Главная > Отношения

Антенны на 40 метров. Строим кв антенну пособие для начинающих радиолюбителей

Не сложная конструктивно и простая в настройке антенна была спроектирована для работы в диапазоне 40 метров. При соответствующей коррекции размеров элементов она может работать практически на любом KB диапазоне. Антенна относится к классу Crossed Field Antenna (CFA) - антенн на скрещенных полях, которые, подчиняясь общим законам физики отличаются от классических способом формирования фронта волны излучения. Теоретические предпосылки, послужившие основой к созданию этой антенны. разработаны шотландскими профессорами М. Хейтли и Б. Стюартом.

При просмотре в очередной раз настольной книги коротковолновиков изложенная К. Ротхаммелем логическая цепь в статье о преобразовании резонансного контура в магнитную антенну мне показалась незавершенной:

Радиолюбитель DL1BU наглядно представил формирование магнитной кольцевой антенны. Сначала рассматривается параллельный колебательный контур (рис. 1а).

При возбуждении такого контура на резонансной частоте его электрическая энергия колеблется между конденсатором (электрическое поле) и катушкой (магнитное поле). Поля обоих типов концентрируются в этой замкнутой системе, почти не выходя за ее пределы.

Если в замкнутом колебательном контуре (рис. 1а) развести пластины конденсатора (рис. 16), ранее замкнутая система оказывается разомкнутой и между пластинами возникает электрическое, преимущественно ближнее поле. Так как электрическое поле распространяется во внешнее пространство. можно говорить, что данный колебательный контур представляет собой электрическую антенну. Она соответствует сильно укороченному вибратору с концевой емкостью, известному как элементарный диполь, или диполь Гэрца.

Вернув пластины конденсатора в прежнее положение и растянув витки катушки так, чтобы из ее провода образовалось кольцо, получим магнитную рамочную антенну (рис. 1в).

Исходя из логики работы CFA, следует, что рамку, излучающую в основном магнитную составляющую, нужно оснастить элементами, способными излучать электрическую составляющую электромагнитной волны. И действительно, было бы логично конденсатор, образованный лучами, использовать для излучения электрической составляющей сигнала.

Антенна, выполненная в соответствии с электрической схемой, изображенной на рис. 2, по распределению тока и напряжения (и это проверено экспериментально) соответствует неразрывному полуволновому излучателю, и в кратком виде её работу можно описать так: Рамка, находясь в зоне максимального тока, формирует магнитную составляющую электромагнитной волны излучения, а лучи антенны, находящиеся в зоне максимального напряжения, - электрическую составляющую волны. Контур, образованный внутренним проводником рамки и конденсатором С1, расширяет рабочую частотную полосу антенны, обеспечивает синфазность этих составляющих и, тем самым, работу антенны в CFA режиме.

Конструкция антенны представлена на рис. 3. Рамка выполнена из радиочастотного коаксиального кабеля, применяемого для устройства фидерных линий при строительстве станций сотовой связи. Его наименование по документам - «кабель коаксиальный 1″ гибкий LCFS 114-50 JA, RFS (15239211)». Его внешний проводник выполнен в виде медной гофрированной трубы диаметром около 25 мм, внутренний проводник - медная трубка диаметром около 9 мм (фото на рис. 4, ниже). Черная ПВХ оболочка с кабеля удалена, и его внешний проводник покрыт несколькими слоями бесцветного лака марки «ХВ».

Полагаю, рамку также можно выполнить из спортивного обруча или металлопластиковой водопроводной трубы. Потребуется только поместить внутрь проводник подходящего сечения, исключив при этом возможность его перемещения внутри трубы (например, с помощью изоляционных шайб), и обеспечить хороший гальванический контакт с лучами и конденсатором.

Лучи антенны удобно использовать в роли оттяжек при её установке. Изначально у автора они были выполнены из антенного канатика диаметром 3 мм, но по прошествии нескольких дождей он настолько почернел и позеленел, что был заменен луженым многожильным медным проводом приблизительно такого же диаметра без изоляции. Также можно попробовать применить один провод от двухпроводного полевого кабеля П-274.

Конденсатор С2, подключенный к внешнему проводнику рамки, - двухсекционный КПЕ емкостью 12…495 пФ от старого радиовещательного приемника. Чтобы исключить влияние скользящих контактов ротора, к рамке подключены выводы статорных пластин, при этом секции КПЕ оказываются включенными последовательно, а емкость уменьшается вдвое. При указанной длине лучей для настройки антенны в резонанс достаточно ёмкости конденсатора 50…100 пФ. Можно также заменить переменный конденсатор постоянным и настройку антенны производить подборкой длины лучей. Но такой способ представляется слишком хлопотным. Так как конденсатор включен на участке с небольшим напряжением, требования к его электрической прочности невысоки. Конденсатор С1, подключенный к внутреннему проводнику рамки, - типа «бабочка».

Оба конденсатора размещены в герметичной пластиковой коробке подходящих размеров, приобретенной в магазине электротоваров (рис. 5).

Петля связи с антенной изготовлена из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом, по которому она питается. На конце кабеля и в месте, отстоящем от него на 1900 мм, удалена внешняя изоляционная ПВХ оболочка, а в середине этого отрезка на длину 10 мм удалена и оболочка, и внешний проводник - оплетка (рис. 6). Внутренний проводник припаивают на конце кабеля к оплетке. Затем этот конец кабеля накладывают на второй участок с удаленной внешней изоляцией и припаивают к нему. Полученную петлю (кольцо) прикрепляют к верхней части рамки антенны (рис. 6), которая, в свою очередь, закреплена на бамбуковом шесте высотой 5,5 м с помощью нейлоновых кабельных стяжек.

Для настройки антенны требуется минимум приборов - трансивер, КСВ-метр, индикатор напряженности поля или неоновая лампа. П-контур трансивера следует предварительно настроить на эквиваленте нагрузки на максимальную отдаваемую мощность в середине диапазона 40 метров (при последующей эксплуатации антенны конденсаторами П-контура можно будет в некоторой степени её подстраивать).

Подключают антенну к трансиверу, устанавливают ротор конденсатора С1 в положение, соответствующее ёмкости приблизительно 10 пФ, и конденсатором С2 настраивают антенну в резонанс по максимальной громкости принимаемых сигналов. Затем измеряют КСВ антенны в рабочей частотной полосе. Минимум КСВ в антенне совпадает с максимумом резонанса, поэтому проблем с настройкой нет. У автора при указанных размерах и высоте установки полоса пропускания антенны превышает 150 кГц при КСВ не более двух.

Также можно включить трансивер на передачу и настроить антенну по максимальному показанию индикатора напряженности поля или по максимальной яркости свечения неоновой лампы, поднесенной к одному из лучей.

Антенна прошла длительный цикл климатических испытаний. В зимнее время на её долю достались снегопады и обледенение, а также весьма серьёзные ветры, которые случаются в нашей местности едва ли не каждую зиму. Видимо, небольшая высота установки и применение неметаллической (бамбуковой) мачты избавили от проблем. Толщина обледенения достигала полутора сантиметров. Но к моменту, когда появилась возможность проверить работоспособность антенны в условиях обледенения, изоляторы уже успели оттаять, хотя вся остальная часть была покрыта добротной коркой льда. Как ни странно, это не отразилось на работоспособности антенны и её параметрах.

Беда пришла, откуда не ожидал. Подготавливая антенну к зиме, я старательно уплотнил все швы и соединения силиконовым герметиком. И как оказалось, зря. Частые зимние оттепели и повышенная влажность воздуха вызвали обильное образование конденсата в коробке с конденсаторами, что с течением времени привело к замыканию конденсатора С2. Проявилось это возрастанием КСВ до 5…6. Проблема разрешилась после удаления заглушек нижних отверстий в монтажной коробке (кстати, воды вытекло изрядное количество). Когда коробка и конденсаторы высохли, антенна опять заработала. Назад я эти заглушки не поставил, и подобной проблемы больше не возникало.

В процессе экспериментов с антенной было установлено, что:
1. При переключении лучей антенны к противоположным выводам витка рамки прием полностью прекращается. Отсюда можно сделать вывод, что необходимые фазовые соотношения образуются у лучей только со «своей частью рамки». Другими словами, рамка активно участвует в формировании диаграммы направленности. По мере увеличения длины лучей провал в диаграмме (в горизонтальной плоскости) уменьшается вплоть до полного исчезновения, и она приобретает вид эллипса, вытянутого в плоскости антенны. При повороте антенны на 90 град, уровень принимаемого сигнала на дальних трассах падает на 1,5…2 балла.

2. Угол вертикального излучения антенны уменьшается с увеличением длины лучей. То же происходит и при увеличении наклона лучей. Это хорошо определяется по уменьшению уровня сигнала ближних и увеличению уровня сигнала дальних радиостанций. При указанных на рис. 2 длине и угле наклона лучей радиостанции, расположенные ближе трехсот километров, не слышны либо их сигналы значительно ослаблены.

3. Увеличение длины лучей с пяти до восьми метров повышает уровень принимаемых сигналов на 6… 10 дБ, что несколько непропорционально и явно превышает увеличение сигнала, которого следовало ожидать. Причины непропорционального увеличения сигнала, видимо, объясняются образованием гребня падающей волны, описанного в . Если это так, то описываемая антенна является первой конструкцией, использующей этот эффект! Чем длиннее лучи (в разумных пределах - не более 1/4 длины волны), тем шире полоса пропускания антенны и меньше напряжение на конденсаторе С2.

4. При изменении высоты установки рамки (от двух до четырех метров по нижней кромке) КСВ изменяется от 1,3 до 1. Для компенсации потребовалось увеличение емкости конденсатора С2 менее чем на 10 пФ. В остальном характеристики антенны остались прежними, не считая уменьшения угла излучения из-за увеличенного наклона лучей. Экспериментально установлено, что высоты установки примерно 1/8 длины волны достаточно, чтобы практически полностью исключить влияние эемли.

5. На работу антенны не влияет перемещение массивных металлических предметов или людей даже при высоте лучей над землей около двух метров. Она мало подвержена помехам вообще, и грозовым в частности. Удавалось без особых проблем работать в разгар грозы.

Уровень шума антенны при условии размещения на одной из центральных улиц города не превышает 4…5 баллов.

На основе всего вышеизложенного можно сделать ряд выводов. Так, при указанной незначительной высоте подвеса антенна, несомненно, превосходит волновой диполь, установленный на высоте четырех метров над крышей пятиэтажного здания.

