Самоделна преносима скъсена HF антена. Всички вълни антена на "бедния" радиолюбител

Имах нужда от приемо-предавателна антена, която да работи на всички HF и VHF обхвати и не се нуждаеше от преустройване и координиране. Антената не трябва да има строги размери и трябва да работи при всякакви условия.

Отскоро имам FT-857D вкъщи, този има (като много други)Трансивърът няма тунер. Не им е позволено на покрива, но аз искам да работя във въздуха, затова от лоджията спуснах парче тел под ъгъл от 50 градуса, чиято дължина дори не измерих, но съдейки по резонанса честота 5,3 MHz, дължината е приблизително 14 метра. Първоначално направих различни съвпадащи устройства за това парче, всичко работеше и координираше както обикновено, но беше неудобно да тичам от стаята до лоджията, за да настроя антената на желания диапазон. А нивото на шума при 7.0, 3.6 и 1.9 MHz достигна 7 точки на S-метъра (многоетажна сграда, в близост до главна улица и много кабели). Тогава дойде идеята да се направи антена, която да прави по-малко шум и да не се налага да се настройва според обхватите. Разбира се, това леко ще намали ефективността.

Първоначално ми хареса идеята за TTFD, но беше тежък, твърде забележим и вече висеше парче тел (не го сваляй). Като цяло, като взех принципа на тази антена като основа, леко промених нейната връзка и можете да видите какво излезе от нея на снимката. Еквивалент с номинална мощност от 100 W се използва като 50-омов неиндуктивен резистор. Противотежестта е парче тел с дължина 5 метра, което е положено около периметъра на лоджията. Мисля, че няколко резонансни противотежести ще подобрят предаването на тази антена (точно като всеки друг щифт). Кабелът RK-50-11 отива към радиостанцията и е дълъг около седем метра.

Когато тази антена е свързана към радиостанция, ефирният шум се намалява с 3 - 5 деления на S-метъра, спрямо резонансния. Нивото на полезните сигнали също намалява леко, но можете да ги чуете по-добре. За предаване антената има КСВ 1:1 в диапазона 1,5 - 450 MHz, така че сега я използвам за работа на всички HF/VHF ленти с мощност 100 W. и всеки, когото чуя, ми отговаря.

За да се уверя, че антената работи, проведох няколко експеримента. Като начало направих две отделни връзки към гредата. Първият е скъсяващ капацитет, с него получаваме удължен пин на 7 MHz, който пасва идеално и има SWR = 1.0. Втората е описаната тук широколентова версия с резистор. Това ми даде възможност бързо да превключвам съвпадащи устройства. След това избирах слаби станции на 7 MHz, обикновено DL, IW, ON... и ги слушах, като периодично сменях съответните устройства. Приемането беше приблизително еднакво и на двете антени, но в широколентовата версия нивото на шума беше значително по-ниско, което субективно подобри чуваемостта на слабите сигнали.

Сравнението между удължен прът и широколентова антена, предаваща в диапазона 7 MHz, даде следните резултати:
....комуникация с RW4CN: за разширен GP 59+5, за широколентов 58-59 (разстояние 1000км)
....комуникация с RA6FC: за разширен GP 59+10, за широколентов 59 (разстояние 3км)

Както бихте очаквали, широколентовата антена губи при резонансно предаване. Големината на загубата обаче е малка и с увеличаване на честотата ще бъде още по-малка и в много случаи може да бъде пренебрегната. Но антената наистина работи в непрекъснат и много широк честотен диапазон.

Поради факта, че дължината на излъчващия елемент е 14 метра, антената наистина е ефективна само до 7 MHz; в диапазона 3,6 MHz много станции ме чуват зле или изобщо не отговарят; при 1,9 MHz само локални QSOs са възможни. В същото време от 7 MHz и повече няма проблеми с комуникацията. Чуваемостта е отлична, всички отговарят, включително DX, експедиции и всякакви мобилни r/станции. На VHF отварям всички локални повторители и провеждам FM QSO, въпреки че при 430 MHz хоризонталната поляризация на антената силно влияе.

Тази антена може да се използва като основна, резервна, приемна, аварийна и антишумна антена за по-добро чуване на отдалечени станции в града. Като го поставите като карфица или направите дипол, резултатите ще бъдат още по-добри. Можете да „превърнете“ в широколентова всяка антена, която вече е инсталирана по-рано (дипол или щифт)и експериментирайте с него, просто трябва да добавите товарен резистор. Моля, обърнете внимание, че дължината на рамото на дипола или дължината на острието на щифта няма значение, тъй като антената няма резонанси. Дължината на острието в този случай влияе само на ефективността. Опитите за изчисляване на характеристиките на антената в MMANA се провалиха. Очевидно програмата не може да изчисли правилно този тип антени; това косвено се потвърждава от изчислителния файл TTFD, резултатите от който са много съмнителни.

Все още не съм проверил, но предполагам (подобно на TTFD)че за да увеличите ефективността на антената, трябва да добавите няколко резонансни противотежести, да увеличите дължината на лъча до 20 - 40 метра или повече (ако се интересувате от лентите 1,9 и 3,6 MHz).

Вариант с трансформатор
След като работих на всички HF-VHF ленти, използвайки опцията, описана по-горе, аз леко преработих дизайна, като добавих трансформатор 1:9 и резистор за натоварване от 450 ома. Теоретично ефективността на антената трябва да се увеличи. Промени в дизайна и връзките, които виждате на фигурата. При измерване на равномерността на припокриване с помощта на устройството MFJ се вижда запушване при честоти от 15 MHz и по-високи (това се дължи на неуспешната марка феритен пръстен), с истинска антена това запушване остана, но КСВ беше в нормални граници. От 1.8 до 14 MHz SWR 1.0, от 14 до 28 MHz постепенно се увеличава до 2.0. На VHF обхвати тази опция не работи поради високия SWR.

Тестването на антената в ефир даде следните резултати: Въздушният шум при преминаване от разширена GP към широколентова антена намаля от 6-8 точки на 5-7 точки. При работа с предавателна мощност от 60W, в диапазона 7MHz, са получени следните отчети:
RA3RJL, 59+ широколентов, 59+ дистанционен GP
UA3DCT, 56 широколентови, 59 дистанционни GP
RK4HQ, 55-57 широколентов, 58-59 дистанционен GP
RN4HDN, 55 широколентов, 57 дистанционен GP

На страница F6BQU, най-долу, е описана подобна антена с товарно съпротивление. Статия на френски. Така че целта е постигната, направих антена, която работи на всички HF и VHF обхвати и не изисква координация. Сега можете да работите в ефир и да го слушате, докато лежите на дивана, и да превключвате обхватите само с бутон на радиостанцията. Мързелът управлява света. хей Изпратете вашите отзиви......

Вариант номер три
Опитах друга опция, съвпадение на широколентова антена. Това е класически небалансиран трансформатор 1:9, зареден с резистор 450 ома от едната страна и кабел 50 ома от другата. Дължината на лъча не е особено важна, но за разлика от предишния дизайн, важно е той да не резонира на аматьорска лента (например 23 или 12 метра). тогава SWR ще е добре навсякъде. Трансформаторът е навит на феритен пръстен с три жици, сгънати заедно; имам 5 оборота, които трябва да бъдат равномерно разположени по обиколката на пръстена.
Товарният резистор може да бъде съставен, например 15 броя резистори 6k8 от типа MLT-2 ще ви осигурят възможност за работа в CW и SSB с мощност до 100W. Като заземяване можете да използвате греда с всякаква дължина, водопроводни тръби, забит в земята кол и др. Готовата конструкция се поставя в кутия, от която излиза PL конектор за кабела и две клеми за греда и заземяване. Работен честотен диапазон 1.6 - 31 MHz.

Модификацията на добре известната антена, предложена по-долу, ще покрие целия късовълнов аматьорски радиочестотен диапазон, губейки леко спрямо полувълновия дипол в диапазона от 160 метра (0,5 dB на къси разстояния и около 1 dB на дълги разстояния). обхватни маршрути). Ако се изпълни точно, антената работи веднага и не изисква настройка. Беше отбелязана интересна характеристика на антената: тя не получава статични смущения; в сравнение с лентов полувълнов дипол, приемането е много удобно. Слабите DX станции се чуват добре, особено в нискочестотните ленти. Дългосрочната експлоатация на антената (почти 8 години към момента на публикуване, бел.ред.) направи възможно класифицирането й като нискошумна приемна антена. Иначе според мен не отстъпва по ефективност на обхватна полувълнова антена: диполна или инв. Вижте на всяка от лентите от 3,5 до 28 MHz. Друго наблюдение, основано на обратна връзка от далечни кореспонденти, е, че няма дълбоки QSB по време на предаване. От направените от мен 23 модификации на антената, дадената тук заслужава най-голямо внимание и може да се препоръча за масово повторение. Всички размери на антенно-фидерната система са изчислени и прецизно проверени в практиката.

Плат за антена

Размерите на вибратора са показани на фигурата по-горе. И двете половини на вибратора са симетрични, излишната дължина на „вътрешния ъгъл“ се отрязва на място и там е прикрепена малка изолирана платформа за свързване към захранващата линия. Баласт резистор 2400m, филм (зелен), 10W. Можете да използвате всеки друг със същата мощност, но той трябва да е неиндуктивен. Изолация на меден проводник със сечение 2,5 мм. Дистанционери - дървена лента със сечение 1х1 см с лаково покритие. Разстоянието между дупките е 87см. Разтяга се - найлонова корда.

Въздушен електропровод

Меден проводник PV-1, сечение 1 mm, дистанционери от винилова пластмаса. Разстоянието между проводниците е 7,5 cm. Дължината на линията е 11 метра.

Опция за авторска инсталация

Използва се метална мачта, заземена отдолу. Монтиран на покрива на 5-етажна сграда. Височината на мачтата е 8 метра, диаметърът на тръбата е 50 мм. Краищата на антената са разположени на разстояние 2 метра от покрива. Ядрото на съгласуващия трансформатор (SHPTR) е направено от "удар" TVS-90LTs5. Намотките се отстраняват, самата сърцевина се залепва заедно със „супер момент“ до монолитно състояние и се обвива с 3 слоя лакирана кърпа. Намотката се извършва в два проводника без усукване. Трансформаторът съдържа 16 намотки едножилен изолиран меден проводник с диаметър 1 mm. Тъй като трансформаторът има квадратна (или правоъгълна) форма, от всяка от 4-те страни се навиват 4 двойки навивки - най-добрият вариант за разпределение на тока. КСВ в целия диапазон от 1,1 до 1,4. SHTR се поставя в калайдисана решетка, добре запечатана с фидерната оплетка. От вътрешната страна средният извод на намотката на трансформатора е здраво запоен към него.След монтажа и монтажа антената ще работи при почти всякакви условия: разположена ниско над земята или над покрива на къщата. Беше отбелязано ниско ниво на TVI (телевизионни смущения), което може да представлява интерес за селски радиолюбители или летни жители.

Антените Yagi с рамков вибратор, разположен в равнината на антената, се наричат ​​LFA Yagi (Loop Feed Array Yagi) и се характеризират с по-голям работен честотен диапазон от конвенционалните Yagi. Едно популярно LFA Yagi е 5-елементният дизайн на Джъстин Джонсън (G3KSC) на 6 метра.

Схемата на антената, разстоянията между елементите и размерите на елементите са показани по-долу в таблицата и чертежа.

Размери на елементите, разстояния до рефлектора и диаметри на алуминиевите тръби, от които са изработени елементите съгласно таблицата: Елементите се монтират на траверса с дължина около 4,3 м от квадратен алуминиев профил със сечение 90× 30 mm през изолационни преходни ленти. Вибраторът се захранва чрез 50-омов коаксиален кабел през балун трансформатор 1:1.

Настройката на антената до минималния SWR в средата на диапазона се извършва чрез избор на позицията на крайните U-образни части на вибратора от тръби с диаметър 10 mm. Позицията на тези вложки трябва да се променя симетрично, т.е. ако дясната вложка е издърпана с 1 см, тогава лявата трябва да бъде издърпана със същото количество.

Антената има следните характеристики: максимално усилване 10,41 dBi при 50,150 MHz, максимално съотношение отпред/зад 32,79 dB, работен честотен диапазон 50,0-50,7 MHz при ниво на SWR = 1,1

"Практична електроника"

SWR метър на лентови линии

SWR измервателите, широко известни от радиолюбителската литература, са направени с помощта на насочени съединители и са еднослойни бобина или феритно пръстеновидно ядро ​​с няколко навивки на проводник. Тези устройства имат редица недостатъци, основният от които е, че при измерване на големи мощности се появяват високочестотни „смущения“ в измервателната верига, което изисква допълнителни разходи и усилия за екраниране на детекторната част на КСВ измервателя, за да се намали грешка при измерване и с формалното отношение на радиолюбителя към производственото устройство, SWR метърът може да причини промяна във вълновия импеданс на захранващата линия в зависимост от честотата. Предложеният SWR метър, базиран на лентови насочени съединители, е лишен от такива недостатъци, структурно е проектиран като отделно независимо устройство и ви позволява да определите съотношението на директните и отразените вълни в антенната верига с входна мощност до 200 W в честотен диапазон 1...50 MHz при характеристичен импеданс на захранващата линия 50 Ohm. Ако трябва само да имате индикатор за изходната мощност на предавателя или да наблюдавате тока на антената, можете да използвате следното устройство: Когато измервате КСВ в линии с характерен импеданс, различен от 50 ома, стойностите на резисторите R1 и R2 трябва да се промени на стойността на характеристичния импеданс на измерваната линия.

Дизайн на SWR метър

КСВ метърът е изработен върху платка от двустранно флуоропластично фолио с дебелина 2 мм. Като заместител е възможно да се използва двустранен фибростъкло.

