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八木天线转向控制器实用方案两例
中国无线电运动协会会员bg1eq
bg1eq@tom.com2004年9月30日 北京
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如果您准备架设天线希望通联远方的业余电台在发射功率一定的情况下就要考虑天线的以下三个要素：
1 天线的高度较高的天线位置有利于通联较远的电台
2 天线的增益较高的天线增益有利于通联较远的电台
3 天线的方向较窄的天线指向性有利于通联较远的电台
使用八木天线是一个不错的选择，八木天线有较高的增益，有较窄的指向性，即较强的方向性。使用八木天线可以用较小的发射功率通联较远的电台，又可以降低干扰其它方向的同频电台，扩展了频率资源的利用。有了八木天线又将天线架的挺高，我们不能总是在天线旁用手调整八木天线的方向，上上下下的跑，真的很忙人，跑几次后估计兴趣全没了，时髦的方法是使用遥控方法，随时调整八木天线的方向操作方便快捷。
本文介绍的具有远端遥控功能的八木天线转向控制器实用方案两例，供业余无线电爱好者参考。
谨以此文
献给国庆55周年纪念日
献给所有业余无线电通讯爱好者
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实用方案一
八木天线自动转向控制器
一 八木天线自动转向控制器特点
1在室内调整方向设置旋钮室外天线自动旋转到需要的方向具有操作简单天线方向跟踪快捷
2抗电磁干扰性能较差
二 控制原理
本方案基本原理是由机械方向位置获得取样电压信号，将取样电压信号与方向设定电压信号进行处理，控制电动机旋转，最终控制八木天线到需要的方向，整个系统属于环路控制方式简单的自动化控制系统
详细电路原理图请参考图一
dw1是天线方向取样电位器安装在八木天线立杆轴上与八木天线立杆同轴旋转
dw2是天线方向设置电位器安装在室内的控制器上可以随时调整
八木天线方向可能的话固定在小画面的地图板上
dw1dw2要求是特性一致的线性的精度高精度1%的10圈电位器保证方向准确
dw1天线方向取样电位器滑动端输出电压为va
dw2天线方向设定电位器滑动端输出电压为vb
当va等于vb时天线方向与设置方向达到一致了
运算放大器ic1aic1bic2a电路将va与vb两个差分电压转换成单端输出电压vout
根据图中的参数输出电压vout有如下关系
vout =va-vbr1+r2+r3/r3r4/r5
由于 r1 = r2 = r3 = r4 = r5 = r6 = r7 = 10k
则vout = 3va-vb
输出电压 vout经过r8r9c5c8滤波电路滤掉高频干扰杂波接入到ic3aic3b构成的电压比较器
当vout电压高于大于正相阀值电压vz时ic3a输出高电压控
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制正转继电器吸合电动机正转带动八木天线正向转动又同步带动dw1
天线方向取样电位器正向转动将dw1输出电压调低调整到等于vb 电压为止
当vout电压低于小于反相阀值电压vf时ic3b输出高电压控制反转继电器吸合电动机反转带动八木天线反向转动又同步带动dw1
天线方向取样电位器反向转动将dw1输出电压调高调整到等于vb 电压为止
dw3为阀值电压设置电位器调整dw3会同时改变正向阀值电压vz及反向阀值电压vf正向阀值电压vz及反向阀值电压vf对称变化
阀值电压设置的太大天线定位角度误差大
阀值电压设置的太小天线定位角度误差小但容易受杂波干扰造成电动机频繁转动
电动机驱动电路上的限位开关，是避免电路失控时损坏dw1电位器和同轴馈线的，可以将天线旋转限制在一圈
关于电源部分原理比较简单在此不多讲了
三 制作要点
影响天线方向精度的是dw1dw2及dw3
dw1dw2要挑选特性一致的线性的精度高精度1%的10圈电位器，使用中dw1只转动一圈
接好电路后调整dw1使va电压为0v伏，此时标定八木天线方向为正北方向或正南方向，调整dw2使vb电压为0v此时标定八木天线设置方向为正北方向或正南方向
这时vout电压应非常接近于0v
调整dw3 阀值电压设置电位器使电动机刚好不动作为好，注意电动机转速不要太快
相关电压与方向的关系请参考图二
四 注意事项
架设天线注意防雷措施控制器的电源与交流电网隔离良好避免人身安全事故发生室外部分电缆电线避免破损折断损坏发射机及天线控制器
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实用方案二
八木天线手动转向器
一 八木天线手动转向器特点
1 具有简单的控制电路制作容易方向指示同样准确不易损坏
没有电磁干扰问题
2 手动操作稍微麻烦一些
二 控制原理
本方案基本原理是由机械方向位置获得取样电压信号将取样电压信号与方向设定电压信号进行比较。通过误差电压指示表头指示手动控制电动机正转或反转最终控制八木天线到需要的方向
详细电路原理图请参考图三
dw1是天线方向取样电位器安装在八木天线立杆轴上与八木天线立杆同轴旋转
dw2是天线方向设置电位器安装在室内的控制器上可以随时调整
八木天线方向可能的话固定在小画面的地图板上
dw1dw2要求是特性一致的线性的精度高精度1%的10圈电位器保证方向准确
dw1天线方向取样电位器滑动端输出电压为va
dw2天线方向设定电位器滑动端输出电压为vb
当va等于vb时天线方向与设置方向达到一致了，通过手动控制双刀双掷自复位开关控制电动机的正转或反转，调整天线到目标方向
误差电压指示表头选用指针正负摆动的表头
三 制作要点
影响天线方向精度的是dw1及dw2
dw1dw2要挑选特性一致的线性的精度高精度1%的10
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圈电位器使用中dw1只转动一圈
接好电路后调整dw1，使va电压为电源电压的一半精确到0.1伏，此时标定八木天线方向为正北方向或正南方向，调整dw2使vb电压为电源电压的一半精确到0.1伏，此时标定八木天线设置方向为正北方向或正南方向
接入误差电压指示表头表头指针应指示在中间位置0刻度上，这时dw1与dw2的方向关系标定完毕
四注意事项
架设天线注意防雷措施控制器的电源与交流电网隔离良好避免人身安全事故发生
室外部分电缆电线避免破损折断损坏发射机及天线控制器
祝您成功 73
