Главная > Си-Би * VHF * UHF > Выбор материала для элементов УКВ антенн
Выбор материала для элементов УКВ антенн2-07-2017, 07:42. Разместил: R3FG |
|
Исключим непригодные для антенн ферромагнетики Все металлы и сплавы, которые можно применять в качестве внешнего слоя элементов УКВ антенн, можно разделить на две группы. 1- серебро, медь, алюминий. 2- латунь, цинк, дюралюминий. Внутри групп металлы практически равноценны по потерям. Антенны из металлов и сплавов 2 группы уступят по усилению антеннам их металлов 1 группы от 0.04 до 0.16 дб, или 0.01...0.02 балла по S-метру. Т шума (то же T loss) их будет больше лишь на 2...3 градуса. На другие параметры антенн свойства материалов 1 или 2 группы практически не влияют. - Медный ошкуренный биметалл является лучшим материалом для УКВ антенн, но ее поверхность быстро теряет свои качества из за межкристалльной корозии в атмосферной среде и нароста толстого слоя окисла. - Алюминиевый биметалл и трубки из его сплавов лучшие для пассивных элементов не требующих пайки. - Латунь по механическим свойствам, состоянию и стабильности поверхности, надежности пайки, можно использовать для любых элементов антенны, по потерям она немного уступает алюминиевым сплавам. - Оцинкованную сталь также можно использовать для любых элементов, на частотах 144 МГц, и тем более выше, ее потери незначительно больше, чем у латуни и дюралюминия. Ее положительными качествами являются надежность пайки и химическая полировка поверхности осадками в атмосферной среде, со временем улучшающая ее качество. Особые меры по снижению потерь в скин-слое применением толстых элементов из хорошего проводника, делать серебрение и полировку имеет смысл применять только у антенн с низким сопротивлением излучения, а значит узкополосных с относительно большими токами на элементах, и не на всех элементах, а на трех- четырех с наибольшими токами. Возможность или необходимость применения того или иного материала для элементов антенн легко узнать в MMANA. Возьмем к примеру из библиотеки MMANA файл 15EL23CM.MAA и расчитаем усиление антенны из разных материалов: без потерь- 13.56 дб, из меди- 13.49, алюминия- 13.48, дюралюминия- 13.44, цинка-13.43 дб. На закладке "ВИД" по величине токов в элементах можно определить, в каких из них потери максимальны и выполнить их из меди, остальные из латуни, дюралюминия или цинка и получить около 13.47 дб. А антенна DDRR.maa при переходе с материала без потерь на дюралюминий теряет около 8 дб усиления. Такая разница в результатах замен: 0,12 дб и 8 дб обьясняется тем, что сопротивление излучения R изл. (не путать с R входным) у полноразмерного ВК десятки ом, а у DDRR доли ома, токи в проводниках, соответственно и потери в ней в десятки раз больше при том же или меньшем омическом сопротивлении элементов. Потери в 8 дб означают, что ПРИВЕДЕННОЕ К ВХОДУ АНТЕННЫ R потерь составляет около 60% от входного. Вместе с согласованием от долей ома до десятков ом мы повысили и приведенное к входу R потерь. В антенне ВК элементы свободно подвешены за центр и на них действуют силы, которые могут привести к остаточной деформации в виде изгиба. В обычных условиях это собственный вес элемента, сила инерции и ветровая нагрузка, в экстремальных еще и вес птиц или вес ледяной рубашки после ее облома. Оценку устойчивости к деформации элементов из разного металла профиля и сечения легче получить натурными испытаниями вместо расчетов. Для этого пруток или трубка несколько длинее 0,5 м фиксировались в горизонтальном положении за один конец, а на другой конец подвешивался груз. Стойкость к деформации можно оценить по весу груза, после снятия которого остаточная деформация- изгиб в виде отклонения конца от первоначального горизонтального состояния не превышает 1 см. Такая деформация вполне допустима и не приводит в антенне ВК к заметному ухудшению параметров. Вернуться назад |