Линия L2 е направена от задната страна на дъската и е показана като прекъсната линия. Размерите му са 11×70 мм. Буталата се вкарват в отворите на линия L2 за съединители XS1 и XS2, които са развалени и запоени заедно с L2. Общата шина от двете страни на платката има еднаква конфигурация и е защрихована на диаграмата на платката. В ъглите на платката се пробиват отвори, в които се вкарват парчета тел с диаметър 2 мм, запоени от двете страни на общата шина. Линиите L1 и L3 са разположени на лицевата страна на платката и имат размери: прав участък 2×20 mm, разстоянието между тях е 4 mm и са разположени симетрично спрямо надлъжната ос на линия L2. Преместването между тях по надлъжната ос L2 е 10 mm. Всички радиоелементи са разположени отстрани на лентовите линии L1 и L2 и са запоени припокривайки се директно към печатните проводници на платката на КСВ измервателя. Проводниците на печатната платка трябва да са посребрени. Сглобената платка е запоена директно към контактите на конекторите XS1 и XS2. Използването на допълнителни свързващи проводници или коаксиален кабел е забранено. Готовият КСВ метър се поставя в кутия от немагнитен материал с дебелина 3...4 мм. Общата шина на платката на КСВ измервателния уред, тялото на устройството и съединителите са електрически свързани помежду си. Отчитането на КСВ се извършва по следния начин: в позиция S1 „Напред“, като използвате R3, настройте стрелката на микроамперметъра на максималната стойност (100 µA) и чрез завъртане на S1 на „Назад“ се отчита стойността на КСВ. В този случай показанието на устройството от 0 µA съответства на SWR 1; 10 µA - КСВ 1,22; 20 µA - КСВ 1,5; 30 µA - КСВ 1,85; 40 µA - КСВ 2,33; 50 µA - КСВ 3; 60 µA - КСВ 4; 70 µA - КСВ 5,67; 80 µA - 9; 90 µA - КСВ 19.

Девет лентова HF антена

Антената е разновидност на добре познатата многолентова антена WINDOM, при която точката на захранване е изместена спрямо центъра. В този случай входният импеданс на антената в няколко аматьорски HF ленти е приблизително 300 ома,
което ви позволява да използвате както единичен проводник, така и двупроводна линия с подходящ характерен импеданс като захранващо устройство и накрая коаксиален кабел, свързан чрез съгласуващ трансформатор. За да може антената да работи във всичките девет любителски HF ленти (1.8; 3.5; 7; 10; 14; 18; 21; 24 и 28 MHz), по същество две антени „WINDOM“ са свързани паралелно (вижте по-горе Фиг. a ): единият с обща дължина около 78 m (l/2 за лентата 1,8 MHz), а другият с обща дължина приблизително 14 m (l/2 за лентата 10 MHz и l за лентата 21 MHz) . И двата излъчвателя се захранват от един и същ коаксиален кабел с характерен импеданс 50 ома. Съгласуващият трансформатор има коефициент на трансформация на съпротивлението 1:6.

Приблизителното разположение на излъчвателите на антената в план е показано на фиг.б.

При инсталиране на антената на височина 8 m над добре проводяща "земя" коефициентът на стояща вълна в диапазона от 1,8 MHz не надвишава 1,3, в диапазоните от 3,5, 14, 21, 24 и 28 MHz - 1,5 , в диапазоните 7, 10 и 18 MHz - 1,2. Известно е, че в диапазоните от 1,8, 3,5 MHz и до известна степен в диапазона от 7 MHz при височина на окачване 8 m диполът излъчва главно под големи ъгли спрямо хоризонта. Следователно в този случай антената ще бъде ефективна само за комуникации на къси разстояния (до 1500 км).

Схемата на свързване на намотките на съгласуващия трансформатор за получаване на съотношение на трансформация 1:6 е показана на фиг. c.

Намотките I и II имат еднакъв брой навивки (както при конвенционален трансформатор с коефициент на трансформация 1:4). Ако общият брой навивки на тези намотки (и това зависи главно от размера на магнитната сърцевина и нейната първоначална магнитна пропускливост) е равен на n1, тогава броят на навивките n2 от точката на свързване на намотки I и II до крана се изчислява по формулата n2 = 0,82n1.t

Хоризонталните рамки са много популярни. Рик Роджърс (KI8GX) експериментира с "накланяща се рамка", прикрепена към единична мачта.

За монтиране на варианта „наклонена рамка” с периметър 41,5 м е необходима мачта с височина 10...12 метра и спомагателна опора с височина около два метра. Към тези мачти са прикрепени противоположните ъгли на рамката, която е оформена като квадрат. Разстоянието между мачтите е избрано така, че ъгълът на наклона на рамката спрямо земята да е в рамките на 30 ... 45 ° Точката на захранване на рамката е разположена в горния ъгъл на квадрата. Рамката се захранва от коаксиален кабел с характерен импеданс 50 ома.Според измерванията на KI8GX, в тази версия рамката има SWR = 1,2 (минимум) при честота 7200 kHz, SWR = 1,5 (доста „глупав“ минимум ) при честоти над 14100 kHz, SWR =2,3 за целия диапазон от 21 MHz, SWR=1,5 (минимум) при честота 28400 kHz. В краищата на диапазоните стойността на КСВ не надвишава 2,5. Според автора, леко увеличаване на дължината на рамката ще измести минимумите по-близо до телеграфните секции и ще направи възможно получаването на SWR по-малко от две във всички работни диапазони (с изключение на 21 MHz).

QST № 4 2002 г

Вертикална антена 10,15 метра

Проста комбинирана вертикална антена за обхвати 10 и 15 m може да се направи както за работа в стационарни условия, така и за пътувания извън града. Антената е вертикален излъчвател (фиг. 1) с блокиращ филтър (стълба) и две резонансни противотежести. Стълбата е настроена на избраната честота в диапазона от 10 m, така че в този диапазон излъчвателят е елемент L1 (виж фигурата). В обхвата 15 м, стълбовата индуктивност е удължителна бобина и заедно с елемента L2 (вижте фигурата) довежда общата дължина на емитера до 1/4 от дължината на вълната в обхвата 15 м. Елементите на емитера могат да бъдат направени от тръби (в стационарна антена) или от тел (за пътуваща антена). антена), монтирани върху тръби от фибростъкло. Антената "капан" е по-малко "капризна" за настройка и работа от антена, състояща се от два съседни излъчвателя. Размерите на антената са показани на фиг. 2. Емитерът се състои от няколко секции от дуралуминиеви тръби с различни диаметри, свързани помежду си чрез адаптерни втулки. Антената се захранва от 50-омов коаксиален кабел. За да се предотврати протичането на RF ток през външната страна на оплетката на кабела, захранването се подава чрез токов балун (фиг. 3), направен върху пръстеновидно ядро ​​FT140-77. Намотката се състои от четири навивки коаксиален кабел RG174. Електрическата якост на този кабел е достатъчна за работа на предавател с изходна мощност до 150 W. Когато работите с по-мощен предавател, трябва да използвате или кабел с тефлонов диелектрик (например RG188), или кабел с голям диаметър, за навиване на който, разбира се, ще ви е необходим феритен пръстен с подходящ размер . Балунът се монтира в подходяща диелектрична кутия:

Препоръчва се между вертикалния емитер и носещата тръба, на която е монтирана антената, да се монтира неиндуктивен двуватов резистор със съпротивление 33 kOhm, който ще предотврати натрупването на статичен заряд върху антената. Удобно е да поставите резистора в кутията, в която е монтиран балунът. Дизайнът на стълбата може да бъде всеки.
По този начин индукторът може да бъде навит върху парче PVC тръба с диаметър 25 mm и дебелина на стената 2,3 mm (долната и горната част на емитера се вкарват в тази тръба). Намотката съдържа 7 навивки медна жица с диаметър 1,5 mm в лакова изолация, навита на стъпки от 1-2 mm. Необходимата индуктивност на бобината е 1,16 µH. Керамичен кондензатор с високо напрежение (6 kV) с капацитет 27 pF е свързан паралелно на бобината и резултатът е паралелен трептящ кръг с честота 28,4 MHz. Фината настройка на резонансната честота на веригата се извършва чрез компресиране или разтягане на завоите на намотката. След настройка завоите се фиксират с лепило, но трябва да се има предвид, че прекомерното количество лепило, нанесено върху бобината, може значително да промени нейната индуктивност и да доведе до увеличаване на диелектричните загуби и съответно до намаляване на ефективността на антената. В допълнение, стълбата може да бъде направена от коаксиален кабел, навит на 5 оборота върху PVC тръба с диаметър 20 mm, но е необходимо да се осигури възможност за промяна на стъпката на навиване, за да се осигури прецизна настройка на необходимата резонансна честота. Дизайнът на стълбата за нейното изчисляване е много удобен за използване на програмата Coax Trap, която може да бъде изтеглена от Интернет. Практиката показва, че такива стълби работят надеждно със 100-ватови трансивъри. За предпазване на канала от влиянието на околната среда, той се поставя в пластмасова тръба, която се затваря с тапа отгоре. Противотежестите могат да бъдат направени от гола тел с диаметър 1 mm, като е препоръчително да ги раздалечите възможно най-далече. Ако за противотежести се използват проводници с пластмасова изолация, те трябва да бъдат малко скъсени. По този начин противотежестите, изработени от медна жица с диаметър 1,2 mm във винилова изолация с дебелина 0,5 mm, трябва да имат дължина съответно 2,5 и 3,43 m за обхватите 10 и 15 m. Настройката на антената започва в диапазона 10 m, след като се уверите, че стълбата е настроена на избраната резонансна честота (например 28,4 MHz). Минималният КСВ във фидера се постига чрез промяна на дължината на долната (до стълбата) част на излъчвателя. Ако тази процедура е неуспешна, тогава ще трябва да промените в малки граници ъгъла, под който е разположен противотежестта спрямо излъчвателя, дължината на противотежестта и евентуално местоположението му в пространството.Едва след това те започват да се настройват антената в диапазон от 15 м. Чрез промяна на дължината на горните (след стълба) части на излъчвателя се постига минимален КСВ. Ако е невъзможно да се постигне приемлив SWR, тогава трябва да приложите препоръчаните решения за настройка на 10 m антена. В прототипа на антената в честотната лента 28,0-29,0 и 21,0-21,45 MHz КСВ не надвишава 1,5.

Настройка на антени и вериги с помощта на заглушител

За да управлявате тази схема на генератор на шум, можете да използвате всеки тип реле с подходящо захранващо напрежение и нормално затворен контакт. Освен това, колкото по-високо е захранващото напрежение на релето, толкова по-високо е нивото на смущение, създадено от генератора. За да се намали нивото на смущения на тестваните устройства, е необходимо внимателно да се екранира генераторът и да се захранва от батерия или акумулатор, за да се предотврати навлизането на смущения в мрежата. В допълнение към настройката на устройства, устойчиви на шум, такъв генератор на шум може да се използва за измерване и настройка на високочестотно оборудване и неговите компоненти.

Определяне на резонансната честота на веригите и резонансната честота на антената

Когато използвате приемник за изследване с непрекъснат обхват или вълномер, можете да определите резонансната честота на изпитваната верига от максималното ниво на шум на изхода на приемника или вълномера. За да се елиминира влиянието на генератора и приемника върху параметрите на измерваната верига, техните съединителни бобини трябва да имат минималната възможна връзка с веригата.Когато свържете генератора на смущения към тестваната антена WA1, можете по подобен начин да определите неговата резонансна честота или честоти чрез измерване на веригата.

