如何构建用于卫星通信的旋转门天线

如何构建用于卫星通信的旋转门天线

  

这是我在 2 米业余无线电频段上用于空间通信的旋转门天线的建造和建造计划。

  

下方带有反射器的旋转门天线是用于区域通信的良好天线,因为它可以生成圆极化信号模式,并且还具有宽广的高角度模式。 由于这些特性,不需要旋转天线。

  

我的设计目标是它必须便宜(当然!)并且由方便提供的产品制成。 在检查其他门天线样式时,实际上一直困扰我的一件事是它们使用同轴电缆(非平衡馈线)以及直馈天线(平衡负载)。 根据天线书籍,这种情况往往会产生同轴辐射,并扰乱天线的总辐射方向图。

  

天线

  

我选择做的是使用“折叠偶极子”而不是传统偶极子。 之后用 1/2 波长 4:1 同轴巴伦馈电门天线。 这种巴伦还负责处理通常遇到的“平衡到不平衡”问题。

  

下面列出的图显示了如何制作门天线。 请注意,这不是范围。

    2米卫星天线

  

门反射器天线的结构由 2 1/2 波长的直偶极子组成,这些偶极子彼此成 90 度角(如大 X)。 然后将一个偶极子与第二个偶极子相位相差 90 度。 旋转门反射器天线的一个问题是支撑反射器部件的框架可能很困难。

  

幸运的是(有些人可能不同意)我选择在阁楼上安装旋转门天线。 这解决了另一个问题,我同样不需要担心天线的风化。

  

对于折叠偶极子,我使用 300 欧姆电视双引线。 我手头有的是减少损失的“泡沫”类型。 这种特定的双导具有 0.78 的比率元素。

  

您肯定还会在上图中观察到,偶极子的尺寸并不是您所期望的 2 米。 这是我完成重新调整以实现最小 SWR 时的长度。 显然,双引线数的速率因子进入折叠偶极子的共振。 正如他们所说,“您的里程可能会有所不同”。 我还想提一下,图中折叠偶极子的馈电点上方实际上是折叠偶极子的中心。 为了清楚起见,我以这种方式制作了图纸。

  

反光板

  

为了获得空间通信向上指令中的辐射图,旋转栅门天线需要在其下方安装一个反射器。 对于宽模式,天线书籍建议在反射器和门之间使用 3/8 波长(30 英寸)。 我为反射器选择的产品是普通的家用橱窗展示,您可以在五金店购买。

  

确保它是金属屏幕,因为他们也提供非金属类型的窗纱。 我买了足够的东西在我阁楼的椽子上勾勒出一个 8 平方英尺的正方形。 五金店无法为每件商品提供一件大件商品,因此我将展示的商品重叠在一起,将一只脚放在关节上。 从反射器的中心,我测量了 30 英寸(3/8 波长)。 这是折叠偶极子的中心或跨越因子所在的位置。

  

相位线束

  

这一点都不复杂。 绝对是一根 300 欧姆的双导线,长度为电的 1/4 波长。 在我的情况下,速率变量为 0.78,长度为 15.75 英寸。

  

馈线

  

我构建了一个 4:1 同轴不平衡变压器,以将馈线与天线匹配。下面列出的图纸是建筑信息。

   

用于旋转门天线的 2 米巴伦

  

如果您的馈线有很长的路要走,请使用高质量、低损耗的同轴电缆。 就我而言,我只需要 15 英尺的同轴电缆,所以我使用了 RG-8/U 同轴电缆。 通常不建议这样做,但是对于这条简短的馈线,损失小于 1 分贝。 漏洞的测量取决于所用同轴电缆的速度因子。 如上图所示,将同轴巴伦连接到旋转栅天线的馈电点。

   

   

结果

   

我对这种天线的效率非常满意。 因为我不需要额外购买 AZ/EL 转子,所以我真的觉得购买 Mirage 前置放大器是合理的。 即使没有前置放大器,当需要 20 度时,和平号宇宙飞船以及国际空间站在我的接收器中也会完全安静下来。 或在天空中更大。 通过包括前置放大器,它们在 S-meter 上是满量程的,大约 5-10 度。 高于视角。

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