На основании пунктов 1 и 2 экспериментальных наблюдений можно считать, что антенна, несомненно, относится к классу CFA, в котором формирование потока излучения происходит непосредственно у её элементов, а не на удалении, как у классических. Видимо, этим и объясняется малая чувствительность антенны к изменению высоты установки и наличию проводящих предметов непосредственно под антенной.

На основании пункта 2 с помощью несложных геометрических расчетов можно определить, что угол максимального излучения антенны в вертикальной плоскости равен 25 град. Фактор умножения для вертикального лепестка пренебрежимо мал по сравнению с фактором умножения для основного лепестка. В этом отношении, как ни странно, эта антенна соответствует полуволновому диполю, установленному на высоте 1/2X (для диапазона 7 МГц это 20 м). Оптимальные углы возвышения для диапазона 40 метров лежат в пределах 12…40 град. При высоте мачты 5,5 м в вертикальной составляющей диаграммы направленности зенитное излучение практически отсутствует. Вместе с тем, при высоте мачты 3,5 м и длине лучей 5 м, расположенных параллельно земле, антенна позволяет проводить как местные, так и относительно дальние радиосвязи.

Диаграмма направленности в горизонтальной плоскости не имеет ярко выраженных минимумов, и антенна позволяет работать во всех направлениях.

За более чем годовое время эксплуатации антенны совместно с SDR-трансивером мощностью 100 Вт было проведено множество радиосвязей практически со всеми странами Европы, многими странами Азии и Африки. Наиболее экзотическими для меня являются связи с Азорскими и Карибскими островами, островом Цейлон, северными территориями Австралии, Бразилией, ну и,конечно, Японией.

После установки антенны на высоту 8м к вышеперечисленным странам добавились Индонезия, США, Гана, Венесуэла и редкая (для меня) связь с радиостанцией, находящейся в локаторе АО-42.

Александр ГРАЧЁВ (UA6AGW)

Антенны. антенны 2 антенны 3 антенны 4

Моя первая ЕН антенна

Я назвал её RDA-антенна, потому что она задумана была именно для связи на диапазоне 80 м с ближними РДА-районами, которые недоступны на 20-ке. Вобщем антенна «ближнего боя» J

Почитав на сайтах W0KPH и F6KIM, а также в журнале “Радиомир”, я немного загрустил, потому что для антенны на 80м диапазон нужна пластмассовая труба диаметром 200 мм - где такую взять! Но при дальнейшем изучении вопроса я понял, что можно попробовать и с меньшим диаметром. На рынке полно сантехнических труб 110 мм, я нашёл повреждённую подешевле J . Цилиндры сделал из латунной фольги, провод для катушек 1,6мм Б/У. Сделал расчёт катушек по программке, данной у F6KIM, но поскольку формулы созданы для “нормальных” размеров, то резонансная частота моей антенны оказалась на 1 МГц ниже расчётной L . Отмотал часть витков – теперь выше требуемой! Постепенно “вогнал” в SSB участок и вышел в эфир. У меня уже был опыт работы с малогабаритными антеннами, в часности с кольцевой магнитной рамкой, поэтому я ожидал сигнал значительно слабее, чем, скажем, от диполя. К тому же антенна стояла на кухне на первом этаже двухэтажного дома с железной крышей. Но к моему удивлению сигналы шли 59+10! Правда, эта антенна оказалась узкополосной, но всё-таки не так, как рамка, где «шаг влево – шаг вправо» и КСВ более 10. Думаю, что при нормальных размерах полоса была бы значительно шире.

После водружения её на крыше частота скакнула вверх. Снова подгонка, правда всего лишь сдвиганием витков основной катушки. Даже не на резонансной частоте сигналы из UA9Y, UA9U и UA0A шли 59+20. Услышал Крым на 55. Что ещё замечено. Когда антенна подсоединена ТОЛЬКО к КСВ-метру MFJ-259, то легко достигается КСВ=1,1 или даже 1,0. Но стоит только оплётку кабеля подсоединить к корпусу трансивера, КСВ растёт, частота двигается. Начал мерить через антенное реле, соединённое с корпусом РА, вроде бы приблизился к «боевым» условиям. После этой процедуры при настройке Пи-контура чувствовалась лучшая согласованность с антенной, но оплётка всё же излучала. Пропустил кабель через ферритовое кольцо, сделав два витка – оплётка перестала излучать, однако достичь хорошего КСВ не удавалось. Решил оставить затею с кольцом вблизи антенны, но вблизи трансивера оставил.

После нескольких попыток всё же удалось получить приемлемый КСВ:

3,600 1,5

3,630 1,0

3,650 1,2

Конструкция антенны показана на Рис.1

Здесь D = 110 мм. В = 200 мм. В катушке L содержится 30,7 витка провода d = 1,6 мм виток к витку (насколько позволили неровности провода J). Катушка связи – 3 витка. Расстояние между катушкой L и цилиндром равно 30 мм, а катушка связи может передвигаться при настройке и в конце концов приблизилась на расстояние ~ 10 мм к катушке L.

Вот ссылки на сайты, где черпал информацию. Все объяснения принципа работы антенны мне не нравятся, самым употребительным словом там фигурирует «фазирование», правда, непонятно чего с чем и за чсёт чего J . И только рассуждения Ллойда Батлера VK5BR (последняя ссылка) действительно что-то проясняют.

http://www.qsl.net/w0kph/

http://f6kim.free.fr/sommaire.html

http://www.eheuroantenna.com

http://www.qsl.net/sm5dco

http://www.antennex.com/hws/ws1201/theeh.html

http://www.qsl.net/vk5br/EHAntennaTheory.htm

ЕН-антенна RZ0SP

Павел Барабанщиков RZ0SP

Ознакомившись в Интернете с чертежами и схемой EH антенны UA3AIC, решил повторить и сделал по чертежам автора антенну на 20-ти метровый диапазон. Антенна заработала сразу. Никаких настроек антенны я не проводил, только предварительно просчитал емкости для последовательного колебательного контура измерив индуктивности уже собранной антенны без подключения коаксиального кабеля. Результатом оказался несколько удивлен и обрадован: антенна работала. Но на мой взгляд ей явно чего-то не хватало. Я прослушивал станции 3, 4, 6 районов, станции JA1, 7A3, HL, но меня слышали только 0s, 0Q, 9M, короче говоря, станции ближайших районов. Вторую антенну я уже делал на 80 метров, но уже со своими доработками (методика просчёта контуров антенны та же). Ниже схематичный рисунок собственно антенны. На рисунке указаны: коричневым – медный запаянный с торцов цилиндр (2 шт.), красным – катушки индуктивности, намотанные проводом диаметром 2мм с шагом 1мм – 18 витков (индуктивность в собранной антенне – 12мкгн). Катушки вставлены в отверстия в стеклотекстолитовом изоляторе равномерно относительно геометрического центра каждого из цилиндров, в моём случае общий диаметр катушки – 50мм (при диаметре цилиндра 100мм и длине 300мм). Расстояние между цилиндрами (30мм) для герметичности залито пенополиуретаном. Зелёным обозначен фидер РК-75-20, фиолетовым – центральная жила, голубым – вибратор λ/2, бирюзовым и серым – конденсаторы типа КСО-250в. Особое внимание уделил фазировке цилиндров и катушек, кстати, ёмкости подгонялись с учётом ёмкостей, вносимых в схему цилиндрами, но без учёта ёмкости коаксиального кабеля. И соответственно, луч и фидер изолированы от цилиндров фторопластовыми втулками. Антенна подвешена Г-образно, основная длина луча – более 30 метров – висит на высоте 10 метров над землёй.

Уверенно, на 9–8 баллов, при небольших QSB прослушивал станции Белоруссии, Камчатки, Московской обл. Несколько хуже станции Краснодарского края. Во время UB DX contest проведены QSO со станциями Индии YU, Канады, VP2. Конечно, о реальных результатах говорить пока рано, но хотелось бы отметить хорошую помехоустойвость антенны, особенно в условиях промышленных QRM.

На фотографии в руках у меня контур элемента антенны на 20-тиметровый диапазон, встроенный в элемент delta loop, сделанный по такому же принципу, что и элемент на 80-метровый диапазон.

Укороченная вертикальная антенна на диапазон 40 метров

В настоящее время многие коротковолновики используют довольно мощные (до 100 Вт) и компактные приемопередатчики. Однако для выездов на природу в этом случае чаще всего приходится брать довольно большие антенны, транспортировать и устанавливать которые нелегко. Поэтому определенный интерес представляют укороченные антенны, которые при небольших размерах имеют вполне удовлетворительную эффективность и позволяют проводить радиосвязи на средние и большие расстояния при мощности передатчика соответственно около 10 и 100 Вт.

Довольно простую укороченную вертикальную антенну (рис.1) для диапазона 40 м предложил немецкий радиолюбитель Rudolf Kohl, DJ2EJ. Антенна довольно компактна, но, по мнению автора, имеет неплохие параметры. Она представляет собой вертикальный излучатель длиной 2,5 м, емкостное реактивное сопротивление которого компенсирует удлиняющая катушка L1. Противовесами являются 6 горизонтальных проводников длиной по 2,5 м. Согласование входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением коаксиального кабеля обеспечивает катушка L2. Точную настройку антенны на рабочую частоту производят изменением индуктивности удлиняющей катушки L1 с помощью колец из порошкового железа, перемещаемых внутри катушки. Индуктивность согласующей катушки L2 достаточно подобрать при первоначальной настройке антенны. Для этой схемы согласования предпочтительна гальваническая связь всех компонентов, предотвращающая образование на антенне статического заряда.

Учитывая, что противовесы не являются идеальной «землей» и в них протекает небольшой ВЧ ток, для предотвращения затекания этого тока на внешнюю поверхность оплетки коаксиального кабеля обязательно следует установить эф-фективный кабельный дроссель (рис.2), расположенный непосредственно под противовесами. Кроме того, если для антенны в качестве опорной применяется металлическая мачта, то ее следует электрически «разорвать» диэлектрической вставкой.

КПД антенны зависит от отношения сопротивления излучения к сопротивлению потерь. Большое влияние на КПД оказывают потери в земле в ближнем поле антенны и добротность удлиняющей катушки. Повышенные сопротивления проводов и переходные сопротивления всех ВЧ токоведущих соединений снижают КПД антенны.