И. Григоров, РК3ЗК

Широколентова апериодична антена T2FD

Конструкцията на нискочестотни антени, поради големите им линейни размери, създава доста затруднения на радиолюбителите поради липсата на необходимото пространство за тези цели, сложността на производството и инсталирането на високи мачти. Ето защо, когато работят върху сурогатни антени, мнозина използват интересни нискочестотни ленти главно за локални комуникации с усилвател „сто вата на километър“. В радиолюбителската литература има описания на доста ефективни вертикални антени, които според авторите „практически не заемат площ“. Но си струва да запомните, че е необходимо значително пространство за разполагане на системата от противотежести (без която вертикалната антена е неефективна). Ето защо, по отношение на заеманата площ, е по-изгодно да се използват линейни антени, особено тези от популярния тип "обърнат V", тъй като тяхната конструкция изисква само една мачта. Въпреки това, превръщането на такава антена в двулентова антена значително увеличава заеманата площ, тъй като е желателно да се поставят излъчватели с различни обхвати в различни равнини. Опитите за използване на превключваеми удължителни елементи, персонализирани електропроводи и други методи за превръщане на парче тел във всеобхватна антена (с налични височини на окачване от 12-20 метра) най-често водят до създаването на „супер сурогати“, чрез конфигуриране които можете да проведете невероятни тестове на вашата нервна система. Предложената антена не е „супер ефективна“, но позволява нормална работа в две или три ленти без превключване, характеризира се с относителна стабилност на параметрите и не изисква старателна настройка. Имайки висок входен импеданс при ниски височини на окачване, той осигурява по-добра ефективност от обикновените жични антени. Това е леко модифицирана добре позната антена T2FD, популярна в края на 60-те години, за съжаление почти никога не се използва в момента. Очевидно попада в категорията „забравени“ заради абсорбционния резистор, който разсейва до 35% от мощността на предавателя. Именно поради страх да не загубят тези проценти, мнозина смятат T2FD за несериозен дизайн, въпреки че спокойно използват щифт с три противотежести в HF диапазоните, ефективност. което не винаги достига 30%. Трябваше да чуя много „против“ по отношение на предложената антена, често без никаква обосновка. Ще се опитам накратко да очертая плюсовете, които направиха T2FD избран за работа в нискочестотните ленти. При апериодична антена, която в най-простия си вид представлява проводник с характеристичен импеданс Z, натоварен с поглъщателно съпротивление Rh=Z, падащата вълна при достигане на товара Rh не се отразява, а се поглъща напълно. Поради това се установява режим на пътуваща вълна, който се характеризира с постоянна максимална стойност на тока Imax по протежение на целия проводник. На фиг. 1 (A) показва разпределението на тока по полувълновия вибратор, а фиг. 1(B) - по протежение на антената на пътуващата вълна (загубите от радиация и в проводника на антената условно не се вземат предвид. Защрихованата зона се нарича текуща зона и се използва за сравняване на прости жични антени. В теорията на антената има концепцията за ефективна (електрическа) дължина на антената, която се определя чрез замяна на реалния вибратор, е въображаема, по протежение на която токът се разпределя равномерно, имайки същата стойност Imax като тази на изследвания вибратор (т.е. същата като в Фигура 1 (B)). Дължината на въображаемия вибратор е избрана така, че геометричната площ на тока на реалния вибратор да е равна на геометричната площ на въображаемия. За полувълнов вибратор, дължината на въображаемия вибратор, при който токовите площи са равни, е равна на L / 3,14 [pi], където L е дължината на вълната в метри.Не е трудно да се изчисли, че дължината на полувълнов дипол с геометрич. размери = 42 m (3,5 MHz лента) е електрически равно на 26 метра, което е ефективната дължина на дипола. Връщайки се към Фиг. 1(B), лесно е да се установи, че ефективната дължина на апериодична антена е почти равна на до неговата геометрична дължина. Експериментите, проведени в диапазона 3,5 MHz, ни позволяват да препоръчаме тази антена на радиолюбителите като добра опция за съотношение цена-полза. Важно предимство на T2FD е неговата широколентова връзка и производителност при „нелепи“ височини на окачване за нискочестотни ленти, започвайки от 12-15 метра. Например, 80-метров дипол с такава височина на окачване се превръща във „военна“ противовъздушна антена,
защото излъчва нагоре около 80% от подаваната мощност.Основните размери и дизайн на антената са показани на фиг.2.На фиг.3 - горната част на мачтата, където са монтирани съгласувателният трансформатор T и поглъщащото съпротивление R , Дизайн на трансформатора на фиг Трансформатор може да бъде направен на почти всяка магнитна сърцевина с пропускливост от 600-2000 NN. Например сърцевина от горивния модул на тръбни телевизори или чифт пръстени с диаметър 32-36 мм, сгънати заедно. Съдържа три намотки, навити на два проводника, например MGTF-0,75 кв. мм (използван от автора). Напречното сечение зависи от мощността, подадена към антената. Проводниците за намотаване са положени плътно, без стъпка или усуквания. Проводниците трябва да се кръстосат на мястото, посочено на фиг. 4. Достатъчно е да навиете 6-12 оборота във всяка намотка. Ако внимателно разгледате фиг. 4, производството на трансформатор не създава никакви затруднения. Сърцевината трябва да бъде защитена от корозия с лак, за предпочитане масло или лепило, устойчиво на влага. Абсорбаторът теоретично трябва да разсейва 35% от входната мощност. Експериментално е установено, че резисторите MLT-2 при липса на постоянен ток при честоти KB могат да издържат на 5-6-кратни претоварвания. При мощност 200 W са достатъчни 15-18 паралелно свързани MLT-2 резистора. Полученото съпротивление трябва да бъде в диапазона 360-390 ома. При посочените на фиг. 2 размери антената работи в диапазона 3,5-14 MHz. За да работите в честотната лента от 1,8 MHz, препоръчително е да увеличите общата дължина на антената до поне 35 метра, в идеалния случай 50-56 метра. Ако трансформаторът T е инсталиран правилно, антената не се нуждае от настройка, просто трябва да се уверите, че SWR е в диапазона 1,2-1,5. В противен случай грешката трябва да се търси в трансформатора. Трябва да се отбележи, че с популярния трансформатор 4: 1, базиран на дълга линия (една намотка в два проводника), производителността на антената рязко се влошава и SWR може да бъде 1,2-1,3.

Немска четворна антена на 80,40,20,15,10 и дори 2м

Повечето градски радиолюбители са изправени пред проблема с поставянето на късовълнова антена поради ограниченото пространство. Но ако има място за окачване на телена антена, тогава авторът предлага да я използвате и да направите „НЕМСКА Четворна /изображения/книга/антена“. Той съобщава, че работи добре на 6 любителски ленти: 80, 40, 20, 15, 10 и дори 2 метра. Диаграмата на антената е показана на фигурата.За да я произведете, ще ви трябват точно 83 метра медна жица с диаметър 2,5 mm. Антената е квадрат със страна 20,7 метра, който е окачен хоризонтално на височина 30 фута - това е приблизително 9 м. Свързващата линия е направена от 75 Ohm коаксиален кабел. Според автора антената има усилване от 6 dB спрямо дипола. На 80 метра има доста високи ъгли на излъчване и работи добре на разстояния от 700... 800 км. Започвайки от диапазона 40 метра, ъглите на излъчване във вертикалната равнина намаляват. Хоризонтално, антената няма приоритети на посоката. Авторът му предлага да се използва и за мобилно-стационарна работа на терен.

3/4 дълга жична антена

Повечето от неговите диполни антени са базирани на дължина на вълната 3/4L от всяка страна. Ще разгледаме един от тях - „Обърнат Vee“.
Физическата дължина на антената е по-голяма от нейната резонансна честота; увеличаването на дължината до 3/4L разширява честотната лента на антената в сравнение със стандартен дипол и намалява вертикалните ъгли на излъчване, което прави антената с по-дълъг обхват. В случай на хоризонтално разположение под формата на ъглова антена (полудиамант), тя придобива много прилични насочени свойства. Всички тези свойства се отнасят и за антената, направена под формата на "INV Vee". Входният импеданс на антената е намален и са необходими специални мерки за координиране с електропровода.С хоризонтално окачване и обща дължина от 3/2L, антената има четири основни и два второстепенни листа. Авторът на антената (W3FQJ) предоставя много изчисления и диаграми за различни дължини на рамото на дипола и улов на окачването. Според него той е извел две формули, съдържащи две „магически“ числа, които позволяват да се определи дължината на рамото на дипола (във футове) и дължината на фидера по отношение на любителските ленти:

L (всяка половина) = 738/F (в MHz) (във футове футове),
L (фидер) = 650/F (в MHz) (във футове).

За честота от 14,2 MHz,
L (всяка половина) = 738/14,2 = 52 фута (фута),
L (захранващо устройство) = 650/F = 45 фута 9 инча.
(Превърнете сами в метричната система; авторът на антената изчислява всичко във футове). 1 фут =30,48 см

Тогава за честота от 14,2 MHz: L (всяка половина) = (738/14,2)* 0,3048 =15,84 метра, L (фидер) = (650/F14,2)* 0,3048 =13,92 метра

P.S. За други избрани съотношения на дължината на ръката коефициентите се променят.

Годишникът на радиото от 1985 г. публикува антена с малко странно име. Той е изобразен като обикновен равнобедрен триъгълник с периметър 41,4 м и очевидно не е привлякъл внимание. Както се оказа по-късно, беше напразно. Просто имах нужда от обикновена многолентова антена и я окачих на ниска височина - около 7 метра. Дължината на захранващия кабел RK-75 е около 56 m (половин вълнов ретранслатор). Измерените стойности на КСВ практически съвпаднаха с посочените в Годишника. Бобината L1 е навита върху изолационна рамка с диаметър 45 mm и съдържа 6 навивки от проводник PEV-2 с дебелина 2 ... 2 mm. HF трансформатор T1 е навит с проводник MGShV върху феритен пръстен 400NN 60x30x15 mm, съдържа две намотки от по 12 оборота всяка. Размерът на феритния пръстен не е критичен и се избира въз основа на входящата мощност. Захранващият кабел е свързан само както е показано на фигурата; ако е включен наобратно, антената няма да работи. Антената не изисква настройка, основното е точно да се поддържат нейните геометрични размери. Когато работи на обхват 80 м, в сравнение с други прости антени, тя губи в предаването - дължината е твърде малка. При приемане разликата практически не се усеща. Измерванията, извършени от ВЧ моста на Г. Брагин ("R-D" № 11), показаха, че имаме работа с нерезонансна антена. Измервателят на честотната характеристика показва само резонанса на захранващия кабел. Може да се предположи, че резултатът е доста универсална антена (от прости), има малки геометрични размери и нейният SWR е практически независим от височината на окачването. Тогава стана възможно да се увеличи височината на окачването до 13 метра над земята. И в този случай стойността на КСВ за всички основни любителски ленти, с изключение на 80 метра, не надвишава 1,4. При осемдесетте стойността му варира от 3 до 3,5 при горната честота на обхвата, така че допълнително се използва обикновен антенен тунер, за да го съпостави. По-късно беше възможно да се измери SWR на WARC обхватите. Там стойността на КСВ не надвишава 1,3. Чертежът на антената е показан на фигурата.

В. Гладков, RW4HDK Чапаевск

ЗАЗЕМНА ПЛАН на 7 MHz

Когато работи в нискочестотни ленти, вертикалната антена има редица предимства. Въпреки това, поради големия си размер, той не може да бъде инсталиран навсякъде. Намаляването на височината на антената води до спад на устойчивостта на излъчване и увеличаване на загубите.Като изкуствена "земя" се използва екран от телена мрежа и осем радиални проводника.Антената се захранва от коаксиален кабел 50 ома. SWR на антената, настроена с последователен кондензатор, беше 1, 4. В сравнение с предишната използвана антена "Inverted V", тази антена осигури печалба от 1 до 3 пункта при работа с DX.

QST, 1969, N 1 Радиолюбител С. Гарднър (K6DY/W0ZWK) приложи капацитивен товар в края на антената „Ground Plane“ на честотната лента 7 MHz (виж фигурата), което направи възможно намаляването на височината му до 8 м. Товарът е цилиндър от телени решетки

P.S. В допълнение към QST, описание на тази антена беше публикувано в списание "Радио".През 1980 г., докато все още бях начинаещ радиолюбител, направих тази версия на GP. Капацитивният товар и изкуствената почва бяха направени от поцинкована мрежа, за щастие в онези дни имаше много от това. Наистина антената превъзхожда Inv.V на дълги маршрути. Но след като инсталирах класическия 10-метров GP, разбрах, че няма нужда да правя контейнер върху тръбата, но е по-добре да го направя с два метра по-дълъг. Сложността на производството не плаща за дизайна, да не говорим за материалите за производството на антената.

Антена DJ4GA

На външен вид тя прилича на образуващата на дисконна антена и нейните габаритни размери не надвишават общите размери на конвенционален полувълнов дипол.Сравнението на тази антена с полувълнов дипол със същата височина на окачване показа, че е донякъде по-нисък от дипола SHORT-SKIP за комуникации на къси разстояния, но е значително по-ефективен от него за комуникации на дълги разстояния и за комуникации, осъществявани с помощта на земни вълни. Описаната антена има по-голяма честотна лента в сравнение с дипол (с около 20%), която в диапазона от 40 m достига 550 kHz (при ниво на КСВ до 2).С подходящи промени в размера антената може да се използва и на други групи. Въвеждането на вериги с четири прореза в антената, подобно на начина, по който беше направено в антената W3DZZ, прави възможно внедряването на ефективна многолентова антена. Антената се захранва от коаксиален кабел с характеристичен импеданс 50 ома.

P.S. Направих тази антена. Всички размери бяха последователни и идентични с чертежа. Монтиран е на покрива на пететажна сграда. При движение от триъгълника на 80-метровия диапазон, разположен хоризонтално, по близките маршрути загубата беше 2-3 точки. Той беше проверен по време на комуникация със станции от Далечния изток (приемно оборудване R-250). Спечелени срещу триъгълника с максимум половин точка. В сравнение с класическия GP той загуби с точка и половина. Използваното оборудване е самоделно, UW3DI усилвател 2xGU50.

Всевълнова любителска антена

Антената на френски любител радиолюбител е описана в списание "CQ". Според автора на дизайна антената дава добри резултати при работа на всички късовълнови любителски обхвати - 10 м, 15 м, 20 м, 40 м и 80 м. Не изисква нито особено внимателни изчисления (с изключение на изчисляване на дължината на диполите) или прецизна настройка. Трябва да се монтира незабавно, така че максималната характеристика на посоката да е ориентирана в посоката на преференциалните връзки. Захранващото устройство на такава антена може да бъде или двупроводно, с характерен импеданс от 72 ома, или коаксиално, със същия характерен импеданс. За всеки обхват, с изключение на обхвата 40 m, антената има отделен полувълнов дипол. На 40-метровата лента, 15-метров дипол работи добре в такава антена.Всички диполи са настроени на средните честоти на съответните любителски ленти и са свързани в центъра паралелно на две къси медни жици. Захранващото устройство е запоено към същите проводници отдолу. Три плочи от диелектричен материал се използват за изолиране на централните проводници един от друг. В краищата на плочите са направени отвори за закрепване на диполни проводници. Всички точки на свързване на проводниците в антената са запоени, а точката на свързване на фидера е увита с пластмасова лента, за да се предотврати навлизането на влага в кабела. Дължината L (в m) на всеки дипол се изчислява по формулата L=152/fcp, където fav е средната честота на диапазона, MHz. Диполите са изработени от медна или биметална жица, опънатите проводници са направени от тел или въже. Височина на антената - всяка, но не по-малко от 8,5 m.

P.S. Монтиран е и на покрива на пететажна сграда, 80-метров дипол е изключен (размерът и конфигурацията на покрива не го позволяват). Мачтите бяха изработени от сух чам с диаметър 10 см, височина 10 метра. Антенните листове са направени от кабел за заваряване. Кабелът е прерязан, взета е една жила, състояща се от седем резервни проводника. Освен това го усуках малко, за да увелича плътността. Те се оказаха нормални, отделно окачени диполи. Напълно приемлив вариант за работа.

