmentation de la fréquence de fonctionnement, l'angle entre la direction du rayonnement maximal et l'horizon augmente. L'antenne est alimentée par un câble avec une impédance d'onde d'environ 60-70 ohms sans dispositifs correspondants. Le disque est isolé du cône, qui peut être mis à la terre. Pour un fonctionnement dans la plage de 38 à 40 MHz, le cône et le disque sont constitués de broches d'un diamètre de 3 à 5 mm (Fig. 4). La distance maximale entre les broches ne doit pas dépasser 0,05L.