Потери в диэлектриках и изоляторах особенно сильно проявляются в местах, где присутствует высокое ВЧ напряжение, поэтому для укороченной антенны, имеющей низкое сопротивление излучения (1,6 Ом) и приемлемый КПД, требуется согласующая цепь с малыми потерями. Для этого целесообразно объединять согласующие элементы и излучающие проводники в одну электрически и механически законченную конструкцию.

Антенна, установленная на высоте 3 м над поверхностью земли, имеет коэффициент усиления -4,6 dBi при вертикальном угле возвышения максимума излучения 28°, что позволяет проводить радиосвязи на средние расстояния. Для радиосвязей на большие расстояния требуется, чтобы антенна излучала под малым углом к горизонту. Для этого (как следует из графика на рис.3) требуется установить антенну повыше.

Конструкция согласующего узла показана на рис.4 и 5. Согласующая цепь и изолирующие элементы образуют единый блок. Круглый пруток из полиэфирного стеклопластика длиной 1 м соединяется с монтажной панелью, на которой крепятся шесть противовесов длиной по 2,5 м каждый, ВЧ разъем для подключения коаксиального кабеля и согласующая катушка L2 (на отдельном монтажном уголке). Несколькими сантиметрами выше монтажной панели на стеклопластиковом прутке закреплена удлиняющая катушка L1. На верхнем конце стеклопластико-вого прутка находится держатель, в котором жестко фиксируется вертикальный излучатель длиной 2,5 м. Ниже монтажной панели располагается кабельный ВЧ дроссель. Тонкий стеклопластиковый пруток служит для перемещения направляющей гильзы с тремя сложенными вместе кольцевыми сердечниками Т157-2 (DHap=39,9; DBHyTp=24,1; h=14,5 мм) из порошкового железа.

Нижний конец стеклопластиково-го прутка, на котором закреплены согласующие элементы, вставляется в алюминиевую мачту. При небольшой высоте установки антенны для крепления мачты в земле достаточно конического винта. Нижняя часть антенны (противовесы) должна находиться на высоте не менее 2,5 м от земли. Такая высота установки обеспечивает и снижение влияния потерь в земле на КПД антенны, и электробезопасность (снижается риск прикосновения к противовесам в режиме передачи). Если требуется «всепогодная» антенна, то согласующий узел следует защитить от дождя и сырости пластмассовым кожухом.


В авторском варианте противовесы изготовлены из тонкостенных омедненных стальных трубок диаметрами 8 и 4,5 мм, а для вертикального излучателя длиной 2,5 м используются две трубки диаметрами 11,5 и 8 мм. Для снижения ВЧ напряжения на верхнем конце излучателя установлен алюминиевый шарик 030 мм. Моточные данные катушек приведены в таблице.

Первоначальная настройка антенны заключается в подборе индуктивности удлиняющей катушки L1 на выбранной частоте и индуктивности катушки 12 до получения КСВ в кабеле, близкого к 1. При эксплуатации антенны потребуется только подстройка индуктивности катушки L1.

В летние месяцы в течение всего дня антенна, установленная на высоте всего лишь 2,5 м над землей, позволяла без проблем проводить CW- и SSB-радиосвязи с любительскими радиостанциями всей Европы на передатчик мощностью 10 Вт. С передатчиком мощностью 100 Вт и поднятой выше антенной в соответствующие периоды времени были проведены радиосвязи с DX. Особенно впечатляет чистый прием на природе, в местах, где практически отсутствуют промышленные помехи. Здесь в приемнике звучит «тончайшая первоматерия - чистейшая и высочайшая форма воздуха», как греческие философы называли светоносный эфир!

При уменьшении индуктивности удлиняющей катушки L1 и незначительном изменении индуктивности катушки L2 антенна может работать в одном из более высокочастотных KB диапазонов. При этом, с ростом частоты ее эффективность увеличивается. Однако, начиная с диапазона 21 МГц, ее диаграмма направленности в вертикальной плоскости начинает приобретать многолепестковый характер.

По материалам статьи «Kleiner unsymmetrischer vertikaler Dipol», опубликованной в журнале CQ DL, №8/2008.

Подготовил В.Корнейчик. И.ГРИГОРОВ, RK3ZK.

ЕН-антенна "Isotron"

Еще одна антенна компактных размеров, не требующая устройства согласования. (Щелкнув по изображению справа, вы попадете на сайт ISOTRON (http://www.isotronantennas.com/). Для диапазонов 40

и 80m она изготавливается из двух полос, согнутых в форме перевернутого “V”, острые углы которых затем соединены вместе катушкой. Устройство в целом довольно компактно.

Ниже представлено описание процесса самостоятельного изготовления радиолюбителем антенны Isotron на диапазон 40m. Скачать или просмотреть описание можно

"Секретная" антенна

при этом вертикальные «ноги» имеют длину  /4, а горизонтальная часть -  /2. Получаются два вертикальных четвертьволновых излучателя, запитанных в противофазе. Важным преимуществом этой антенны является то, что сопротивление излучения составляет около 50 Ом. Запитывается в точке сгиба, причём центральная жила кабеля подсоединяется к горизонтальной части, а оплётка – к вертикальной Настройка заключается в подгонке длины, потому что окружающие предметы и земля несколько понижают расчётную частоту. Надо помнить, что ближний к фидеру конец мы укорачиваем на  L = ( F/300 000)/4 м, а дальний конец – в три раза больше.

Предполагается, что диаграмма в вертикальной плоскости приплюснута сверху, что проявляется в эффекте "выравнивания" силы сигнала от дальних и бдлижних станций. В горизонтальной плоскости диаграмма вытянута в направлении, перпендикулярном полотну антенны.

Вседиапазонный диполь

Коротковолновые передающие антенны




INV. VEE на 14 мгц из коаксиального кабеля

Источник - журнал "CQ DL".

В сравнении с вертикальной антенной на дальних трассах аботает одинаково, но шумит гораздо меньше и перекрывает весь диапазон с хорошим КСВ

Многодиапазонный одноэлементный круг

Из публикаций известно, что эффективность круга (по усилению) превышает антенны типа квадрат и треугольник, поэтому выбрал антенну типа круг.

Применение согласующего устройства во многодиапазонном варианте не принесет антенне эффективную работу на ВЧ диапазонах, поскольку применяется линия передачи коаксиального типа. Между выходом согласующего устройства и точкой питания антенны, т.е. в кабеле, КСВ не меняется. На ВЧ диапазонах кабель будет находиться под высоким КСВ. Следовательно, реально эта антенна только для диапазонов 160, 80, 40 метров.

Удлиняющую катушку 160-метрового диапазона выполняют на диэлектрическом каркасе диаметром 41 мм, 68 витков (намотка виток к витку), провод ПЭВ – 1 мм. Индуктивность около 87, 2 мкГн. После намотки катушку несколько раз обрабатывают водоотталкивающим клеем и высушивают при высокой температуре. Так как заземленная мачта здесь является составной частью антенны, металлические оттяжки должны быть разбиты изоляторами. Настраивается антенна с помощью КСВ метра в местах, показанных на рис.3. Наиболее эффективной является антенна Slореr длиной 1λ (рис. 4).

L(м) = 936/F (МГц) х 0,3048.

Сторона А(м) = 702/F (МГц) х 0,3048.

Сторона В(м) = 234/F (МГц) х 0,3048.

Если установить на одной мачте 3-4 такие антенны, то с помощью антенного коммутатора можно выбирать различные направления излучения. Антенны, не участвующие в работе, должны автоматически заземляться. Однако самой эффективной конструкцией из представленных антенн является система K1WA, которая состоит из пяти переключаемых полуволновых диполей. В этой системе один диполь находится в работе, а четыре остальных, с разомкнутыми на концах отрезками кабеля длиной 3/8λ, образуют рефлектор. Таким образом производят выбор одного из пяти направлений излучения антенны. Усиление у такой антенны по отношению к полуволновому диполю – около 4 дБ. Подавление вперед-назад – до 20 дБ.

Игорь Подгорный, EW1MM.

Идея использовать удочки не только для одиночных вертикалов возникла давно. На их базе можно делать хорошие направленные системы на НЧ диапазоны во время полевых выездов. Такая система должна быть переключаемая и портативная. Ограничения в весе и беспроблемности монтажа переводили проект в задачу разряда "не из легких", но "удочное направление" мысли позволяло несколько расслабиться... В качестве пациента для опытов на природе был взят наиболее удобный из НЧ диапазонов - 40м.

Выбор был остановлен на разработках коллег, в части фазирования 4 вертикалов, т.н. "4 SQUARE", которые и были описаны у TK5EP и VE3KF . Оставалось купить 4 удочки длиной 10м. Кроме того, что их было нереально сложно найти, это оказалось еще и недешевым удовольствием.

Длина найденных удочек в сложенном состоянии 1м55см (стул поставлен для масштаба). Изолента намотана на расстоянии 64см, считая от нижнего края (об этом-позже). В разложенном состоянии высота удочки составляет 9.6м - как раз!!

Хороший полигон для испытаний можно было сделать во время RDAC2010, что и было предложено UA9CNV. Он без оптимизма согласился, но аргумент, что "ехать все равно и что-то делать придется" быстро его склонил в правильную сторону, тем более, что его существующая неоптимальная полевая антенна на 40м в виде параллельных двух сильно вытянутых ромбов, стоящих на земле, мне уже лет несколько как не внушает доверие, по разным причинам:)

Итак, за основу был взят гибридный ответвтитель Коллинза на двух кольцах Micrometals T157-2. Схема устройства представлена ниже (взята у TK5EP, но кое-что подкорректировано):

Трансформаторы Т1 и Т2 выполнены на кольцах Т157-2. Намотка осуществлена бифилярным многожильным проводом D=0.8мм в изоляции. Волновое сопротивление такой линии желательно изготовить волновым сопротивлением, близким к 50 Ом. Проверить подготовленную линию можно, измерив емкость разомкнутой линии и индуктивность замкнутой и, подставив значения в формулу:

где:
Z - волновое сопротивление линии, Ом
L - индуктивность короткозамкнутой на конце линии, Гн
C - емкость разомкнутой линии, Ф

Каждое кольцо содержит 7 витков, равномерно распределенных по всему периметру кольца. 1 виток - это если провод пропустить сквозь кольцо 1 раз. Изначально рассчитанная индуктивность составляет 1.13мкГн.