Превключваеми диполи с активно захранване

Антената с превключваема диаграма на излъчване е тип двуелементна линейна антена с активна мощност и е проектирана да работи в обхвата 7 MHz. Усилването е около 6 dB, съотношението напред-назад е 18 dB, съотношението настрани е 22-25 dB. Ширината на лъча при ниво на половин мощност е около 60 градуса За обхват 20 m L1 = L2 = 20,57 m: L3 = 8,56 m
Биметал или мравка. кабел 1,6… 3 мм.
I1 =I2= 14m кабел 75 Ohm
I3= 5.64m кабел 75 Ohm
I4 =7.08m кабел 50 Ohm
I5 = кабел с произволна дължина 75 ома
K1.1 - HF реле REV-15

Както се вижда от фиг. 1, два активни вибратора L1 и L2 са разположени на разстояние L3 (фазово изместване 72 градуса) един от друг. Елементите се захранват извън фаза, общото фазово изместване е 252 градуса. K1 осигурява превключване на посоката на излъчване на 180 градуса. I3 - верига за изместване на фазата I4 - секция за съгласуване на четвърт вълна. Настройката на антената се състои в регулиране на размерите на всеки елемент един по един до минималния КСВ, като вторият елемент е свързан накъсо през полувълнов повторител 1-1(1.2). КСВ в средата на диапазона не надвишава 1,2, в краищата на диапазона -1,4. Размерите на вибраторите са дадени за височина на окачване 20 м. От практическа гледна точка, особено при работа в състезания, система, състояща се от две подобни антени, разположени перпендикулярно една на друга и раздалечени в пространството, се е доказала добре. В този случай на покрива се поставя превключвател, постига се моментално превключване на диаграмата на излъчване в една от четирите посоки. Една от опциите за разполагане на антената сред типични градски сгради е показана на фиг. 2. Тази антена се използва от 1981 г., повтаря се много пъти на различни QTH и е използвана за извършване на десетки хиляди QSOs с повече от 300 страни по света.

От сайта UX2LL първоизточник "Радио № 5 стр. 25 С. Фирсов. UA3LDH

Лъчева антена за 40 метра с превключваема диаграма на излъчване

Антената, показана схематично на фигурата, е изработена от медна тел или биметал с диаметър 3...5 mm. Съвпадащата линия е направена от същия материал. Като превключващи релета се използват релета от радиостанцията RSB. Съпоставителят използва променлив кондензатор от конвенционален излъчващ приемник, внимателно защитен от влага. Контролните проводници на релето са занитени към найлонов разтеглив шнур, минаващ по централната линия на антената.Антената има широка диаграма на излъчване (около 60°). Съотношението на излъчване напред-назад е в рамките на 23...25 dB. Изчисленото усилване е 8 dB. Антената е използвана дълго време на станция UK5QBE.

Владимир Латишенко (RB5QW) Запорожие, Украйна

P.S. Извън моя покрив, като вариант на открито, от интерес проведох експеримент с антена, направена като Inv.V. Останалото научих и изпълних като в този дизайн. Релето използва автомобилен, четири-щифтов, метален корпус. Тъй като използвах батерия 6ST132 за захранване. Оборудване TS-450S. Сто вата. Наистина резултатът, както се казва, е очевиден! При преминаване на изток започнаха да се наричат ​​японски станции. VK и ZL, които се насочиха малко по на юг, имаха затруднения да си проправят път през гарите на Япония. Няма да описвам Запада, всичко беше в подем! Антената е супер! Жалко, че няма достатъчно място на покрива!

Многолентов дипол на WARC ленти

Антената е изработена от меден проводник с диаметър 2 мм. Изолационните дистанционери се изработват от текстолит с дебелина 4 мм (може и от дървени дъски), върху който с помощта на болтове (МВ) се закрепват изолатори за външно електрическо окабеляване. Антената се захранва от коаксиален кабел тип RK75 с всякаква разумна дължина. Долните краища на изолационните ленти трябва да бъдат опънати с найлонов шнур, тогава цялата антена ще се разтегне добре и диполите няма да се припокриват един с друг. Редица интересни DX-QSO бяха извършени с тази антена от всички континенти, използвайки UA1FA трансивър с един GU29 без RA.

Антена DX 2000

Късовълновите оператори често използват вертикални антени. За да инсталирате такива антени, като правило е необходимо малко свободно пространство, така че за някои радиолюбители, особено тези, живеещи в гъсто населени градски райони), вертикалната антена е единствената възможност да отидете в ефир на къси вълни. все още малко известните вертикални антени, работещи във всички HF ленти, е антената DX 2000. При благоприятни условия антената може да се използва за DX радиокомуникации, но при работа с местни кореспонденти (на разстояния до 300 км) тя е по-ниска към дипол. Както е известно, вертикална антена, инсталирана над добре проводима повърхност, има почти идеални „DX свойства“, т.е. много нисък ъгъл на светене. Това не изисква висока мачта Многолентовите вертикални антени, като правило, са проектирани с бариерни филтри (стълби) и работят почти по същия начин като еднолентовите четвърт вълнови антени. Широколентовите вертикални антени, използвани в професионалните високочестотни радиокомуникации, не са намерили голям отклик в радиолюбителските радиочестоти, но имат интересни свойства. На Фигурата показва най-популярните вертикални антени сред радиолюбителите - четвърт вълнов излъчвател, електрически удължен вертикален излъчвател и вертикален излъчвател със стълби. Пример за т.нар експоненциалната антена е показана вдясно. Такава обемна антена има добра ефективност в честотната лента от 3,5 до 10 MHz и доста задоволително съвпадение (SWR<3) вплоть до верхней границы КВ диапазона (30 МГц). Очевидно, что КСВ = 2 - 3 для транзисторного передатчика очень нежелателен, но, учитывая широкое распространение в настоящее время антенных тюнеров (часто автоматических и встроенных в трансивер), с высоким КСВ в фидере антенны можно мириться. Для лампового усилителя , имеющего в выходном каскаде П - контур, как правило, КСВ = 2 - 3 не представлява проблем. Вертикалната антена DX 2000 е вид хибрид на теснолентова четвърт вълнова антена (земна равнина), настроена на резонанс в някои любителски ленти, и широколентова експоненциална антена. Антената се основава на тръбен излъчвател с дължина около 6 м. Сглобява се от алуминиеви тръби с диаметър 35 и 20 mm, вмъкнати една в друга и образуващи четвърт вълнов излъчвател с честота приблизително 7 MHz. Настройката на антената на честота от 3,6 MHz се осигурява от индуктор 75 μH, свързан последователно, към който е свързана тънка алуминиева тръба с дължина 1,9 м. Устройството за съгласуване използва индуктор 10 μH, към крановете на който е свързан кабел . Освен това към бобината са свързани 4 странични излъчвателя от медна жица в PVC изолация с дължина 2480, 3500, 5000 и 5390 mm. За закрепване емитерите се удължават с найлонови шнурове, чиито краища се събират под намотка 75 μH. При работа в диапазон от 80 m е необходимо заземяване или противотежести, поне за защита от мълния. За да направите това, можете да заровите няколко поцинковани ленти дълбоко в земята. При инсталиране на антена на покрива на къща е много трудно да се намери някакъв вид „земя“ за HF. Дори добре направеното заземяване на покрива няма нулев потенциал спрямо земята, така че е по-добре да използвате метални за заземяване на бетонен покрив.
конструкции с голяма площ. В използваното устройство за съгласуване заземяването е свързано към клемата на бобината, в която индуктивността до крана, където е свързана оплетката на кабела, е 2,2 μH. Такава малка индуктивност не е достатъчна за потискане на токовете, протичащи през външната страна на оплетката на коаксиалния кабел, така че трябва да се направи спирателен дросел чрез навиване на около 5 m от кабела в намотка с диаметър 30 ​​cm . За ефективна работа на всяка четвърт вълнова вертикална антена (включително DX 2000) е наложително да се произведе система от четвърт вълнови противотежести. Антената DX 2000 е произведена в радиостанция SP3PML (Военен клуб на късовълновите и радиолюбители PZK).

На фигурата е показана скица на дизайна на антената. Излъчвателят е изработен от издръжливи дуралуминиеви тръби с диаметър 30 ​​и 20 mm. Проводниците, използвани за закрепване на медните емитерни проводници, трябва да са устойчиви както на разтягане, така и на атмосферни условия. Диаметърът на медните проводници не трябва да надвишава 3 mm (за да се ограничи собственото им тегло) и е препоръчително да се използват изолирани проводници, което ще осигури устойчивост на атмосферни условия. За да фиксирате антената, трябва да използвате здрави изолационни елементи, които не се разтягат при промяна на метеорологичните условия. Разделителите за медни проводници на излъчватели трябва да бъдат направени от диелектрик (например PVC тръби с диаметър 28 mm), но за увеличаване на твърдостта те могат да бъдат направени от дървен блок или друг материал, който е възможно най-лек. Цялата конструкция на антената е монтирана върху стоманена тръба с дължина не повече от 1,5 m, предварително здраво закрепена към основата (покрива), например със стоманени момчета. Антенният кабел може да бъде свързан чрез конектор, който трябва да бъде електрически изолиран от останалата част от конструкцията. За да настроите антената и да съпоставите нейния импеданс с характеристичния импеданс на коаксиалния кабел, се използват индуктивни бобини от 75 μH (възел A) и 10 μH (възел B). Антената се настройва на необходимите участъци от HF лентите чрез избор на индуктивност на намотките и положение на отводите. Мястото за инсталиране на антената трябва да бъде свободно от други конструкции, за предпочитане на разстояние 10-12 m, тогава влиянието на тези структури върху електрическите характеристики на антената е малко.

Допълнение към статията:

Ако антената е монтирана на покрива на жилищна сграда, нейната височина на монтаж трябва да бъде повече от два метра от покрива до противотежестите (от съображения за безопасност). Категорично не препоръчвам свързването на заземяването на антената към общото заземяване на жилищна сграда или към всякакви фитинги, които съставляват покривната конструкция (за да се избегнат огромни взаимни смущения). По-добре е да използвате индивидуално заземяване, разположено в сутерена на къщата. Тя трябва да бъде опъната в комуникационните ниши на сградата или в отделна тръба, закрепена към стената отдолу нагоре. Има възможност за използване на мълниеприемник.

В. Баженов UA4CGR

Метод за точно изчисляване на дължината на кабела

Много радиолюбители използват коаксиални линии с 1/4 вълна и 1/2 вълна.Те са необходими като съпротивителни трансформатори на повторител на импеданса, линии за забавяне на фазата за активно захранвани антени и т.н.Най-простият метод, но и най-неточен, е методът на умножаване част от дължината на вълната по коефициента е 0,66, но не винаги е подходяща, когато е необходимо да се изчисли точно дължината на кабела, например 152,2 градуса. Такава точност е необходима за антени с активно захранване, където качеството на работа на антената зависи от точността на фазиране. Коефициентът 0,66 се приема като среден, т.к за същия диелектрик диел. пропускливостта може да се отклони значително и следователно коефициентът 0,66 ще се отклони.Бих искал да предложа метода, описан от ON4UN. Това е просто, но изисква оборудване (трансивър или генератор с цифрова скала, добър SWR метър и еквивалент на натоварване от 50 или 75 ома в зависимост от Z кабела) Фиг. 1. От фигурата можете да разберете как работи този метод. Кабелът, от който се планира да се направи необходимия сегмент, трябва да бъде съединен накъсо в края. След това нека разгледаме една проста формула. Да кажем, че имаме нужда от сегмент от 73 градуса, за да работим на честота от 7,05 MHz. Тогава нашият кабелен участък ще бъде точно 90 градуса при честота 7,05 x (90/73) = 8,691 MHz.Това означава, че когато настройваме трансивъра по честота, при 8,691 MHz нашият SWR метър трябва да показва минималния SWR, защото при тази честота дължината на кабела ще бъде 90 градуса, а за честота 7,05 MHz ще бъде точно 73 градуса. Тъй като е в късо съединение, той ще обърне късото съединение. късо съединение в безкрайно съпротивление и по този начин няма да повлияе по никакъв начин на показанията на КСВ метъра при честота от 8,691 MHz.За тези измервания е необходим или достатъчно чувствителен КСВ метър, или достатъчно мощен еквивалент на натоварване, т.к. Ще трябва да увеличите мощността на трансивъра за надеждна работа на SWR метъра, ако той няма достатъчно мощност за нормална работа. Този метод дава много висока точност на измерване, която е ограничена от точността на SWR метъра и точността на скалата на трансивъра. За измервания можете да използвате и анализатора на антената VA1, който споменах по-рано. Отворен кабел ще покаже нулев импеданс при изчислената честота. Много е удобно и бързо. Мисля, че този метод ще бъде много полезен за радиолюбителите.

Александър Барски (VAZTTTT), vаЗ[email protected]

Асиметрична GP антена

Антената не е (фиг. 1) нищо повече от „земна плоскост“ с удължен вертикален излъчвател с височина 6,7 m и четири противотежести, всяка с дължина 3,4 m. Широколентов импедансен трансформатор (4:1) е инсталиран на захранващата точка. На пръв поглед посочените размери на антената може да изглеждат неправилни. Въпреки това, като добавим дължината на излъчвателя (6,7 м) и противотежестта (3,4 м), ние сме убедени, че общата дължина на антената е 10,1 м. Като се вземе предвид коефициентът на скъсяване, това е Lambda / 2 за 14 MHz диапазон и 1 ламбда за 28 MHz. Трансформаторът на съпротивлението (фиг. 2) е направен по общоприетия метод върху феритен пръстен от операционната система на черно-бял телевизор и съдържа 2x7 оборота. Той е инсталиран в точката, където входният импеданс на антената е около 300 ома (подобен принцип на възбуждане се използва в съвременните модификации на антената Windom). Средният вертикален диаметър е 35 mm. За постигане на резонанс при необходимата честота и по-точно съвпадение с фидера, размерът и позицията на противотежестите могат да се променят в малки граници. Във версията на автора антената има резонанс на честоти от около 14,1 и 28,4 MHz (SWR = 1,1 и 1,3, съответно). Ако желаете, чрез приблизително удвояване на размерите, показани на Фиг. 1, можете да постигнете работа на антената в диапазона 7 MHz. За съжаление, в този случай ъгълът на излъчване в диапазона 28 MHz ще бъде „повреден“. Въпреки това, като използвате U-образно устройство за съвпадение, инсталирано близо до трансивъра, можете да използвате авторската версия на антената за работа в обхвата 7 MHz (макар и със загуба от 1,5...2 точки спрямо полувълновия дипол ), както и в 18-те ленти, 21, 24 и 27 MHz. За пет години работа антената показа добри резултати, особено в 10-метровия диапазон.

