RADIOFORUM
Anteny KF - Anteny logoperiodyczne LPDA.
SP3AYA - 30-01-2010, 23:39
: Temat postu: Anteny logoperiodyczne LPDA.
Anteny logoperiodyczne, w skrócie nazywane LPDA, pojawiły się już w latach pięćdziesiątych. Były to teoretyczne opisy i obliczenia, a także pierwsze przykłady z rysunkami, ale nie wzbudziły one dużego zainteresowania radioamatorów.
Dopiero w latach siedemdziesiątych kilku krótkofalowców rozpoczęło praktyczne próby z budową i eksploatacją tych anten.
Z wielu publikacji z tego okresu wybrałem opracowanie K4EWG z lipca 1974, które dość dokładnie przedstawia zasadę budowy anteny LPDA. Podstawowy układ cztero elementowej anteny jest pokazany poniżej.
Są to cztery dipole zasilane w środku i połączone na przemian. Antena w układzie przedstawionym na rysunku daje zysk ok. 5,4 dB, oraz duże tłumienie do tyłu ok. 15 dB. Materiał izolacyjny, rozdzielający dipole musi być bardzo dobrej jakości i najlepiej nadaje się do tego teflon.
Skuteczność i efektywność tej anteny rośnie, jeśli zostanie ona połączona z anteną typu yagi. Dodanie reflektora powoduje wzrost zysku anteny o ok. 3 dB, a tłumienie przód - tył wzrasta do 30 dB. Ten ukłąd przedstawia poniższy rysunek:
Prezentowany układ anteny przedstawia bardzo dobrą antenę kierunkową, o krótkim nośniku, a skutecznością odpowiada ona 5 elementowej antenie typu yagi.
Podczas dalszych eksperymentów, Peter K4EWG dołożył jeszcze wibrator z przodu anteny, co jeszcze zwiększyło zysk o dalsze 4 dB i poprawiło parametry w tłumieniu do tyłu.
Z przeprowadzonych pomiarów i wyliczeń wynikają następujące parametry anteny:
Zysk - 12 dB
Tłumienie przód - tył: 32 dB
Tłumieni boczne: 45 dB
Impedancja: 39 Ω
Parametry anteny zaskoczyły konstruktora, co jeszcze zostało potwierdzone w praktycznych łącznościach, szczególnie w sytuacjach, gdy sygnał stacji odbieranej praktycznie nie był słyszalny na pojedynczym dipolu półfalowym.
Możliwe jest wykonanie anteny jako szerokopasmowej w/g poniższych wymiarów:
Autor artykułu osobiście wykonał i pracował na tego typu antenach dla pasma 28 MHz i szerokopasmowej 20-30 MHz. Pomiary jakie wykonał podczas eksperymentów i pracy całkowicie potwierdziły dane opisane przez K4EWG.
Na nośnik anteny należy stosować średnicę materiału 30-50 mm. Poszczególne elementy montować w taki sposób, aby zasilanie było 20 mm nad nośnikiem. Połączenia zasilające wykonać przewodem miedzianym o średnicy co najmniej 2 mm, z zastosowaniem podkładek Al-Cu. Na poszczególne dipole nadają się rurki aluminiowe o średnicy 10-20 mm.
Artykuł autorstwa Janka SP3BLG z Krótkofalowiec Polski nr 4/2000.
SP3AYA - 01-03-2010, 23:36
:
Jak wspominałem, dodanie pierwszego direktora z przodu zwiększa zysk anteny o 4 dB [porównując - w yagi tylko 2,5 dB. Różnicę można wytłumaczyć lepszym "oświetleniem" elementów czynnych przez direktor w LPDA]. Kolejne zwiększają zysk odpowiednio drugi o 1,5 dB, a trzeci o 0,5 dB.
Teoretycznie 4-elementowa antena LPDA z trzema direktorami ma zysk 11,36 dBd!
Przykładowe wymiary direktorów wynoszą:
D1 - 0,45 λ
D2 - 0,44 λ
D3 - 0,43 λ
Odstęp pomiędzy W4 a D1 wynosi ok. 0,15 λ, D1-D2 - 0,15 λ, D2-D3 - 0,3 λ
Antena jest też dość szerokopasmowa. W paśmie 2 m wynosi ± 1,5% czyli ok. 4 MHz! na poziomie SWR ≤ 1:1,5.
Impedancja anteny 7 el. wynosi 200-300 Ω, więc trzeba ją zasilać przez balun 4:1.
Z takiej anteny korzysta jeden z kolegów, więc może uda mi się go namówić na małą recenzję tego cudeńka. Ze swoich obserwacji mogę tylko podrzucić, że antena obrócona bokiem [90°] do korespondenta podawała sygnał porównywalny z typową anteną pionową dookolną. Promieniuje więc dość szeroko, pomimo bardzo dobrego zysku do przodu.