Конденсаторы должны выдерживать подведенную мощность, а также, по возможности, иметь хороший ТКЕ NP0, во избежание расстройства девайса при изменениях температуры, которые могут быть от -50 до +50 градусов. Самое простое решение - применение конденсаторов К15-5, но у них совершенно непотребный ТКЕ. Даже конденсаторы с ТКЕ Н20 не позволяли иметь стабильную систему. Хотя, широкополосность системы достаточно большая, нужно стремиться выходить из положения. У меня каждый конденсатор выполнен так: слюдяной конденсатор с положительным ТКЕ параллельно спаян с К15у-1 - у него отрицательный ТКЕ. Суммарный ТКЕ такой батареи почти нулевой! В крайнем случае, ставьте параллельно несколько К15-5 на напряжение 3кВ (до 1кВт), но емкость должна быть номинальна при температуре -10 градусов, тогда можно в большей мере избежать изменения частоты настройки ответвителя при изменениях температуры. Кстати, последний вариант не так уж и плох. Дальше станет ясно, почему.

В качестве реле я применил SANYOU SZ-S-212L с напряжением обмотки 12 вольт. Если применить SZ-S-224L с обмоткой на 24 вольта, то можно избежать большого падения напряжения на длинном кабеле управления.

Итак, размещаете все детали в корпус и паяете все соединения максимально короткими проводами. У меня получилась вот такая коробка:

Такой девайс вполне выдержит 1кВт!

Теперь необходимо убедиться в правильности формирования фазовых сдвигов. Для этого каждый из 4 антенных портов нагружаете нагрузкой 100 Ом, а оставшиеся два порта нагрузить резисторами 51 Ом (всего 6 резисторов) и двухлучевым осциллографом проверяете соответствие фаз на разъемах, согласно таблице ниже:

Направление

К1

К2

К3

Ant1

Ant2

Ant3

Ant4

Ю (Ant1)

З (Ant2)

С (Ant3)

В (Ant4)

Направление на "запад" формируется при отсутствии напряжения управления.

Для примера приведу осциллограммы двух портов:

Порт фазовращателя -90 град

Амплитуды сигналов должны быть максимально идентичны!

Следующий этап - изготовление четвертьволновых трансформаторов для запитывания каждого вертикала. Они изготавливаются из кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом и Ку>0.75, иначе их физической длины будет недостаточно для подключения к коробке. Я применил SAT-50 с Ку=0.82. Физическая длина такого кабеля считается так:

1. Длина волны 300/7.1=42.25м

2. Четверть: 42.25/4=10.56м

3. Физическая длина: 10.56*0.82=8.66м

Отрезаете чуть больше от бухты кабеля и по анализатору подгоняете точно - не всегда Ку в паспорте кабеля соответствует действительности! Я применял АА-330 (предварительно переключив внутри мост 75 Ом) вот в такой схеме включения (противоположный конец кабеля нужно закоротить):

Нужную частоту смотреть на пике зеленого графика. Если конец не замыкать, то показания будут такими (он размазанный и в этом случае сложно настроить линию):

На готовые кабельные трансформаторы, в количестве 4 штук, нанизываем кольца М600НН 20х12х6 у точки питания антенны в количестве по 38 штук, оконечиваем и сворачиваем в бухту:

Теперь изготавливаем пульт управления по схеме ниже:

В качестве соединительных разъемов я использовал пару ОНЦ-ВГ.

На каждую удочку наматываем три-четыре слоя грубой изоленты на расстоянии 60-70см от низа - для того, чтоб избежать ее повреждения о верхний край кола.

К каждому вертикалу изготавливаем по 8 противовесов длиной 8м.

Изготавливаем эквивалент нагрузки. Его мощность зависит от подводимой к системе мощности. При 100 ваттах четырех параллельно соединенных резисторов ОМЛТ-2 по 200 Ом достаточно.

Ну вот - теперь все готово для выезда на природу!

Первое, что нужно делать - найти максимально ровную площадку. На ней производим разметку с учетом того, что вся антенна излучает по диагоналям квадрата и забиваем колья на 40см вглубь таким образом, чтоб получить расстояние у каждой стороны квадрата 1/4L=10.6м.

Далее, раскладываем по земле (лучше максимально поднять, но уж как получится) одну систему противовесов в секторе 90 градусов, согласно схемы ниже (условно показаны только по 3 противовеса в каждом секторе:

Схема расположения противовесов

Теперь, отмеряем кусок провода для полотна вертикала. Я использовал одну нитку от "полевки" П-274 длиной 10м. Этот отрезок крепим к удочке в трех местах изолентой.

Поднимаем удочку и крепим ее двумя хомутами так, чтоб намотанная изолента легла как раз у верхнего края уголка:

Подключаем анализатор антенн к полученной системе. Наша задача - настроить этот одиночный вертикал на среднюю частоту диапазона, а именно 7100кГц, при этом, важно получить на этой частоте импеданс 50+0 Ом! Если цифра не получается, то, в зависимости от значения активной части импеданса, производятся манипуляции с противовесами (их количеством, размещением в пространстве) до получения примерно этой цифры. Диаметры проводников излучателя и противовесов также вносят вклад в ее формирование. Я получал 48+0 Ом. Так поступаете поочередно с каждым вертикалом, но длину всех четырех вертикалов нужно сделать одинаковой! При этом, уже поднятые вертикалы можно не убирать - достаточно лишь разорвать их соединение с чем-либо внизу.

Удочки в рабочем положении

Теперь, в центре квадрата монтируем "волшебную коробочку" и подсоединяем к ней то, что заготовлено дома: 4 кабеля до вертикалов, нагрузка 50Ом, фидер, кабель управления:

Ну вот! Теперь можно проводить испытания. Для начала это нужно делать пассивным методом: измеряем КСВ - в случае неверных соединений, он будет большим. Например, стОит отсоединить один из вертикалов, как система настолько разбалансируется, что КСВ будет более 5. В правильно построенной системе КСВ<1.3. Впрочем, если не удалось получить приемлемый КСВ при правильной диаграмме, то не думайте, что ошиблись с изготовлением системы - все дело в импедансах полученных вертикалов. Просто примените СУ между магистральным кабелем и "коробочкой".

Теперь, желательно, оценить резонансную частоту системы (это не то же самое, что резонанс по КСВ). Для этого нужно измерить мощность, выделяемую на эквиваленте фазовращателя на разных частотах диапазона - там, где она минимальна и есть частота настройки системы. Здесь следует отметить, что к краям диапазона эта мощность растет (в эфир излучается меньше), но не превышает 10% от подведенной. Т.е., если подведенная мощность составляет 1кВт, то, с запасом, можно ставить эквивалент на 100 Ватт. Реально, показатели ниже и 30 параллельно соединенных резисторов ОМЛТ-2 с задачей справятся. А что касается полосы по КСВ - в полосе 1МГц КСВ не превышал значение 1.2..

Расчетная диаграмма антенны показана ниже:

Полученный в моем случае F/B составил 5-6 баллов. По уровню сигнала позже некоторые корреспонденты писАли, что UA9CNV был самым громким с R9C. Т.о., можно с уверенностью утверждать, что эксперимент удался и можно рекомендовать подобные портативные системы для полевых выездов.

Для себя лично я отметил, что в RDAC нет смысла применять 4 вертикала - достаточно двух (запад-восток). В этом случае, "волшебная коробочка" применяется в том же виде, но используются только порты антенн 4 и 1. При этом, 1/4 кабели питания должны быть с волновым сопротиволением 50 Ом и их Ку может быть 0.66.

  • #1

    Дмитрий, у Вас написано, что каждый штырь вы настраиваете на 50 ом изменением положения противовесов.
    А это хорошо? Ведь земля может иметь разную проводимость в разное время года, могут быть осадки и т.д. А противовесы так или иначе должны быть заземлены...

  • #2

    Про заземление противовесов никак и ни иначе речь не шла. Речь ведется только об их размещении на земле определенным образом. В каждом (любом) месте параметры земли столь широко не меняются даже при катаклизмах. Поэтому данную работу проводить нужно все равно.

  • #3

    Дмитрий, добрый день. Вы сказали, что нашли удочки 9,6м. Но ведь это удочки УГЛЕПЛАСТИКОВЫЕ, а не стеклопластиковые (в Москве, например, стеклопластик бывает китайский только до 6м включительно). А углепластик обычно прошивает по причине электропроводимости (сам сталкивался. Как в Вашем случае?

  • #4

    И еще одно замечание. Я эксплуатирую стационарный вариант форсквера более двух лет. Так вот, по всем святцам противовесы желательно (если они в таком количестве, как у Вас) делать приподнятые на метр - полтора хотя бы, то есть точка питания штырей должна быть приподнята на эту величину. В этом случае у вас реактивное поле будет замыкаться на противовесы почти полностью (по оценке, потери в земле составят не более 5%)Иначе, для хорошей работы антенны желательно значительно большее количество противовесов.

  • #5

    Про удочки ничего не скажу. Однако, углепластик стОит от 10 тыс руб за такую удочку, мне они обошлись сильно дешевле, значит доля углепластика там ничтожна. Да и, судя по результату, который всех устроил, обращать внимание на материал удочки смысла нет. У меня его не прошивало.

    Про противовесы - все верно. Но уж как есть - 200 радиалов для полевой антенны - это слишком. А очевидные вещи про то, как надо делать систему заземления и про желательность ее отъема от земли, применительно к полевым антеннам, можно не обсуждать. По поводу 5% потерь, в Вашем чтении, я очень посомневаюсь, ибо для достижения этой цифры мало поднять противовесы на метр, надо и их количество сильно увеличить от имеющегося. В итоге, система перестает быть портативной..

  • #6

    Относительно материала - да, действительно, раз уж работает, так пусть работает)). Относительно противовесов - вот что я имел ввиду: четыре радиала от каждого вертикала, приподнятых на высоту двух метров (чтобы жена могла картошку окучивать на даче))) обеспечивают изоляцию реактивного поля таким образом, что если вы кроме них проведете еще, допустим двенадцать радиалов по земле - не дают снижения импеданса отдельного вертикала, что говорит об эффективности этих самых приподнятых радиалов, согласитесь. Поэтому работаю на четыре радиала от каждого вертикала, и в диэксинге преуспел в принципе... вперед-назад от этого не страдает. ON4UN в своей книжке про приподнятые противовесы то же пишет... Опять же с рекомендациями не суюсь, так, комментарий для мыслев...))) Успехов!