Къса антена за 160 метра

Операторите на къси вълни често имат затруднения при инсталирането на пълноразмерни антени за работа в нискочестотни HF ленти. Един от възможните варианти на съкратен (около половината) дипол за обхват 160 m е показан на фигурата. Общата дължина на всяка половина на излъчвателя е около 60 м. Те са сгънати на три, както е показано схематично на фигура (а) и се държат в това положение от два крайни (в) и няколко междинни (б) изолатора. Тези изолатори, както и подобен централен, са направени от нехигроскопичен диелектричен материал с дебелина приблизително 5 mm. Разстоянието между съседните проводници на антенната тъкан е 250 mm.

Като захранващо устройство се използва коаксиален кабел с характерен импеданс 50 ома. Антената се настройва на средната честота на любителския обхват (или необходимия участък от него - например телеграф) чрез преместване на двата джъмпера, свързващи външните й проводници (те са показани като пунктирани линии на фигурата) и поддържане на симетрията на дипола. Джъмперите не трябва да имат електрически контакт с централния проводник на антената. При посочените на фигурата размери е постигната резонансна честота от 1835 kHz чрез монтиране на джъмпери на разстояние 1,8 м от краищата на платното.Коефициентът на стояща вълна при резонансната честота е 1,1. В статията няма данни за зависимостта му от честотата (т.е. честотната лента на антената).

Антена за 28 и 144 MHz

За ефективна работа в обхватите 28 и 144 MHz са необходими въртящи се насочени антени. Въпреки това, обикновено не е възможно да се използват две отделни антени от този тип на една радиостанция. Ето защо авторът направи опит да комбинира антени от двата диапазона, като ги направи под формата на една структура. Двулентовата антена е двоен "квадрат на 28 MHz, върху носещия лъч на който е монтиран 144 MHz девиаторен вълнов канал (фиг. 1 и 2). Както показа практиката, взаимното им влияние един върху друг е незначително. Влиянието на вълновия канал се компенсира от леко намаляване на периметрите на кадрите." квадрат." "Квадрат", по мое мнение, подобрява параметрите на вълновия канал, увеличавайки усилването и потискането на обратното излъчване. Антените се захранват от фидери от коаксиален кабел 75 ома. "Квадратният" фидер е включен в пролуката в долния ъгъл на рамката на вибратора (на фиг. 1 вляво).Леката асиметрия с тази връзка причинява само леко изкривяване на диаграмата на излъчване в хоризонталната равнина и не влияят на другите параметри.Фидерът на вълновия канал е свързан чрез балансиращо U-образно коляно ( Фигура-3).Както показват измерванията, КСВ във фидерите на двете антени не надвишава 1.1.Мачтата на антената може да бъде направена от стомана или дуралуминиева тръба с диаметър 35-50 мм Към мачтата е прикрепена скоростна кутия, комбинирана с реверсивен двигател Върху две метални пластини с болтове М5 е завинтена „квадратна“ траверса от борово дърво. Напречното сечение е 40х40 мм. В краищата му има напречни елементи, които се поддържат от осем квадратни дървени стълба с диаметър 15-20 мм.Рамките са направени от гола медна тел с диаметър 2 мм (може да се използва тел ПЕВ-2 1,5 - 2 мм Периметърът на рамката на рефлектора е 1120 см, на вибратора 1056 см. Вълновият канал може да бъде направен от медни или месингови тръби или пръти.Неговата траверса е фиксирана към "квадратната" траверса с помощта на две скоби. Настройките на антената нямат специални функции. Ако препоръчаните размери се повтарят точно, може да не е необходимо. Антените показаха добри резултати в продължение на няколко години работа в радиостанцията RA3XAQ. Много DX комуникации бяха извършени на 144 MHz - с Брянск, Москва, Рязан, Смоленск, Липецк, Владимир. На 28 MHz бяха инсталирани общо повече от 3,5 хиляди QSOs, сред които - от VP8, CX, LU, VK, KW6, ZD9 и др. Дизайнът на двулентовата антена беше повторен три пъти от радиолюбителите на Калуга (RA3XAC, RA3XAS, RA3XCA) и също получи положителни оценки.

P.S. През осемдесетте години на миналия век имаше точно такава антена. Основно предназначен за работа чрез сателити с ниска орбита... RS-10, RS-13, RS-15. Използвах UW3DI с трансвертор Zhutyaevsky и R-250 за приемане. Всичко работи добре с десет вата. Квадратчетата на десетката работеха добре, имаше много VK, ZL, JA и т.н.. И преминаването тогава беше прекрасно!

Париж?! Взех го!

Вашингтон?! Взех го!

И след като се качи там, приемникът спря да приема далечни радиостанции“, ми каза баща ми като дете.

Оттогава минаха няколко десетилетия и приемникът, сякаш нищо не се е случило, продължава да превзема градовете. Честно казано, не съм правил нищо с приемника. Тези съветски лампи ще продължат да работят и след апокалипсиса. Всичко опира до антената.

Късно вечер, в блясъка на пламъка на камината, без да пускам електричество, натискам клавиша на старото радио, светещата гама с градове уютно насища сумрака на стаята, въртя нониуса, настройвам се радиостанцията.
Дългият вълнов диапазон е безшумен. Вярно, точно в правоъгълника на мащаба на светещия прозорец на град Варшава, на честота от около 1300 метра, е заснета радиостанцията „Полско радио“, което прави обхват по права линия от повече от 1150 km .
Средните вълни се улавят от местни и далечни радиостанции. И тук вземаме пробег от повече от 2000 км.
Вече почти 2 години в Москва и региона централните канали за радиоразпръскване спряха да работят на тези вълни (DV, SV).

Късите вълни са особено оживени, тук има фул хаус. На къси вълни радиовълните могат да пътуват около Земята и радиостанциите могат да се приемат от всяка точка на земното кълбо, но условията за разпространение на радиовълните тук зависят от времето и състоянието на йоносферата, от която те могат да бъдат отразени.
Пускам настолната лампа и на всички честоти (с изключение на VHF) вместо радиостанции непрекъснат шум, преминаващ в тътен. Сега настолната лампа, включително захранващите кабели, е предавател на смущения, който пречи на нормалното радиоприемане. Модерните в момента енергоспестяващи лампи и други домакински уреди (телевизори, компютри) са превърнали мрежовите проводници в антени за предаватели на смущения. Веднага след като мрежовият проводник от лампата беше преместен на няколко метра от кабела за спускане на антената, приемането на радиостанции се възобнови.

Проблемът с шумоустойчивостта съществуваше през миналия век и в диапазона на дължината на вълната на метра беше решен чрез различни дизайни на антени, които бяха наречени „анти-шум“.

Антени против шум.

За първи път прочетох описание на противошумни антени в списанието Radiofront през 1938 г. (23, 24).

Ориз. 2.

Ориз. 3.

Подобно описание на дизайна на противошумна антена има в списание Radiofront за 1939 г. (06). Но тук бяха получени добри резултати в диапазона на дългите дължини на вълните. Степента на затихване на смущенията беше 60 dB. Тази статия може да представлява интерес за любителските радиокомуникации в Далечния изток (136 kHz).

Вярно е, че в момента най-добри резултати се получават при използване на съгласуващ усилвател директно в антената, който е свързан чрез коаксиален кабел към съгласуващия усилвател на входа на самия приемник.

Метла антена.

Това беше първата ми самоделна антена, която направих за детекторен приемник. Първата антена, на която се изгорих, калайдисвайки всеки проводник, задавайки ъглите на прътите стриктно според чертежа с помощта на транспортир. Колкото и да се опитвах, приемникът на детектора не работеше с него. Ако тогава бях сложил капак на тенджера вместо метла, ефектът щеше да е подобен. След това, в детството, приемникът беше спасен от мрежовото окабеляване, единият проводник от който беше свързан към входа на детектора чрез изолационен кондензатор. Тогава разбрах, че за нормална работа на приемника дължината на антенния проводник трябва да бъде най-малко 20 метра и нека всички видове електронни облаци, провеждащи слоеве въздух над метлицата, остават на теория. Старите хора все още ще си спомнят, че метлата, прикрепена към комина, улавяше изключително добре, когато димът вървеше вертикално нагоре. В селата обикновено запалваха печката вечер и приготвяха вечерята в чугунени тенджери. Вечер, като правило, вятърът утихва и димът се издига в колона. В същото време вечер вълните се пречупват от йонизирания слой на земната повърхност и приемането в тези вълнови диапазони се подобрява.
Най-добри резултати могат да бъдат получени със снимките на антената по-долу (Фигура 5 - 6). Това също са антени с групиран капацитет. Тук телената рамка и спиралата включва 15 - 20 метра тел. Ако покривът е достатъчно висок и не е изработен от метал и свободно предава радиовълни, тогава такива композиции (фиг. 5, 6) могат да бъдат поставени на тавана.

Ориз. 5. "Радио за всички" 1929 г. № 11

Ориз. 6. "Радио за всички" 1929 г. № 11

Антена за рулетка.

Използвах обикновена строителна лента с дължина на стоманен лист 5 метра. Тази рулетка е много удобна като HF антена, тъй като има метален скоб, електрически свързан чрез вала към лентата на лентата. Джобните HF приемници са с чисто символична антена, иначе не биха се побрали в джоб. Веднага след като прикрепих ролетката към антената на приемника, късовълновите ленти в района на 13 метра започнаха да се задушават от големия брой приети радиостанции.

Прием към осветителната мрежа.

Това е заглавието на статия в радиолюбителското списание за 1924 г. № 03. Сега тези антени са влезли в историята, но ако е необходимо, все още можете да използвате мрежови кабели в някое изгубено село, като първо сте изключили всички съвременни домакински уреди .

Домашна L-образна антена.

Тези антени са показани на фигура 4. a, b). Хоризонталната част на антената не трябва да надвишава 20 метра, обикновено се препоръчват 8 - 12 метра. Разстоянието от земята е най-малко 10 метра. По-нататъшното увеличаване на височината на антената води до увеличаване на атмосферните смущения.

Направих тази антена от мрежов носач на макара. Такава антена (фиг. 8) е много лесна за разполагане на полето. Между другото, приемникът на детектора работи добре с него. На фигурата, която показва детекторен приемник, осцилиращ кръг е направен от една мрежова макара (2), а второто мрежово разширение (1) се използва като L-образна антена.

Рамкови антени.

Антената може да бъде направена под формата на рамка и представлява входна регулируема осцилираща верига, която има насочени свойства, което значително намалява смущенията в радиоприемането.

Магнитна антена.

При производството му се използва феритен цилиндричен прът, както и правоъгълен прът, който заема по-малко място в джобното радио. Входната регулируема верига е поставена върху пръта. Предимството на магнитните антени е техният малък размер, висок коефициент на качество на веригата и, като следствие, висока селективност (настройка от съседни станции), което, заедно с насоченото свойство на антената, само ще добави още едно предимство, като например по-добра шумоустойчивост на приемане в града. Използването на магнитни антени е до голяма степен предназначено за приемане на местни радиостанции, но високата чувствителност на съвременните приемници на DV, MF и HF лентите и положителните свойства на антената, изброени по-горе, осигуряват добър обхват на радиоприемане.

Така например успях да хвана далечна радиостанция с помощта на магнитна антена, но веднага щом свързах допълнителна обемиста външна антена, станцията се изгуби в шума от атмосферни смущения.

Магнитната антена в стационарния приемник има въртящо се устройство.

На плосък ферит (подобен на дължина на цилиндричен) прът с размери 3 X 20 X 115 mm, клас 400NN за диапазоните DV и SV, намотките са навити с тел PELSHO, PEL 0,1 - 0,14, върху подвижна хартиена рамка, 190 и 65 оборота всеки.

За HF диапазона контурната бобина е поставена върху диелектрична рамка с дебелина 1,5 - 2 mm и съдържа 6 навивки, навити на стъпки (с разстояние между навивките) с дължина на веригата 10 mm. Диаметър на телта 0,3 - 0,4 мм. Рамката с намотки е прикрепена към самия край на пръта.

Тавански антени.

От доста време използвам тавана за телевизионни и радио антени. Тук, далеч от електрическото окабеляване, антената на MF и HF диапазоните работи добре. Покривът от мек покрив, ондулин, шисти е прозрачен за радиовълни. Списание „Радио за всеки” за 1927 (04) дава описание на такива антени. Авторът на статията „Тавански антени“, S. N. Bronstein, препоръчва: „Формата може да бъде много разнообразна в зависимост от размера на помещението. Общата дължина на окабеляването трябва да бъде най-малко 40 - 50 метра. Материалът е антенен кабел или звънчева жица, монтирани върху изолатори. Няма нужда от светкавица с такава антена.“

Използвах както плътен, така и многожилен проводник от електрическото окабеляване, без да премахвам изолацията от него.

Таванна антена.

Това е същата антена, с която приемникът на баща ми улавя градове. Медна намотка с диаметър 0,5 - 0,7 mm се навива около молив и след това се опъва под тавана на стаята. Имаше тухлена къща и висок етаж и приемникът работеше отлично, но когато се преместиха в къща от стоманобетон, армировъчната мрежа на къщата стана пречка за радиовълните и радиото спря да работи нормално.

Из историята на антените.

Връщайки се назад във времето, ми беше интересно да разбера как е изглеждала първата антена в света.

Първата антена е предложена от А. С. Попов през 1895 г., това е дълга тънка жица, повдигната с балони. Той беше прикрепен към детектор на мълнии (приемник, който открива изхвърляния на мълния), прототип на радиотелеграф. И по време на първото радиопредаване в света през 1896 г., на среща на Руското физико-химическо общество в кабинета по физика на Санкт Петербургския университет, тънък проводник беше опънат от първия радиотелеграфен радиоприемник до вертикална антена (списание Радио, 1946 г. 04 05 „Първа антена“).

Ориз. 13. Първа антена.

HF обхватът съдържа редица радиочестоти (27 MHz, често използвани от шофьорите), излъчващи много станции. Тук няма телевизионни предавания. Днес ще разгледаме любителските сериали, използвани от различни радио ентусиасти. Честоти 3.7; 7; 14; 21, 28 MHz от HF обхвата, свързани като 1: 2: 4: 6: 8. Важно е, както ще видим по-късно, че става възможно да се направи антена, която да улавя всички деноминации (проблемът с координацията е десето нещо). Вярваме, че винаги ще има хора, които ще използват информацията, ще слушат радиопредавания. Днешната тема е Направи си сам HF антена.