  • #7

    Дмитрий, Вы говорите вещи правильные, но очевидные. Представьте себе полевую конструкцию вертикала с поднятыми на 2м радиалами. Такая штука перестанет быть портативной. Бесспорно, поднятые радиалы - всегда лучше. Надо еще отметить, что их нужно уже будет настраивать.

  • #8

    Дмитрий, как вы думаите, если таким методом запитать 2 вертикальных треугольника, работать будет данная система?

  • #9

    Да должна. На фазировку обратите внимание. И еще, наверняка, надо будет с волновым сопротивлением питающих кабелей подумать, если есть желание бесконечно приблизить КСВ к 1.

  • #10

    radiohamra9da (Friday, 05 October 2012 12:24 )

    Дмитрий, обрати внимание на настройку четвертьволнового трансформатора с помощью анализатора антенн. Конец кабеля должен быть открытый. При настройке полуволнового повторителя закрытый (закорочен). И смотреть, искать на предполагаемой частоте 0 реактивности. То к сожалению некоторые владельцы АА-330 ищут 50 ом, другие ксв =1.

  • #11

    НиколаЙ, привет. Как это противоречит тому, что я написал?

  • #12

    Дмитрий если можно есть вопросы по кольцам

  • #13

    Так задавайте! :)

  • #14

    вопрос в кольцах. если не амидон, что-то другое пробовали?

  • #15

    аськи не ставил есть скайп -fedorifk можно перенести туда

  • #16

    Не пробовал, но должно работать. Просто размер наших колец будет больше габаритами при прочих равных условиях.

  • #17

    Спасибо что читаешь.есть в наличии М2000HM1 диаметр-45 мм и вторая позиция M1000HH3 -диам-120мм,эти большие. еще сердечники с ЛЦ-5. индуктивность катушек всегда 1.13мкГн.?

  • #18

    Дима потревожу еще раз. ПРИШЛИ КОЛЦА АМИДОН все запустил настроил.Только конденсаторы пришлось уменьшить до 120пф
    поскольку с С=197пф резонанс на 6500 а так на 7100. емкость участвует в сдвиге фазы? чувствую что где-то не совсем то что хотелось.вашу переписку всю перечитал с Барским,но на практике все веселей получается

  • #19

    Сергей, что Вы имели в виду, когда написАли "резонанс на 6500.." - как его измеряли?

  • #20

    Дим привет с Новым годом!не люблю писать хотел с тобой в скайпе переговорить.вкратце вертикалы по 9-70 кольца Т200-2 пользуюсь анализатором А-200.когда емкость 197пф резонанс на анализаторе где-то 6510 ставлю С=120 уходит на 7100 но тогда сдвиг фазы наверно меняется не так. пробовал работать вчера с усилителем есть диаграмма вечером хорошо заметно.но есть сомнения там ведь формула расчета?

  • #21

    измерения из шека уже, для ясности

  • #22

    Сергей, с Новым годом.
    Как я и писАл, нельзя ориентироваться на показания КСВ
    Вот моя же цитата из текста выше: Теперь, желательно, оценить резонансную частоту системы (это не то же самое, что резонанс по КСВ). Для этого нужно измерить мощность, выделяемую на эквиваленте фазовращателя на разных частотах диапазона.

    Верните ФВ в прежний вид, при котором, как Вы писАли, все было настроено и более в него не вмешивайтесь.

    Измерьте напряжение на эквиваленте и опишите показания.

  • #23

    спасибо пойду сниму и исправлю на место все

  • #24

    50% мощности трансивера первые показания С=120/190 F=6.6мгц 5,1/7.3:
    F=6.9-4.0/5.7
    F=7.0 3.2/4.8
    F=7.050 2.7/4.3
    F=7.1 1.9/3.6
    F=7.2 1.4/2.4вольта
    на входе около 30в. не знаю что думать

  • #25

    попробовать поставить емкость пик 200?

  • #26

    1. Внимательно перечитать, что написано выше.
    2. Изготовить ФВ строго, как написано и больше его НЕ трогать. Не нужно думать о подгонке емкостей и прочих вещах
    3. Найти точку с минимальным выделением мощности на эквиваленте. На КСВ ВООБЩЕ не смотреть
    4. Если у каждого в отдельности вертикала Rвх=50+0 Ом, то найденная частота поможет понять, что нужно делать, а именно (в данном случае) вертикалы нужно удлинить.
    5. Сомневаюсь, что у Ваших вертикалов именно такой импеданс, поэтому либо его добейтесь (как я и писал), либо уже оставьте все в покое, понимая, сколько мощности уходит на нагрев резистора) и работайте в эфире с удовольствием.
    6. ФВ сбалансирован, когда на эквиваленте 0 Вольт! Но для этого нужно его выходы нагружать правильными нагрузками. Кто-то может быть уверен, что на разъемах ФВ идеально 100Ом?
    7. Про "не знаю, что думать" - проанализируйте полученные результаты! Видно, что резонанс системы за пределами диапазона (выше). Пересчитайте полученные напряжения в мощность и примите решение, насколько Вас такие потери устроят. Я добивался 0.03 ватта на частоте резонанса, но не считаю, что к этому нужно стремиться, тратя дни времени на настройку. В Вашей ситуации просто последуйте п.2 и получайте удовольствие...

  • #27

    Дим спасибо за уделенное время.Я думаю ты тоже не один день все переваривал.Наверно не хватает теории.Еще, если мерить каждый штырь достаточно просто откл. шлейф от ГО или лучше от вертикала?измерял на каждом отдельно не откл.остальные R больше 100 ом.завтра днем просмотрю точно

  • #28

    Сергей, важно иметь физически одинаковые (длина, толщина) вертикалы, нежели одинаковые Rвх. Настройте один, оторвав остальные от кабеля и сделайте остальные идеально такими же. Причем, в Вашем случае нужно их настраивать где-то на 6850 кГц, т.к. их Rвх сильно <50 Ом. Кстати, именно поэтому у них на конце шлейфа >100 Ом. Вы получите резонанс где нужно, но КСВ будет около 1.3. Страшного в этом ничего нет. Важнее иметь сбалансированную систему. Если нужно хорошее согласование - поставьте СУ на входе в ГО. Но я так никогда не делал, незачем это.

  • #29

    Дим я понял что нужно их удлиннить не знаю как получиться все расстаяло вода стоит, смеемся а так и есть поставил еще тепло было, а вожусь как все нормальные зимой. в любом случае отпишусь.неплохо вчера вечером было слышно работал с Кореей Венесуеллой.
    главное уже слышно неплохо.пока буду на работе, займусь чуть позже после обеда
    щас гляну еще на работе на осцилографе.

  • #30

    Дим добрался до двух штырей,но параллельные.на одном при F=7190 R=49 X=24 ксв=1.4 Z=52
    на другом при F=6900резонанс
    R=51,X=0, Z=51-52om ксв1,2 оба как близнецы по размеру, но первый рядом метра-4 забор-сетка и оттяжки от вертикала-18 м второй свободный, вот как их крутить. трубы цельные 6м и 4м на стык ушло см-30 сильно большой разбег даже не думал. одену сапоги завтра и вперед к двум другим.пока все, буду добивать.

  • #31

    Сергей, как успехи?

  • #32

    Дим привет. Удлинил штыри до 10.7м.измерить не успел(резонанс) все растаяло,наверно придется подождать.работаю как ты сказал и получаю удовольствие.можешь глянуть в кластере.Видел у RA6LBS штырь 24м и на нем проволочные 4-элемента на 80-рассматриваю на весну этот вариант.жаль не могу просчитать это в мане просто не пользовался.

  • #33

    Ненадо считать - делайте и получайте удовольствие! Если я скажу, что маловат спэйсинг в той конструкции и вообще это весьма компромиссное решение, Вы расстроитесь. Поэтому промолчу)) Но идея неплохая для тех, у кого с местом проблемы.

  • #34

    Дмитрий привет!
    Если я устанавливаю два вертикала на 40 метров.Хочу,чтобы резонанс системы был на 7.100.Одиночный вертикал на какую частоту примерно настраивать?Чтобы почти сразу попасть в нужное место.Я понимаю,что нужно потом замерить мощность,напряжение на эквиваленте).Но все же,чтобы как можно меньше поднимать и опускать штыри.У Барского если не ошибаюсь при системе двух вертикалов нужно одиночные вертикалы настраивать на 60-50 кгц ниже от частоты резонанса системы.А Вы настраивали на 7.100.
    Где истина?
    Спасибо.
    73.
    ------
    73.

  • #35

    Истина в обоих случаях. Все зависит от исполнения вертикалов и, в конечном счете, от импеданса каждого вертикала. Например, в системе из двух диполей, каждый из которых ровно по 50+0 Ом резонанс системы был ровно там, где резонанс каждого из диполей. Я как-то выкладывал на форуме много лет назад получившийся график. В Вашем случае, если организуете хорошую землю, делайте штыри подлиннее и Александр написал правильно. Учтите, что КСВ на входе в ФВ будет расти, но внимания на это не обращайте.

  • #36

    Дмитрий спасибо за ответ.
    Еще вопрос.Оптимальный вариант противовесов и их длина?
    Я спрашиваю для походного варианта.
    Думаю под каждый штырь положить штук 24 максимум.Противовесы будут на земле.
    Какую длину взять их? По 0,1 лямбды или 0,25.
    А может сделать под каждый штырь 16 штук по 0,1 лямбде?
    И много не хочеться делать(паутину плести) и хочеться,чтобы как можно меньше мощи земля забирала.
    И вообще количество противовесов влияет на F/B?
    И еще такой вопрос.Обязательно ли соединять противовесы между собой,там где они пересекаются,ну то есть в точке пересечения их соединять.а излишки отрезать?
    Как думаете?
    Спасибо.
    73.

  • #37

    Оптимальный вариант считаю, как делал я (потому я его и делал). Факторов много. Конечно хочется их больше и выше, но вся эта путанка при переездах начнет утомлять. Много коротких - вариант, но их должно быть ну очень много. Если прямо на земле, то можно по 0.2L. Вообще, изготовление земли для вертикала - это 80% работы. Все законы известны.

    Располагайте противовесы именно как на схеме выше - не нужно их внутрь квадрата распускать - будет взаимное влияние. Однако, для стационарного варианта имеет смысл их закопать и соединить.