Ще разочароваме много, днес отново ще говорим за вибратори. Обектите на Вселената се образуват от вибрации (възгледите на Никола Тесла). Животът привлича живота, това е движение. За да се даде живот на вълната, са необходими вибрации. Промените в електрическото поле пораждат магнитна реакция, така че честотата, която пренася информация към етера, кристализира. Имобилизираното поле е мъртво. Постоянният магнит няма да генерира вълна. Образно казано, електричеството е мъжко начало, то съществува само в движение. Магнетизмът е доста женствено качество. Авторите обаче се заровиха във философията.

Смята се, че хоризонталната поляризация е за предпочитане за предаване. Първо, диаграмата на азимутното излъчване не е кръгла (те го казаха мимоходом), със сигурност ще има по-малко смущения. Знаем, че различни обекти като кораби, автомобили, танкове са оборудвани за комуникация. Не можете да губите команди, заповеди, думи. Дали обектът ще се обърне в грешната посока, но хоризонтална ли е поляризацията? Ние не сме съгласни с известни, уважавани автори, които пишат: вертикалната поляризация е избрана като връзка за антена с по-опростен дизайн. Докоснете се до въпроса за аматьорите, по-скоро става въпрос за приемствеността на наследството от предишните поколения.

Нека добавим: при хоризонтална поляризация параметрите на Земята имат по-малко влияние върху разпространението на вълната; освен това при вертикална поляризация фронтът страда от затихване, лобът се издига до 5 - 15 градуса, което е нежелателно при предаване на дълги разстояния разстояния. За вертикално поляризирани (монополни) антени доброто заземяване е важно. Ефективността на антената директно зависи. По-добре е да заровите проводници с дължина около една четвърт дължина на вълната в земята; колкото по-дълго, толкова по-висока е ефективността. Пример:

• 2 проводника – 12%;
• 15 проводника – 46%;
• 60 проводника – 64%;
• ∞ проводници – 100%.

Увеличаването на броя на проводниците намалява импеданса на вълната, доближавайки се до идеалния (на посочения тип вибратор) - 37 ома. Моля, обърнете внимание, че качеството не трябва да се доближава до идеалното, 50 ома не трябва да се съгласуват с кабела (при комуникация се използва RK - 50). Страхотна сделка. Нека допълним информационния пакет с един прост факт: при хоризонтална поляризация сигналът се добавя към отразения от Земята, което дава увеличение от 6 dB. Вертикалната поляризация има толкова много недостатъци, че я използват (оказа се интересно със заземителни проводници) и се примиряват с нея.

Дизайнът на HF антените се свежда до прост вибратор с четвърт вълна и полувълна. Вторите са по-малки по размер и са по-малко приети, вторите са по-лесни за координиране. Мачтите се поставят вертикално с помощта на дистанционни елементи и въжета. Те описаха конструкция, окачена на дърво. Не всеки знае: на разстояние половин вълна от антената не трябва да има смущения. Прилага се за железни и стоманобетонни конструкции. Чакайте малко да се зарадвате, при честота 3,7 MHz разстоянието е... 40 метра. Антената достига височината на осмия етаж. Създаването на четвърт вълнов вибратор не е лесно.

Удобно е да построите кула, за да слушате радио, решихме да си спомним стария начин за улавяне на дълги вълни. В приемниците от съветската епоха ще намерите вътрешни феромагнитни антени. Нека да видим дали дизайните са подходящи за предназначението им (улавяне на предавания).

HF магнитна антена

Да кажем, че има нужда да се приемат честоти от 3,7 - 7 MHz. Нека да видим дали е възможно да се проектира магнитна антена. Образува се от сърцевина с кръгло, квадратно, правоъгълно напречно сечение. Размерите се преизчисляват по формулата:

do = 2 √ рс / π;

do е диаметърът на кръглия прът; h, c - височина, ширина на правоъгълното сечение.

Навиването не се извършва по цялата дължина, всъщност трябва да изчислите колко да навиете и да изберете вида на проводника. Да вземем за пример стар учебник по дизайн и да се опитаме да изчислим HF антена с честоти 3,7 - 7 MHz. Да вземем съпротивлението на входното стъпало на приемника за 1000 ома (на практика четците измерват сами входното съпротивление на приемника), параметърът на еквивалентното затихване на входната верига, при който се постига зададената селективност, е равен на 0,04.

Антената, която проектираме, е част от резонансна верига. Резултатът е каскада, надарена с известна селективност. Как да запоявате, помислете сами, просто следвайте формулите. Тези, които извършват изчислението, ще трябва да намерят максималния и минималния капацитет на настройващия кондензатор, като използват формулата: Cmax = K 2 Cmin + Co (K 2 – 1).

K – коефициент на поддиапазон, определен от отношението на максималната резонансна честота към минималната. В нашия случай 7 / 3,7 = 1,9. Той е избран от неясни (според учебника) съображения; следвайки примера, даден в текста, нека го приемем равен на 30 pF. Няма да сгрешим много. Нека Cmin = 10 pF, намираме горната граница на регулиране:

Cmax = 3,58 x 10 + 30 (3,58 – 1) = 35,8 + 77,4 = 110 pF.

Закръглено, разбира се, можете да вземете променлив кондензатор с по-голям диапазон. Примерът дава 10-365 pF. Нека изчислим необходимата индуктивност на веригата по формулата:

L = 2,53 x 10 4 (K 2 – 1) / (110 – 10) 7 2 = 13,47 µH.

Значението на формулата е ясно, нека добавим, че 7 е горната граница на диапазона, изразена в MHz. Изберете сърцевината на намотката. При честотите на сърцевината магнитната проницаемост е M = 100; ние избираме клас ферит 100NN. Вземаме стандартна сърцевина с дължина 80 mm, диаметър 8 mm. Съотношение l / d = 80 / 8 =10. От справочници извличаме ефективната стойност на магнитната проницаемост md. Това се оказва 41.

Намираме диаметъра на намотката D = 1,1 d = 8,8, броят на намотките се определя по формулата:

W = √(L / L1) D md mL pL qL;

Разчитаме коефициентите на формулата визуално с помощта на графиките по-долу. Фигурите ще показват референтните цифри, използвани по-горе. Търси марката ферит, не живее човек само с хляб. D се изразява в сантиметри. Авторите получават: L1 = 0.001, mL = 0.38, pL = 0.9. Нека изчислим qL по формулата:

qL = (d / D) 2 = (8 / 8,8) 2 = 0,826.

Заменяме числата в крайния израз за изчисляване на броя на завоите на феритна HF антена и се оказва:

W = √ (13,47 / 0,001) x 0,88 x 41 x 0,38 x 0,9 x 0,826 = 373 оборота.

Каскадата трябва да бъде свързана към първия усилвател на приемника, заобикаляйки входната верига. Да кажем нещо повече, сега сме изчислили средната селективност в диапазона от 3,7-7 MHz. В допълнение към антената, той едновременно включва входната верига на приемника. Следователно ще е необходимо да се изчисли индуктивността на свързване с усилвателя, като се изпълнят условията за осигуряване на селективност (ние вземаме типични стойности).

Lsv = (der - d) Rin / 2 π fmin K 2 = (0,04 - 0,01) 1000 / 2 x 3,14 x 3,7 x 3,61 = 0,35 μH.

Коефициентът на трансформация ще бъде m = √ 0,35 / 13,47 = 0,16. Намираме броя на завъртанията на комуникационната намотка: 373 x 0,16 = 60 завъртания. Навиваме антената с тел PEV-1 с диаметър 0,1 mm и навиваме намотката с PELSHO с диаметър 0,12 mm.

Много хора вероятно се интересуват от няколко въпроса. Например целта на формулите Co за изчисляване на променлив кондензатор. Авторът срамежливо избягва въпроса, уж първоначалния капацитет на веригата. Трудолюбивите читатели ще изчислят резонансните честоти на паралелна верига, в която е запоен първоначален капацитет от 30 pF. Ще направим лека грешка, като препоръчаме поставянето на тримерен кондензатор от 30 pF до променливия кондензатор. Веригата се донастройва. Начинаещите се интересуват от електрическата верига, която ще включва домашна HF антена ... Паралелната верига, сигналът от която се отстранява от трансформатор, се формира от навити бобини. Ядрото е общо.

Готова е независима HF антена. Това ще намерите в туристическо радио (моделите с динамо днес са популярни). HF антените (и още повече SW) биха били големи, ако дизайнът беше направен под формата на типичен вибратор. Такива конструкции не се използват в преносимо оборудване. Най-простите HF антени заемат много място. По-добър прием. Целта на HF антената е да подобри качеството на сигнала. В апартамента, лоджия. Казаха ни как да направим миниатюрна HF антена. Използвайте вибратори в страната, на полето, в гората и на открито. Материал, предоставен от справочника за дизайн. Книгата е пълна с грешки, но резултатът изглежда приемлив.

Дори старите учебници страдат от печатни грешки, пропуснати от редакторите. Това се отнася за повече от един клон на радиоелектрониката.

Днес, когато по-голямата част от стария жилищен фонд е приватизиран, а новият със сигурност е частна собственост, за радиолюбителя става все по-трудно да инсталира пълноразмерни антени на покрива на къщата си. Покривът на жилищна сграда е част от собствеността на всеки жител на къщата, в която живее, и те никога повече няма да ви позволят да ходите върху него, още по-малко да инсталирате някаква антена и да разваляте фасадата на сградата. Въпреки това днес има случаи, когато радиолюбител сключва споразумение с жилищния отдел за наемане на част от покрива с антената си, но това изисква допълнителни финансови средства и това е съвсем друга тема. Ето защо много начинаещи радиолюбители могат да си позволят само антени, които могат да бъдат инсталирани на балкон или лоджия, рискувайки да получат порицание от управителя на сградата за увреждане на фасадата на сградата с абсурдна изпъкнала конструкция.

Молете се на Господ някой „всезнаещ активист“ да не спомене вредното излъчване на антената, като от клетъчните антени. За съжаление трябва да признаем, че настъпи нова ера за радиолюбителите да пазят в тайна своето хоби и своите КВ антени, въпреки парадокса на тяхната законност в правния смисъл на този въпрос. Тоест, държавата разрешава излъчване въз основа на „Закона за съобщенията на Руската федерация“, а нивата на разрешената мощност отговарят на стандартите за HF излъчване SanPiN 2.2.4/2.1.8.055-96, но те трябва да да бъдат невидими, за да избегнат безсмислени доказателства за законността на тяхната дейност.

Предложеният материал ще помогне на радиолюбителя да разбере антени с голямо скъсяване, които могат да бъдат поставени на пространството на балкон, лоджия, на стената на жилищна сграда или на ограничено антенно поле. Материалът „Балконски HF антени за начинаещи“ предоставя преглед на опциите за антени от различни автори, публикувани преди това както на хартиен носител, така и в електронен вид и избрани за условията на тяхното инсталиране в ограничено пространство.

Обяснителните коментари ще помогнат на начинаещия да разбере как работи антената. Представените материали са насочени към начинаещи радиолюбители, които да придобият умения за конструиране и избор на мини-антени.

1. Херцов дипол.
2. Съкратен херцов дипол.
3. Спирални антени.
4. Магнитни антени.
5. Капацитивни антени.

1. Херцов дипол

Най-класическият тип антена безспорно е херцовият дипол. Това е дълъг проводник, най-често с размер на острието на антената с половин дължина на вълната. Проводникът на антената има свой собствен капацитет и индуктивност, които са разпределени по повърхността на антената; те се наричат ​​параметри на разпределената антена. Капацитетът на антената създава електрическия компонент на полето (E), а индуктивният компонент на антената създава магнитното поле (H).

Класическият херцов дипол по своята същност има внушителни размери и съставлява половин дължина на вълната. Преценете сами, при честота от 7 MHz дължината на вълната е 300/7 = 42,86 метра, а половин вълна ще бъде 21,43 метра! Важни параметри на всяка антена са нейните характеристики от пространствена страна, това е нейната бленда, устойчивост на излъчване, ефективна височина на антената, диаграма на излъчване и т.н., както и от страна на захранващия фидер, това е входният импеданс, наличието на реактивен компоненти и взаимодействието на фидера с излъчваната вълна. Полувълновият дипол е линеен, широко разпространен излъчвател в практиката на антенната технология. Всяка антена обаче има своите предимства и недостатъци.

Нека веднага да отбележим, че за добрата работа на всяка антена са необходими поне две условия: наличието на оптимален ток на отклонение и ефективно образуване на електромагнитна вълна. HF антените могат да бъдат както вертикални, така и хоризонтални. Инсталирайки полувълнов дипол вертикално и намалявайки височината му чрез превръщане на четвъртата част в противотежести, получаваме така наречената четвърт вълнова вертикала. Вертикалните четвърт вълнови антени, за тяхната ефективна работа, изискват добра „радиозаземка“, т.к Почвата на планетата Земя има лоша проводимост. Заземяването на радиото се заменя със свързващи противотежести. Практиката показва, че минималният необходим брой противотежести трябва да бъде около 12, но е по-добре техният брой да надвишава 20... 30, а в идеалния случай трябва да имате 100-120 противотежести.

Никога не трябва да забравяме, че идеалната вертикална антена със сто противотежести има ефективност от 47%, а ефективността на антена с три противотежести е по-малка от 5%, което е ясно отразено на графиката. Мощността, подадена към антена с малък брой противотежести, се абсорбира от земната повърхност и околните обекти, като ги нагрява. Точно същата ниска ефективност очаква ниско монтиран хоризонтален вибратор. Просто казано, земята отразява лошо и поглъща добре излъчваните радиовълни, особено когато вълната все още не се е образувала в близката зона от антената, като замъглено огледало. Повърхността на морето отразява по-добре, а пясъчната пустиня изобщо не отразява. Според теорията на реципрочността, параметрите и характеристиките на антената са еднакви както за приемане, така и за предаване. Това означава, че в режим на приемане, близо до вертикала с малък брой противотежести, възникват големи загуби на полезния сигнал и, като следствие, увеличаване на шумовия компонент на получения сигнал.