  • #38

    Дмитрий привет!Все понятно.
    Есть вопрос-просьба.Вы ведь сильны в ком. программах по расчету антенн.
    У Вас есть опыт рачета таких диполей-вертикальных с емкостной нагрузкой.
    Запитка через катушки удлиняющие и есть скорей всего катушка связи.
    Вот фото с сайта фирмы

    Http://www.texasantennas.com/index.php?option=com_content&view=article&id=97&Itemid=109

    Читал,что их тоже запитать можно активно.Сможете помочь с расчетом?
    Высота диполя 7.315 метра,если перевести с дюймов.
    Нужны также размеры и данные катушек.

  • #39

    С расчетом не помогу. Все укороченные разными способами антенны точному рассчету не подаются. Только снятие индивидуальных импедансов на рабочей высоте каждого элемента и использование этих данных в расчетах. Или чуть проще: только индивидуальные импедансы и модель подгонять уже под них. Я так считал 40-2CD и получил прекрасный результат - выложил здесь же. Потратил, правда уйму времени, чтоб разобраться в деталях. Но тогда его можно было выкроить, а сейчас его нет.

  • #40

    Перечитал, что написал - как-то категорично получилось) Олег - всегда помогу советом, но за расчеты не возьмусь. Прошу простить. Там много ньюансов и все они реально отнимают время. Сформулируйте вопросы и сможем выбрать время обсудить. По телефону - правильней.

  • #41

    Все понял Дмитрий.Если что можно в скайпе обсудить.Но чуть позже.Работы и дел всяких навалилось.Даже времени не хватает на ДХ-сов hi! hi! 73.

  • #42

    Дима, приветствую

    Если противовесы у вертикала расположены несимметрично то токи в противовесах не компенсируются и у антенны появляется горизонтальная поляризация с высокими углами излучения, то есть до половины мощности будет излучаться в никуда портя F/B на коротких трассах.

    Для диапазона 40м противовесы лучше не закапывать а наоборот приподнять вместе с точками питания вертикалов на пару метров, при таком поднятии противовесов будут сведены к минимуму потери реактивного(ближнего) поля в земле.

    Для этой антенны вполне будет достаточно двух противоположно расположенных приподнятых противовесов на каждый вертикал. Противовесы можно расположить по касательной к окружности образованной четырьмя вертикалами.

    Интересно какое сопротивление R+jX удалось получить на ферритовых колечках одетых на кабели? Я делал такую антенну давно и без колечек, но было много лишнего кабеля в четвертьволновых отрезках - за счет чего я позже увеличил периметр антенны и немного поднял усиление. Лишний кабель можно намотать на колечки, есть смысл делать сопротивление R или X не менее 500 Ом чтобы снять токи с внешней стороны оплетки четвертьволновых отрезков.

  • #43

    Привет Игорь.
    Все написал верно, но для походной конструкции не принципиально. Во-первых, лежащим на земле противовесам их симметричность не столь принципиальна. Тем более, при данном расположении мы снижаем взаимное влияние соседних систем заземления на систему в целом. Данная конструкция имеет обычно 5-6 баллов F/B. Если бы противовесы принимали участие в излучении, такого показателя и на ближних трассах достичь не удалось бы.

    Во-вторых, естественно поднять лучше (я об этом выше в каментах писал), но мобильность подобной системы становится сомнительной.

    Двух противовесов здесь (как и в любой такой системе) маловато. Работать все это будет, но потери очевидны.

    R+jX конкретно этих отрезков я не измерял, но закладывал более 1кОм.

  • #44

    Дима, приветствую

    Смоделировал одиночный вертикал с расположенными в секторе 90 град двумя противовесами на EZNEC. Смотрю характеристики одиночного элемента под углом возвышения 5 градусов (трасса 2500 км и более на один скачок). Тип земли Real/High Accuracy (аналог Nec2).

    Противовесы лежат на земле на высоте 5см над поверхностью. Диаграмма имеет максимум в направлении укладки противовесов и F/B 2.01 дБ. Это говорит о том что более -2.01 дБ от подводимой мощности излучается горизонтальной поляризацией в направлении укладки противовесов. Усиление такой антенны в азимутальном максимуме -7.48 dBi.

    Поднимаю противовесы и точку питания на высоту 2м, сам вертикал укорачиваю на 2м чтобы уменьшить ошибку дополнительного усиления за счет сужения диаграммы при поднятии антенны. F/B вырос до 2.58 дБ усиление -5.98 dBi.
    Здесь более чем -2.58 дБ от подводимой мощности излучается горизонтальной поляризацией.

    На поднятом вертикале вместо сектора делаю два противоположных противовеса. Усиление -6.48 дБ, вся мощность излучается вертикальной поляризацией.

    И наконец для оценки потерь в земле опускаю вертикал с двумя противоположными противовесами на землю, высота 5 см над землей. Усиление -7.88 dBi.

    Для двух противоположных противовесов разница в усилении антенны между лежащими на земле и приподнятыми на 2м составила 1.4 дБ, в основном это потери мощности ближнего поля в земле.

    Делаю 8 противовесов в секторе 90 град на высоте 5см. Усиление -7.21 dBi. F/B 2.61 дБ. Усиление выросло на 0.27 дБ по сравнению с двумя противовесами в секторе 90 град. в основном за счет увеличения F/B - то есть за счет излучения волны горизонтальной поляризации. Потери в земле по сравнению с двумя радиалами в секторе 90 град. почти не уменьшились.

    Вот такая получается арифметика. Даже 1дБ в усилении антенны на передачу на НЧ диапазонах это огромная разница.
    Укороченный вертикал с двумя противоположными приподнятыми противовесами на высоте 2м бьет полноразмерный вертикал с секторными лежащими на земле восемью противовесами более чем на 3 дБ в усилении(излучении мощности).

    73,
    Игорь

  • #45

    Почитал переписку выше насчет необходимости настройки приподнятых радиалов - их не надо настраивать, они берутся произвольной но равной длины. Можно взять длину от 7 до 10 метров. Настройка одиночного вертикала на требуемую частоту выполняется включением катушки в точку питания. Я делаю катушки алюминиевым проводом АПВ-4 в ПВХ изоляции, диаметром 2.2 мм, болтовое соединение с проводом вертикала и кабелем, из такого же провода делаю вертикалы. Изготовление и настройка катушкой по месту для конкретной земли получается проще чем обрезка наращивание противовесов. Каркас для катушек - обычная пластиковая канализационная труба диаметром 50мм. Катушка фиксируется на каркасе изолентой.

  • #46

    Игорь, хороший анализ, но он как раз и говорит о том, что сдвинутые в сектор противовесы перераспределяют излучение. На твой взгляд, насколько принципиально общее увеличение усиления антенны под углом 5 градусов именно за счет горизонтальной поляризации? Другими словами, что лучше: для 5 градусов элевации 2дБ усиления чисто вертикальной поляризации или те же 2дБ усиления, но с разными долями вертикальной и горизонтальной? Мне кажется категоричного ответа на это быть не может, т.к. все эти поляризации в конечной точке у разных корреспондентов вообще не учитывамые. А уж на разных скачках... Тем более уже не принципиально.

    Что касается настройки противовесов, я все-таки вижу два основных момента:
    1. они должны быть идеально симметричны электрически и геометрически
    2. они должны быть настроены, чтоб токам было максимально легко в них втекать. Предельный случай, например, симметричные противовесы по 50 см. Ты же не будешь утверждать, что этого достаточно.
    3. Они должны быть подняты, насколько возможно. Чем выше - тем их меньше потребуется.

    Другое дело, что для наших ситуаций плюс-минус трамвайная остановка роли не сыграет, т.к. есть и другие возмущающие факторы. Но учитывать нужно.

  • #47

    Согласен что при равном усилении неважно одной поляризацией или двумя формируется излучение, но - не забывай что для одиночного вертикала теряется круговая диаграмма, то есть при секторном расположении противовесов вертикал становится направленной антенной и усиление равно лишь в максимуме диаграммы.

    Если объединить 4 вертикала с секторными противовесами в одну антенную систему то у каждого вертикала собственное излучение направлено в противоположную сторону от центра системы, соответственно суммарное излучение системы в необходимом направлении будет меньше.

    В идеале противоположно расположенные противовесы должны быть симметричны электрически - в этом случае токи текущие противоположно в противовесах создают электромагнитные поля которые полностью компенсируются. В реальности два вертикала установленные на земле на расстоянии 10 метров с приподнятыми противовесами имеют разное входное сопротивление. Земля даже под одним вертикалом часто имеет разные параметры под противовесами, и сбалансировать токи даже в двух противоположных противовесах непростая задача - необходимо использовать идентичные детекторы тока, собирать возможно мостовую схему для балансировки токов при изменении длины одиночного противовеса. Я пока этой технологией и в стационарных условиях не овладел, а про полевые и говорить нечего. Эта же проблема существует при расположении противовесов на земле, и не зависит от количества противовесов. Если в двух противоположных противовесах сбалансировать токи непростая задача, то сделать это для четырех противовесов будет достаточно сложно.

    Симметричные противовесы по 50 см - есть целый класс вертикалов с несимметричным питанием, в том числе коммерческие продукты, где противовесы по длине близко к 50 см. У меня в планах поставить в течение месяца фазированную решетку на дачном участке из подобного типа вертикалов на 21 МГц, чтобы избежать растяжки противовесов на отдельные стойки.

  • #48

    Тут фишка в том и состоит, что основное направление такого вертикала именно в прямом направлении всей системы, когда ЭТОТ вертикал является подключенным в направлении на корреспондента. Естественно, что в тыльном направлении его излучение минимально, но именно это нам и нужно! Хотя кто его изучал - это взаимное влияние.. Насколько оно лучше, в смысле. Считаю, что это важнее, чем потом заморачиваться на разбалансировании системы при бОльшем влиянии антенн друг на друга, если бы радиалы были расположены вкруговую (их противовесы неизбежно бы пересеклись). Считаю, что нет необходимости заморачиваться на сотых долях дБ - надо делать и уже в эфире работать. Это и опыт показал, и твой анализ в EZNEC.

    Что касается несимметричных антенн - я согласен, но я же писАл именно о ЛУЧШЕМ пути для токов оплетки, а он (ток) максимален именно в центре диполя, т.е. когда обе половинки электрически симметричны.

    Думаю, что на 21МГц будет лучше работать 2эл яги на 10м поднятые, чем 4SQ:)

  • #49

    на 4SQ свет клином не сошелся, есть и более серьезные антенны, например 8 circle. Я хочу сделать часть 8 circle но с большим пространственным разнесением половинок, диаграмма будет с большим усилением основного лепестка и ушами, специально для работы в цифре JT65/JT9, с переключением вперед-назад. Антенны типа Яги проигрывают фазированным вертикалам в оперативности смены направления. А фазирование 8 circle намного проще чем 4SQ - как и у двух фаз вертикалов выполняется обычной LC цепочкой с двухлучевым осциллографом, обычно занимает 15..20 минут. Для полевого варианта запад-восток это простая и эффективная антенна.

  • #50

    Ну.. 8 - нужно еще больше места. Про оперативность поворота, пожалуй, единственный плюс))

  • #51

    вариант половинки 8-circle диапазона 40м запад-восток у меня вписывался на оставшиеся две трети участка 10 соток, остальную треть занимают дом и всякие постройки. По два приподнятых противовеса на каждый вертикал. С месяц назад ее разобрал, в августе-сентябре прошлого года антенна дала около 700 японцев в CW - выработал примерно 99% из тех кто давал на диапазоне общий вызов в моем окошке прохождения.

  • #52

    Так и я про то: отдать этому 2/3 участка... Это подвиг;-)

  • #53

    противовесы и точки питания подняты на 2м над землей, под антенной огород и сад, все кабели противовесы и вертикалы крепятся на стойки, в земле только стойки - все остальное над головой, соответственно на земле занята только площадь под стойки (использую стальные уголки, стеклопластиковые трубки, удочки). Стойки мешают только косить траву на газоне - приходится обходить вокруг.

  • #54

    Всем привет! Планирую весной поставить на 40 метров верт.ант. Вопрос по противовесах-материал какой надо медь или можно и оцинкованный провод? насколько снижеться кпд антены при оцинковке?

  • #55

    Медь, можно алюминий. Оцинковку не надо. Насколько - никто не считал, но можете в ММАНА самостоятельно поставить материал и посмотреть реакцию, с учетом ограничений, конечно.

  • #56

    Дмитрий спасибо за ответ.Моя антенна -направленная антенна на 7 мгц Гончаренко. Прочитав все комментарии и мнения я пришел к выводу, что для данной антенной системы противовесы надо сделать как показано на рисунке выше(в самой антенне по рекомендации непонятно как правильно расположить противовесы-ведь под активным излучателем 8 противовесов, под 4 пассивными еще минимум по 4 и все они переплетаються один под другим создавая паутину и неизвестно как она влияет на эффективность работы антенны).Буду делать как вы рекомендуете разносить пр. в наружу от середины.Противовесы и сама антенна будет на высоте 2.5 м от земли. Дмитрий правильно я сделаю? Василий.

  • #57

    Если высота системы 2.5м, то достаточно и 1 противовеса, с т.з. потерь. Но еще лучше сделать их парами и попарно настроить, как диполь - вот это будет уже отличная система и четко вертикальная поляризация.

  • #58

    Дмитрий спасибо за ответ. Если делать диполями то опять встает вопрос размещения противовесов- под активным э элементом 8 пр.по 10.4 расположенных равномерно по окружности, а как же тогда расположить пр. под пассивными элементами?От центрального излучателя до пас. элем. 6метров. Получается что они пересекаються. Василий.

  • #59

    Не хочу вдаваться в детали непонятной конструкции, ссылку на которую Вы не дали, но постарайтесь разместить противовесы так, чтоб у каждого вертикала было по два симметричных противовеса и настроены они были, как диполь. Если никак, то начните с одного противовеса.

  • #60

    Дмитрий добрый вечер. Ссылка на антенну http://dl2kq.de/ant/3-30.htm. Есть варианты в размещении противовесов. 1- это как в Вашем варианте. 2- сделать противовесы диполями (антенный анализатор есть). 3-разместить противовесы под пассивными элементами.по кругу не соединяясь электрически с другими противовесами.Под антенной пустое место так что работать можно целое лето чтобы получить результат. Мне нужна работа под малыми углами и имела хорошее усиление.Василий.

  • #61

    Ну тогда странно, что вопросы задаете мне, а не DL2KQ. В данной конструкции желательно бы предварительно провести моделирование. Не исключаю, что существует некое оптимальное расположение противовесов. Я пока за то, чтоб попарно: один внутрь к вибратору, второй наружу системы - от него. А если у Вас такие условия, то, мне кажется, Вам бы лучше рассмотреть вариант использования SpitFire, но в 4 направления.

  • #62

    Спасибо Дмитрий за ответ. Время еще есть и помоделировать и поразмыслить над антенной. Спасибо за общение. Василий.

  • #63

    http://www.egloff.eu/index.php/en/

    Дмитрий, а в чём упрощение?
    Может как у автора?

  • #64
  • #65

    Дмитрий, здравствуйте!
    Ваши расчетные данные L= 1,13 мкГн, С=226 пФ.
    Из формулы находим Z = 70 Ом.
    Вы действительно считали для 70 Ом или в исходных данных где-то ошибка.
    Для Z=75 Ом L=1.13 мкГн С = 200 пФ

  • #66

    Сергей, не знаю, по какой формуле Вы расчитали 70 Ом, но могу предположить, что по приведенной в тексте ДЛЯ ЛИНИЙ. По ней нельзя. Во-вторых, изначально Сх считается, исходя из Rлинии=100 Ом, а Lх - из 50. Все нормально, делайте как написано;-)

  • #67
  • #68

    Нужно сделать именно так, как написано у меня. Если L=1.25, значит нужно отмотать витки до 1.13. Соотношение L и C в контуре должно быть именно таким для этого R. Если Вы хотите посчитать для дургого R (но Вы же про это не упомянули), то нужно пересчитывать всю ситему, да.

  • #69

    Бывает, когда импедансы вертикалов низки (укороченные вертикалы), действительно можно пересчитать систему нена 50, а на 35 ом, например. Потмо согласовать по входу и все. Надо только понимать, что R линии на кольце прежнее около 100 Ом ив линии КСВ всеравно будет увеличен.

  • #70

    Вообще, С=1000000/(2ПFXc), где Xc=100 Ом (в 50 Омной системе), С в пФ.
    L=X/(2ПF), где Х=50 Ом, L в мкГн, F в МГц.

  • #71

    Спасибо, Дмитрий.
    Особой нужды пересчитывать под другое сопротивления - нет. К весне не спешно начал делать антенну для выезда. Буду подгонять под ваши рекомендации.

  • #72

    После намотки трансформатора, есть ли смысл зафиксировать витки, например термоклеем или лакотканью?

  • #73

    Достаточно пластиковых хомутов в начале и конце

Каждый радиолюбитель мечтает иметь на своей радиостанции направленные антенны. Особенно эта проблема актуальна для низкочастотных диапазонов, где полноразмерные направленные антенны, например Yagi, получаются уже столь внушительных размеров, что даже не представляется возможным установить такое сооружение. Да и ко всему — получить разрешение на установку таких просто громадных антенн – далеко не простая задача.

Вниманию представлен вариант направленной антенны для диапазона 40 метров (7 МГц). Эта антенна имеет следующие характеристики:

  • Усиление 4,2 dbi
  • Угол максимального излучения в вертикальной плоскости 33 градуса
  • Отношение вперед/назад 24 db (4 балла по S метру)
  • Ширина диаграммы направленности (ДН) по азимуту (по уровню -3db) 192 градуса

Антенна показана на рис. 1

Рис. 1

Она представляет из себя наклонный полуволновой диполь диной 19,65 м из медного провода 1,5-2 мм. Провод можно применить в ПВХ изоляции, но в этом случае следует учесть коэффициент укорочения провода в ПВХ примерно 0,96, т.е. диполь будет иметь общую длину 18,87 м. Неотъемлемой частью этой антенны является мелаллическая труба высотой 13,7 м и диаметром 40 мм, установленная на изоляторе. Внизу труба соединена с медным проводом-радиалом длиной 9-10 м. Эта длина не очень критична в сторону увеличения, т.к. излишек длины будет скомпенсирован конденсатором С. Провод обычный медный Ø 1-1,5 мм. В точке соединения трубы и радиала в разрыв включен кондесатор переменной ёмкости с максимальной ёмкостью 300-400 пФ, который является настроечным органом этой антенны.

Из рисунка становится понятно, что труба с радиалом представляют из себя пассивный рефлектор с общей длиной 22,7 м. Конденсатор в данном случае выступает в роли укорачивающего элемента для рефлектора. Активный вибратор – наклонный диполь. Нет нужды разъяснять как работает рефлектор любой антенны. Сверху труба продолжена до высоты 15,2 м диэлектрической вставкой. Это может быть полиэтиленовая, ПВХ, фибергласс или любой другой диэлектрик, например дерево.

К концу вставки прикреплен наклоный диполь. Нижний конец диполя может быть расположен над землёй/крышей на расстоянии 1 м. Известно, что на концах диполя всегда максимум напряжения, поэтому в целях безопасности лучше расположить его выше, скажем 2,5 метра, но тогда придётся увеличивать общую высоту всей антенны. Можно сделать следующий вариант – согнуть нижний конец диполя в направлении на мачту и закрепить его верёвкой к мачте. В этом случае обеспечивается безопасность от случайного прикосновения к диполю во время передачи. Такой альтернативный вариант немного теряет в усилении (примерно 0,5 dbi), но зато уменьшается на 1 градус угол излучения в вертикальной плоскости,

Антенну лучше всего настраивать на максимальное подавление сигнала. Усиление антенны в процессе перестройки конденсатора остаётся почти постоянным, а вот подавление меняется очень сильно. Поэтому для настройки лучше всего использовать генератор с вертикальной антенной-штырем, отнесённым от антенны минимум на 3-4 лямбды. При моделировании получается ёмкость 260 пФ. В реальности это значение возможно будет другим. После окончания настройки конденсатор можно заменить постоянным керамическим с нужным количеством кВар. ДН антенны в вертикальной плоскости показана на рис. 2

Рис. 2

Видно, что антенна принимает и излучает сигналы в большом диапазоне углов. Это хорошо, как для коротких трасс, так и для трансатлантических. На рис. 3 показана азимутальная ДН антенны. Красным цветом показана вертикальная составляющая излучения антенны, синим (восьмёрка) – горизонтальная, а чёрным – суммарная ДН антенны.

Рис. 3

При подключении кабеля питания антенны, жилу кабеля следует подключить к верхней половине диполя а оплётку — к нижней. Входной импеданс диполя в этой антенне равен 110 Ом. Если запитать антенну кабелем 75 Ом, то получим КСВ=1,47. Для тех, кто хочет тщательнее согласовать диполь с кабелем можно применить ¼ волновой отрезок кабеля 75 Ом подключенный к диполю. На другом конце такого кабеля-трансформатора будет импеданс 51,1 Ом, поэтому к нему уже можно подключить кабель 50 Ом любой длины.