Класическите вертикални противотежести трябва да са не по-малки от дължината на основния щифт, т.е. Токовете на изместване, протичащи между щифта и противотежестите, заемат определен обем пространство, което участва не само във формирането на насочеността, но и във формирането на напрегнатостта на полето. За по-голямо приближение можем да кажем, че всяка точка на щифта съответства на своя собствена огледална точка на противотежестта, между които текат токове на отклонение. Факт е, че токовете на изместване, както всички обикновени токове, текат по пътя на най-малкото съпротивление, което в този случай е концентрирано в обем, ограничен от радиуса на щифта. Генерираният модел на излъчване ще бъде суперпозиция (суперпозиция) на тези токове. Връщайки се към казаното по-горе, това означава, че ефективността на класическата антена зависи от броя на противотежестите, т.е. колкото повече противотежести, толкова по-голям е подмагнитващият ток, толкова по-ефективна е антената, ТОВА Е ПЪРВОТО УСЛОВИЕ за добра работа на антената.

Идеалният случай е полувълнов вибратор, разположен в открито пространство при липса на абсорбираща почва, или вертикален вибратор, разположен върху твърда метална повърхност с радиус от 2-3 дължини на вълната. Това е необходимо, така че почвата на земята или предметите около антената да не пречат на ефективното формиране на електромагнитната вълна. Факт е, че образуването на вълна и фазовото съвпадение на магнитната (H) и електрическата (E) компонента на електромагнитното поле не се случва в близката зона на Херцовия дипол, а в средната и далечната зона при a разстояние от 2-3 дължини на вълната, ТОВА Е ВТОРОТО УСЛОВИЕ за добра работа на антените. Това е основният недостатък на класическия Херцов дипол.

Образуваната електромагнитна вълна в далечната зона е по-малко податлива на влиянието на земната повърхност, огъва се около нея, отразява се и се разпространява в околната среда. Всички много кратки понятия, описани по-горе, са необходими, за да се разбере по-нататъшната същност на конструирането на аматьорски балконски антени - да се търси дизайн на антената, при който вълната се формира вътре в самата антена.

Вече е ясно, че поставянето на пълноразмерни антени, четвърт вълнов прът с противотежести или полувълнов Hertz HF дипол е почти невъзможно да се постави в балкон или лоджия. И ако радиолюбител успя да намери достъпна точка за монтиране на антена на сградата срещу балкона или прозореца, тогава днес това се счита за голям късмет.

2. Скъсен херцов дипол.

С ограничено пространство на негово разположение, радиолюбителят трябва да направи компромис и да намали размера на антените. Антени, чиито размери не надвишават 10...20% от дължината на вълната λ, се считат за електрически малки. В такива случаи често се използва скъсен дипол. Когато антената се скъси, нейният разпределен капацитет и индуктивност намаляват и съответно резонансът й се променя към по-високи честоти. За да се компенсира този недостатък, в антената се въвеждат допълнителни индуктори L и капацитивни товари C като съединени елементи (фиг. 1).

Максималната ефективност на антената се постига чрез поставяне на удължителни намотки в краищата на дипола, т.к токът в краищата на дипола е максимален и разпределен по-равномерно, което осигурява максимална ефективна височина на антената hd = h. Включването на бобините на индуктора по-близо до центъра на дипола ще намали собствената му индуктивност, в този случай токът към краищата на дипола пада, ефективната височина намалява, а впоследствие и ефективността на антената.

Защо е необходим капацитивен товар в скъсен дипол? Факт е, че при голямо скъсяване факторът на качеството на антената значително се увеличава и честотната лента на антената става по-тясна от радиолюбителския обхват. Въвеждането на капацитивни товари увеличава капацитета на антената, намалява качествения фактор на формираната LC верига и разширява нейната честотна лента до приемливо ниво. Скъсен дипол се настройва на работната честота в резонанс или чрез индуктори, или чрез дължината на проводниците и капацитивните товари. Това осигурява компенсиране на реактивното им съпротивление на резонансната честота, което е необходимо при условията на съгласуване с захранващото устройство.

Забележка: По този начин ние компенсираме необходимите характеристики на скъсената антена, за да я съчетаем с фидера и пространството, но намаляването на нейните геометрични размери ВИНАГИ води до намаляване на нейната ефективност (ефективност).

Един от примерите за изчисляване на разширителен индуктор е ясно описан в Radio Magazine, брой 5, 1999 г., където изчислението се извършва от съществуващ излъчвател. Индукторите L1 и L2 са разположени тук в точката на захранване на четвъртвълновия дипол A и противотежестта D (фиг. 2.). Това е еднолентова антена.

Можете също така да изчислите индуктивността на съкратен дипол на уебсайта на радиолюбителя RN6LLV - той предоставя връзка за изтегляне на калкулатор, който може да помогне при изчисляването на индуктивността на разширението.

Има и патентовани съкратени антени (Diamond HFV5), които имат многолентова версия, вижте фиг. 3, електрическата му схема също е там.

Работата на антената се основава на паралелното свързване на резонансни елементи, настроени на различни честоти. При преминаване от един диапазон към друг те практически не се влияят един на друг. Индукторите L1-L5 са удължителни бобини, всяка проектирана за собствен честотен диапазон, точно като капацитивните товари (удължение на антената). Последните са с телескопичен дизайн и чрез промяна на дължината им могат да регулират антената в малък честотен диапазон. Антената е много теснолентова.

* Мини антена за 27 MHz обхват, с автор С. Зауголни. Нека да разгледаме по-отблизо нейната работа. Антената на автора се намира на 4-ия етаж на 9-етажна панелна сграда в отвор на прозорец и по същество е вътрешна антена, въпреки че тази версия на антената ще работи по-добре извън периметъра на прозорец (балкон, лоджия). Както се вижда от фигурата, антената се състои от осцилаторна верига L1C1, настроена в резонанс на честотата на комуникационния канал, а комуникационната намотка L2 действа като съгласуващ елемент с фидера, фиг. 4.а. Основният излъчвател тук е капацитивен товар под формата на телени рамки с размери 300 * 300 mm и скъсен симетричен дипол, състоящ се от две парчета тел 750 mm всяка. Като се има предвид, че вертикално разположен полувълнов дипол би заел височина от 5,5 m, тогава антена с височина само 1,5 m е много удобен вариант за поставяне в отвор на прозорец.

Ако изключим резонансната верига от веригата и свържем коаксиалния кабел директно към дипола, тогава резонансната честота ще бъде в диапазона 55-60 MHz. Въз основа на тази диаграма е ясно, че елементът за настройка на честотата в този дизайн е осцилаторна верига и скъсяването на антената с 3,7 пъти не намалява значително нейната ефективност. Ако в този дизайн използвате осцилиращ кръг, настроен на други по-ниски честоти в HF диапазона, разбира се, антената ще работи, но с много по-ниска ефективност. Например, ако такава антена е настроена на любителската лента от 7 MHz, тогава коефициентът на скъсяване на антената от половин вълна от този диапазон ще бъде 14,3, а ефективността на антената ще падне още повече (с корен квадратен от 14), т.е. повече от 200 пъти. Но не можете да направите нищо по въпроса; трябва да изберете дизайн на антената, който ще бъде възможно най-ефективен. Този дизайн ясно показва, че излъчващите елементи тук са капацитивни товари под формата на телени квадрати и биха изпълнявали функциите си по-добре, ако бяха изцяло метални. Слабата връзка тук е осцилаторната верига L1C1, която трябва да има висок качествен фактор-Q и част от полезната енергия в този дизайн се губи вътре в плочите на кондензатора C1. Следователно, въпреки че увеличаването на капацитета на кондензатора намалява резонансната честота, то също така намалява общата ефективност на този дизайн. Когато се проектира тази антена за по-ниски честоти от HF обхвата, трябва да се обърне внимание на това, че при резонансната честота L1 е максимална, а C1 е минимална, като не забравяме, че капацитивните излъчватели са част от резонансната система като цяло. Препоръчително е максималното честотно припокриване да бъде проектирано не повече от 2, а излъчвателите да бъдат разположени възможно най-далече от стените на сградата. Балконната версия на тази антена с камуфлаж от любопитни очи е показана на фиг. 4.б. Именно тази антена се използва известно време в средата на 20-ти век на военни превозни средства в HF диапазона с честота на настройка от 2-12 MHz.

* Еднолентова версия на “Undying Fuchs Antenna”(21 MHz) е показано на фиг. 5.a. Дългият 6,3 метра щифт (почти половин вълна) се захранва от края от паралелен трептящ кръг със също толкова високо съпротивление. Г-н Фукс реши, че това е начинът, по който паралелната осцилаторна верига L1C1 и полувълновият дипол са съвместими един с друг и така е... Както знаете, полувълновият дипол е самодостатъчен и работи сам за себе си, не се нуждае от противотежести като четвърт вълнов вибратор. Емитерът (медна жица) може да се постави в пластмасова въдица. Докато работите на въздух, такава въдица може да се премести отвъд парапета на балкона и да се върне обратно, но през зимата това създава редица неудобства. Като „земя“ за осцилиращата верига се използва парче тел от само 0,8 m, което е много удобно при поставяне на такава антена на балкон. В същото време това е изключителен случай, когато саксия може да се използва като заземяване (шегувам се). Индуктивността на резонансната намотка L2 е 1,4 μH, тя е направена върху рамка с диаметър 48 mm и съдържа 5 навивки от 2,4 mm проводник със стъпка 2,4 mm. Веригата използва две части коаксиален кабел RG-6 като резонансен кондензатор с капацитет 40 pF. Сегментът (C2 според диаграмата) е непроменена част от резонансния кондензатор с дължина не повече от 55-60 cm, а по-къс сегмент (C1 според диаграмата) се използва за фина настройка на резонанс (15- 20 см). Комуникационната бобина L1 под формата на един оборот върху бобината L2 е направена от кабел RG-6 с 2-3 см празнина в оплетката му, а регулирането на SWR се извършва чрез преместване на този оборот от средата към противотежестта.

Забележка: Антената на Fuchs работи добре само в полувълновата версия на излъчвателя, която също може да бъде съкратена като спирална антена (прочетете по-долу).

* Опция за многолентова балконска антенапоказано на фиг. 5 Б. Тестван е през 50-те години на миналия век. Тук индуктивността играе ролята на разширителна бобина в режим на автотрансформатор. И кондензатор C1 на 14 MHz настройва антената на резонанс. Такъв щифт изисква добро заземяване, което е трудно да се намери на балкона, въпреки че за тази опция можете да използвате обширна мрежа от отоплителни тръби във вашия апартамент, но не се препоръчва да доставяте повече от 50 W мощност. Индуктор L1 има 34 навивки от медна тръба с диаметър 6 mm, навити на рамка с диаметър 70 mm. Завои от 2,3 и 4 оборота. В диапазона 21 MHz превключвателят P1 е затворен, P2 е отворен, в диапазона 14 MHz P1 и P2 са затворени. При 7 MHz положението на превключвателите е същото като при 21 MHz. В диапазона 3,5 MHz P1 и P2 са отворени.Превключвател P3 определя координацията с фидера. И в двата случая е възможно да се използва пръчка от около 5 м, тогава останалата част от излъчвателя ще виси на земята. Ясно е, че използването на такива опции за антена трябва да бъде над 2-рия етаж на сградата.

Този раздел не представя всички примери за скъсяване на диполни антени; други примери за скъсяване на линеен дипол ще бъдат представени по-долу.

3. Спирални антени.

Продължавайки обсъждането на темата за съкратените антени за балконски цели, не можем да пренебрегнем спиралните антени от HF обхвата. И разбира се, е необходимо да си припомним техните свойства, които имат почти всички свойства на дипол на Херц.

Всяка скъсена антена, чиито размери не надвишават 10-20% от дължината на вълната, се класифицира като електрически малка антена.

Характеристики на малки антени:

1. Колкото по-малка е антената, толкова по-малко омични загуби трябва да има. Малките антени, сглобени от тънки проводници, не могат да работят ефективно, тъй като изпитват повишени токове, а ефектът на кожата изисква ниско повърхностно съпротивление. Това е особено вярно за антени с размери на излъчвателя значително по-малки от една четвърт от дължината на вълната.
2. Тъй като напрегнатостта на полето е обратно пропорционална на размера на антената, намаляването на размера на антената води до увеличаване на много висока напрегнатост на полето в близост до нея, а с увеличаване на подаваната мощност води до появата на " Огънят на Свети Елмо” ефект.
3. Силовите линии на електрическото поле на скъсените антени имат определен ефективен обем, в който е концентрирано това поле. Има форма, близка до елипсоид на въртене. По същество това е обемът на квазистатичното поле на близкото поле на антената.
4. Малка антена с размери λ/10 или по-малко има качествен фактор около 40-50 и относителна честотна лента не повече от 2%. Следователно е необходимо да се въведе настройващ елемент в такива антени в рамките на една любителска лента. Този пример е лесен за наблюдение с магнитни антени с малки размери. Увеличаването на честотната лента намалява ефективността на антената; следователно, винаги трябва да се стремите да увеличите ефективността на ултрамалките антени по различни начини.

* Намаляване на размера на симетричен полувълнов диполдоведе първо до появата на удължителни индуктори (фиг. 6.а), а намаляването на междувитковия му капацитет и максималното повишаване на ефективността доведе до появата на индуктор за проектиране на спирални антени с напречно излъчване. Спиралната антена (фиг. 6.b.) е съкратен класически полувълнов (четвърт вълнов) дипол, навит в спирала с разпределени индуктивности и капацитети по цялата дължина. Коефициентът на качество на такъв дипол се е увеличил и честотната лента е станала по-тясна.

За да се разшири честотната лента, скъсен спирален дипол, подобно на скъсен линеен дипол, понякога е оборудван с капацитивен товар, фиг. 6.b.