Теперь некоторые рекомендации для тех, кто захочет сделать такую антенну с ДН на 4 направления. В этом случае естественно понадобятся 4 аналогичных диполя и 4 индивидуальных радиала, по 9 метров для каждого направления. Но в этом случае, при работе в конкретном направлении остальные диполи не должны принимать участия. Для этого нужно отключать при помощи реле неработающие в данный момент кабеля (оплётку и жилу), прямо у точки питания каждого диполя. Таким образом каждый диполь будет состоять из двух отрезков примерно по 10 метров, которые не резонируют и значит не вносят влияния в работу антенны. Также желательно отключать не работающие радиалы. Если радиалы не отключать — антенна теряет усиление до 3,1 dbi и у неё снижается отношение вперёд/назад до 15-16 дб.

Антенну можно использовать и для других диапазонов, смасштабировав её размеры. Такая антенна будет полезной охотникам за DX, дипломами, контестменам.

А. Барский VE3XAX ex VA3TTT

73!


В радиосвязи, антеннам отводится центральное место, для обеспечения лучшего ее, радиосвязи, действия антеннам следует уделять самое пристальное внимание. В сущности, именно антенна и осуществляет сам процесс радиопередачи. Действительно, передающая антенна, питаясь током высокой частоты от передатчика, производит преобразование этого тока в радиоволны и излучает их в нужном направлении. Приемная же антенна, осуществляет обратное преобразование – радиоволны в ток высокой частоты, а уже радиоприемник выполняет дальнейшие преобразования принятого сигнала.

У радиолюбителей, где всегда хочется побольше мощности, для связи с возможно более дальними интересными корреспондентами, бытует максима – лучший усилитель (КВ), это антенна.

К этому клубу по интересам, пока принадлежу несколько опосредовано. Радиолюбительского позывного нет, но интересно же! Работать на передачу нельзя, а вот послушать, составить представление, это, пожалуйста. Собственно, такое занятие называется радионаблюдение. При этом, вполне можно обменяться с радиолюбителем которого вы услышали в эфире, карточками-квитанциями, установленного образца, на сленге радиолюбителей QSL. Приветствуют подтверждения приема и многие радиовещательные КВ станции, иногда поощряя такую деятельность мелкими сувенирами с логотипами радиостанции – им важно знать условия приема их радиопередач в разных точках мира.

Радиоприемник наблюдателя может быть довольно простым, по крайней мере, на первых порах. Антенна же, сооружение не в пример более громоздкое и дорогостоящее и чем ниже частота, тем более громоздкое и дорогостоящее – все привязано к длине волны.

Громоздкость антенных конструкций, во многом вызвана и тем, что на малой высоте подвеса, антенны, особенно для низкочастотных диапазонов – 160, 80,40м, работают плохо. Так что громоздкость им обеспечивают как раз мачты с оттяжками, ну и длины в десятки, иногда сотни метров. Словом, не особенно миниатюрные штуки. Хорошо бы иметь для них отдельное поле рядом с домом. Ну, это как повезет.

Итак, несимметричный диполь.

Выше, чертеж-схема нескольких вариантов. Упомянутая там MMAНа – программа для моделирования антенн.

Условия на местности оказались таковы, что удобно умещался вариант из двух частей 55 и 29м. На нем и остановился.
Несколько слов о диаграмме направленности.

Антенна имеет 4 лепестка, «прижатых» к полотну. Чем выше частота - тем более они «прижимаются» к антенне. Но правда и усиление имеют больше. Так что на этом принципе

можно строить вполне направленные антенны, имеющие правда, в отличии от «правильных», не особенно высокое усиление. Так что размещать эту антенну нужно учитывая ее ДН.

Антенна на всех диапазонах указанных на схеме, имеет КСВ (коэффициент стоячей волны, параметр для антенны весьма важный) в пределах разумного для КВ.

Для согласования несимметричного диполя - он же Windom – нужен ШПТДЛ (широкополосный трансформатор на длинных линиях). За сим страшным названием скрывается относительно несложная конструкция.

Выглядит примерно так.

Итак, что было сделано.
Первым делом определился со стратегическими вопросами .

Убедился в наличии основных материалов, в основном конечно, подходящего провода для полотна антенны в должном количестве.
Определился с местом подвеса и «мачтами». Рекомендуемая высота подвеса – 10м. Мою деревянную мачту, стоящую на крыше дровника, по весне свернуло сходящим смерзшимся снегом - не дождалась, как не жаль, пришлось убирать. Решено было пока зацепить одну сторону за конёк крыши, высота при этом будет составлять около 7м. Маловато конечно, зато дешево и сердито. Вторую сторону удобно было подвесить на стоящей напротив дома липе. Высота там получалась 13…14м.

Что использовалось.

Инструменты.

Паяльник, понятно, с принадлежностями. Мощностью, ватт, этак на сорок. Инструмент для радиомонтажа и мелкий слесарный. Что ни будь сверлильное. Очень пригодилась мощная электрическая дрель с длинным сверлом-буром по дереву – коаксиальный кабель снижения пропустить сквозь стену. Конечно удлинитель к ней. Пользовался термоклеем. Предстоят работы на высоте – стоит позаботиться о подходящих крепких лестницах. Очень помогает чувствовать себя увереннее, вдали от земли, страховочный пояс – как у монтеров на столбах. Карабкаться наверх, конечно не очень удобно, зато можно работать уже «там», двумя руками и без особых опасений.

Материалы.

Самое главное – материал для полотна. Применил «полевку» - полевой телефонный провод.
Коаксиальный кабель для снижения, сколько нужно.
Немного радиодеталей, конденсатор и резисторы по схеме. Две одинаковые ферритовые трубочки от ВЧ фильтров на кабелях. Коуши и крепеж для тонкого провода. Маленький блок (ролик) с ухом-креплением. Подходящую пластиковую коробочку для трансформатора. Керамические изоляторы для антенны. Капроновую веревку подходящей толщины.

Что было сделано.

Первым делом отмерил (семь раз) куски проводов для полотна. С некоторым запасом. Отрезал (один раз).

Взялся за изготовление трансформатора в коробочке.
Подобрал ферритовые трубки для магнитопровода. Он изготовлен из двух одинаковых ферритовых трубочек от фильтров на кабелях мониторов. Сейчас старые мониторы на ЭЛТ просто выбрасывают и найти «хвосты» от них не особенно сложно. Можно поспрашивать у знакомых, наверняка у кого ни будь да пылится на чердаках или в гараже . Удача, если есть знакомые системные администраторы. В конце концов, в наше время, когда везде стоят импульсные блоки питания и борьба за электромагнитную совместимость ведется нешуточная, фильтры на кабелях могут быть много где, более того, такие ферритовые изделия вульгарно продаются в магазинах электронных компонентов.

Подобранные одинаковые трубочки сложены на манер бинокля и скреплены несколькими слоями липкой ленты. Намотка выполнена из монтажного провода максимально возможного сечения, такого, чтобы вся обмотка поместилась в окнах магнитопровода. С первого раза не получилось и пришлось действовать методом проб и ошибок, благо, витков совсем немного. В моем случае, под рукой не нашлось подходящего сечения и пришлось мотать двумя проводами одновременно, следя в процессе, чтобы они не перехлёстывались.

Для получения вторичной обмотки - делаем два витка двумя сложенными вместе проводами, потом вытащить каждый конец вторичной обмотки назад (в обратную сторону трубки), получим три витка со средней точкой.

Из кусочка довольно толстого текстолита, сделан центральный изолятор. Существуют специальные керамические именно для антенн, лучше конечно применять их. Поскольку все слоистые пластики пористы и как следствие весьма гигроскопичны, чтобы параметры антенны не «плавали», следует хорошенько пропитать изолятор лаком. Применил масляный глифталевый, яхтный.

Концы проводов очищены от изоляции, несколько раз пропущены через отверстия и хорошенько пропаяны с хлористым цинком (флюс «Паяльная кислота»), чтобы пропаялись и стальные жилки. Места пайки очень тщательно промываются водой от остатков флюса. Видно, что концы проводов, предварительно продеты в отверстия коробочки, где будет сидеть трансформатор, иначе придется потом продевать в эти же дырочки все 55 и 29 метров.

Припаял к местам разделки соответствующие выводы трансформатора, укоротив эти выводы до минимума. Не забывать перед каждым действием, примерять к коробочке, чтобы потом все влезло.

Из кусочка текстолита от старой печатной платы, выпилил кружок на дно коробочки, в нем два ряда дырочек. Через эти дырочки, бандажом из толстых синтетических ниток крепится коаксиальный кабель снижения. Тот, который на фото, далеко не лучший в данном применении. Это телевизионный со вспененной изоляцией центральной жилы, сама жила «моно», для навинчивающихся телевизорных разъемов. Но была в наличии бухточка трофейного. Применил ее. Кружок и бандаж, хорошенько пропитан лаком и высушены. Конец кабеля предварительно разделан.

Припаяны остальные элементы, резистор набран из четырех. Все залито термоклеем, вероятно зря – тяжеловато получилось.

Готовый трансформатор в домике, с «выводами».

Между делом было изготовлено крепление к коньку – там на самом верху две доски. Длинные полосы из кровельной стали, петелька из нержавеющей 1.5мм. Концы колечек приварены. На полосах по ряду из шести отверстий для саморезов – распределить нагрузку.

Подготовлен блок.

Керамических антенных «орешков» не добыл, применил вульгарные ролики от старинной проводки, благо, в старых деревенских домах под снос еще встречаются. По три штуки на каждый край – чем лучше изолирована антенна от «земли», тем более слабые сигналы может принять.

Примененный полевой провод с вплетенными стальными жилками и хорошо выдерживает растягивание. Кроме того, предназначен для прокладывания под открытым небом, что к нашему случаю тоже вполне подходит. Радиолюбители довольно часто изготавливают из него полотна проволочных антенн и провод неплохо себя зарекомендовал. Накоплен некоторый опыт его специфичного применения, который в первую очередь говорит, что не стоит провод сильно изгибать – лопается на морозе изоляция, влага попадает на жилы и они начинают окисляться, в том месте, через некоторое время, провод и рвется.

Рекомендуем также

Loading...Loading...