Тъй като при изчисляване на еднократни антени концепцията за ефективна площ на антената (A eff.) се практикува доста широко, ще разгледаме възможностите за увеличаване на ефективността на спиралните антени с помощта на крайни дискове (капацитивен товар) и ще се обърнем към графичен пример за разпределение на тока на фиг. 7. Поради факта, че в класическата спирална антена индукторът (сгънатият лист на антената) е разпределен по цялата дължина, разпределението на тока по протежение на антената е линейно и площта на тока леко се увеличава. Където Iap е токът на антивъзла на спиралната антена, Фиг. 7.a. А ефективната площ на антената е Aeff. определя тази част от областта на фронта на равнинната вълна, от която антената отнема енергия.

За разширяване на честотната лента и увеличаване на ефективната зона на излъчване се практикува инсталирането на крайни дискове, което повишава ефективността на антената като цяло, фиг. 7.b.

Когато става дума за спирални антени с един край (четвърт вълна), винаги трябва да помните, че Aeff. зависи до голяма степен от качеството на земята. Следователно трябва да знаете, че същата ефективност на четвърт вълнов вертикал се осигурява от четири противотежести с дължина λ/4, шест противотежести с дължина λ/8 и осем противотежести с дължина λ/16. Освен това, двадесет противотежести с дължина λ /16 осигуряват същата ефективност като осем противотежести с дължина λ /4. Става ясно защо балконските радиолюбители стигнаха до полувълновия дипол. Работи за себе си (виж Фиг. 7.в.), електропроводите са затворени към елементите си и „земята“, както е в структурите на Фиг. 7.а;б. не му трябва. В допълнение, спиралните антени могат също да бъдат оборудвани с концентрирани елементи за удължаване-L (или скъсяване-C) на електрическата дължина на спиралния излъчвател и тяхната дължина на спиралата може да се различава от спиралата в пълен размер. Пример за това е променлив кондензатор (обсъден по-долу), който може да се разглежда не само като елемент за настройка на последователна осцилаторна верига, но и като съкращаващ елемент. Също спирална антена за преносими станции в обхвата 27 MHz (фиг. 8). Има удължителен индуктор за късата спирала.

* Компромисно решениеможе да се види в дизайна на Валери Проданов (UR5WCA), - 40-20m балконна спирална антена с коефициент на скъсяване K = 14, е доста достойна за вниманието на радиолюбителите без покрив, вижте фиг. 9.

Първо, той е многолентов (7/10/14 MHz), и второ, за да увеличи ефективността си, авторът удвои броя на спиралните антени и ги свърза във фаза. Липсата на капацитивни товари в тази антена се дължи на факта, че разширяването на честотната лента и Aeff. антена се постига чрез синфазно свързване на два еднакви радиационни елемента паралелно. Всяка антена е навита с меден проводник върху PVC тръба с диаметър 5 см, като дължината на проводника на всяка антена е половин дължина на вълната за обхвата 7 MHz. За разлика от антената на Fuchs, тази антена е свързана към захранващото устройство чрез широколентов трансформатор. Изходът на трансформатор 1 и 2 има напрежение в общ режим. Вибраторите в авторската версия са разположени на разстояние само 1 м един от друг, това е ширината на балкона. Тъй като това разстояние се разширява в рамките на балкона, печалбата ще се увеличи леко, но честотната лента на антената ще се разшири значително.

* Радиолюбител Хари Елингтън(WA0WHE, източник "QST", 1972 г., януари. Фиг. 8.) изгради спирална антена за 80 m с коефициент на скъсяване от около K = 6,7, която в градината му може да бъде маскирана като опора за нощна лампа или пилон за флаг. Както се вижда от коментарите му, чуждите радиолюбители също се грижат за относително спокойствие, въпреки че антената е монтирана в частен двор. Според автора спирална антена с капацитивен товар върху тръба с диаметър 102 mm, височина около 6 метра и противотежест от четири проводника лесно постига КСВ 1,2-1,3, а при КСВ = 2 то работи в честотна лента до 100 kHz. Електрическата дължина на жицата в спиралата също беше половин вълна. Полувълновата антена се захранва от края на антената чрез коаксиален кабел с характерен импеданс от 50 ома чрез -150pF KPI, който превръща антената в последователна осцилираща верига (L1C1) с излъчваща индуктивност на спиралата.

Разбира се, вертикалната спирала е по-ниска в ефективността на предаване на класическия дипол, но според автора тази антена е много по-добра при приемане.

* Антени, навити на топка

За да намалите размера на линеен полувълнов дипол, не е необходимо да го усуквате в спирала.

По принцип спиралата може да бъде заменена с други форми на сгъване на полувълнов дипол, например според Минковски, фиг. 11. Върху подложка с размери 175 mm x 175 mm можете да поставите дипол с фиксирана честота 28,5 MHz. Но фракталните антени са много теснолентови и за радиолюбителите те представляват само образователен интерес при трансформирането на дизайна им.

Използвайки друг метод за скъсяване на размера на антените, полувълновият вибратор или вертикалата може да бъде скъсен чрез компресирането му във форма на меандър, Фиг. 12. В същото време параметрите на антена като вертикална или диполна се променят леко, когато се компресират не повече от половината. Ако хоризонталната и вертикалната част на меандъра са равни, усилването на меандърната антена намалява с приблизително 1 dB, а входният импеданс е близо до 50 ома, което позволява такава антена да се захранва директно с 50 омов кабел. По-нататъшното намаляване на размера (НЕ дължината на проводника) води до намаляване на усилването на антената и входния импеданс. Въпреки това, производителността на антената с правоъгълна вълна за диапазона на късите вълни се характеризира с повишена радиационна устойчивост в сравнение с линейните антени със същото скъсяване на проводника. Експериментални изследвания показват, че при височина на меандъра 44 см и с 21 елемента при резонансна честота 21,1 MHz импедансът на антената е 22 ома, докато линеен вертикал със същата дължина има импеданс 10-15 пъти по-малък. Поради наличието на хоризонтални и вертикални участъци на меандъра, антената приема и излъчва електромагнитни вълни както с хоризонтална, така и с вертикална поляризация.

Чрез компресиране или разтягане можете да постигнете резонанс на антената на необходимата честота. Стъпката на меандъра може да бъде 0,015λ, но този параметър не е критичен. Вместо меандър можете да използвате проводник с триъгълни завои или спирала. Необходимата дължина на вибраторите може да се определи експериментално. Като отправна точка можем да приемем, че дължината на „изправения“ проводник трябва да бъде около една четвърт от дължината на вълната за всяко рамо на разделения вибратор.

* “Спирала на Тесла” в балконската антена.Следвайки заветната цел за намаляване на размера на балконската антена и минимизиране на загубите в Aeff, вместо крайни дискове, радиолюбителите започнаха да използват плоска „спирала на Тесла“, която е по-технологична от меандъра, използвайки я като разширителна индуктивност на скъсен дипол и краен капацитет едновременно (фиг. 6. A.). Разпределението на магнитните и електрическите полета в плосък индуктор на Tesla е показано на фиг. 13. Това съответства на теорията за разпространение на радиовълните, където Е-полето и Н-полето са взаимно перпендикулярни.

В антените с две плоски спирали на Тесла също няма нищо свръхестествено и следователно правилата за конструиране на спирална антена на Тесла остават класически:

• Електрическата дължина на спиралата може да бъде антена с асиметрично захранване, или четвърт вълнов вертикален, или сгънат полувълнов дипол.
• Колкото по-голяма е стъпката на намотката и колкото по-голям е диаметърът й, толкова по-висока е нейната ефективност и обратно.
• Колкото по-голямо е разстоянието между краищата на навит полувълнов вибратор, толкова по-висока е неговата ефективност и обратно.

С една дума, получихме сгънат полувълнов дипол под формата на плоски индуктори в краищата му, вижте фиг. 14. До каква степен да се намали или увеличи тази или онази структура, решава радиолюбителят, след като излезе на балкона си с рулетка (след споразумение с окончателния орган, с майка си или съпругата си).

Използването на плосък индуктор с големи разстояния между завоите в краищата на дипола решава два проблема наведнъж. Това е компенсация за електрическата дължина на скъсен вибратор с разпределена индуктивност и капацитет, както и увеличаване на ефективната площ на скъсената антена Aeff, разширявайки едновременно нейната честотна лента, както на фиг. 7.б.в. Това решение опростява дизайна на скъсената антена и позволява на всички разпръснати LC елементи на антената да работят с максимална ефективност. Няма неработещи елементи на антената, например, като капацитет в магнит М.Л.-антени и индуктивност в ЕХ-антени. Трябва да се помни, че скин-ефектът на последния изисква дебели и високопроводими повърхности, но като се има предвид антена с индуктор на Tesla, виждаме, че сгънатата антена повтаря електрическите параметри на конвенционален полувълнов вибратор. В този случай разпределението на токовете и напреженията по цялата дължина на тъканта на антената се подчинява на законите на линейния дипол и остава непроменено с някои изключения. Следователно необходимостта от удебеляване на елементите на антената (спирала на Тесла) напълно отпада. Освен това не се губи енергия за нагряване на антенните елементи. Изброените факти ни карат да се замислим за високия бюджет на този дизайн. А простотата на производството му е подходяща за всеки, който поне веднъж в живота си е държал чук ​​в ръцете си и е превързал пръста си.

Такава антена, с известна намеса, може да се нарече индуктивно-капацитивна антена, която съдържа LC радиационни елементи, или антена "спирала на Тесла". В допълнение, вземането под внимание на близкото поле (квазистатично) може теоретично да даде дори по-високи стойности на якост, което се потвърждава от полеви тестове на този дизайн. EH полето се създава в тялото на антената и съответно тази антена е по-малко зависима от качеството на земята и околните обекти, което по същество е божи дар за семейството балконски антени. Не е тайна, че такива антени съществуват сред радиолюбителите от дълго време и тази публикация предоставя материал за трансформацията на линеен дипол в спирална антена с напречно излъчване, след това в съкратена антена с кодовото име „спирала на Тесла“ . Плоска спирала може да се навие с тел от 1,0-1,5 мм, т.к В края на антената има високо напрежение, а токът е минимален. Тел с диаметър 2-3 мм няма да подобри значително ефективността на антената, но значително ще изтощи портфейла ви.

Забележка: Проектирането и производството на скъсени антени от типа „спирала“ и „спирала на Тесла“ с електрическа дължина λ/2 се сравнява благоприятно със спирала с електрическа дължина λ/4 поради липсата на добра „земя“. “ на балкона.

Захранване на антената.

Разглеждаме антена със спирали на Тесла като симетричен полувълнов дипол, сгънат в две успоредни спирали в краищата си. Техните равнини са успоредни една на друга, въпреки че може да са в една равнина, Фиг. 14. Неговият входен импеданс се различава само малко от класическата версия, така че класическите опции за съвпадение са приложими тук.

Windom линейна антена, вижте фиг. 15. се отнася до вибратори с асиметрично захранване, той се отличава със своята „непретенциозност“ по отношение на координацията с трансивъра. Уникалността на антената Windom се състои в използването й на няколко ленти и лекотата на производство. Трансформирайки тази антена в "спирала на Тесла", в пространството симетричната антена ще изглежда както на фиг. 16.a, - с гама съгласуване и асиметричен дипол на Windom, фиг. 16.b.

По-добре е да решите коя опция за антена да изберете, за да реализирате плановете си да превърнете балкона си в „антенно поле“, като прочетете тази статия до края. Дизайнът на балконските антени се сравнява благоприятно с пълноразмерните, тъй като техните параметри и други комбинации могат да бъдат направени, без да се качвате на покрива на къщата си и без допълнително да наранявате управителя на сградата. В допълнение, тази антена е практическо ръководство за начинаещи радиолюбители, когато на практика можете да научите всички основи на изграждането на елементарни антени „на колене“.

Монтаж на антената

Въз основа на практиката е по-добре да вземете дължината на проводника, който съставлява тъканта на антената, с малък запас, малко по-голям с 5-10% от изчислената дължина; трябва да бъде изолиран едножилен меден проводник за електрическа инсталация с диаметър 1,0-1,5 мм. Носещата конструкция на бъдещата антена е сглобена (чрез запояване) от PVC тръби за отопление. Разбира се, в никакъв случай не трябва да се използват тръби с армирани алуминиеви тръби. Сухи дървени пръчици също са подходящи за провеждане на експеримента, вижте фиг. 17.

Няма нужда руски радиолюбител да ви разказва стъпка по стъпка монтажа на носещата конструкция, той просто трябва да погледне оригиналния продукт отдалеч. Въпреки това, когато сглобявате антена Windom или симетричен дипол, първо си струва да маркирате изчислената точка на захранване върху платното на бъдещата антена и да я фиксирате в средата на траверса, където ще се захранва антената. Естествено, дължината на траверса е включена в общия електрически размер на бъдещата антена и колкото по-дълго е, толкова по-висока е ефективността на антената.

Трансформатор

Импедансът на симетричната диполна антена ще бъде малко по-малък от 50 ома, така че вижте Фиг. 18.a за диаграмата на свързване. може да се подреди чрез просто включване на магнитно резе или използване на гама съвпадение.

Съпротивлението на навитата антена Windom е малко по-малко от 300 ома, така че можете да използвате данните в таблица 1, която впечатлява със своята гъвкавост, използвайки само едно магнитно резе.

Феритното ядро ​​(фиксатор) трябва да се тества преди монтаж на антената. За да направите това, вторичната намотка L2 е свързана към предавателя, а първичната намотка L1 е свързана към еквивалента на антената. Те проверяват КСВ, нагряването на сърцевината, както и загубите на мощност в трансформатора. Ако сърцевината се нагрява при дадена мощност, тогава броят на феритните ключалки трябва да се удвои. Ако има неприемливи загуби на мощност, тогава е необходимо да изберете ферит. За съотношението на загубите на мощност към dB вижте таблица 2.

Без значение колко удобен е феритът, аз все още вярвам, че за излъчваната радиовълна от всяка мини-антена, където е концентрирано огромно EH поле, това е "черна дупка". Близкото разположение на ферита намалява ефективността на мини-антената с µ/100 пъти и всички опити да се направи антената възможно най-ефективна стават напразни. Следователно в мини-антените най-голямо предпочитание се дава на трансформаторите с въздушна сърцевина, фиг. 18.б. Такъв трансформатор, работещ в диапазона 160-10m, се навива с двоен проводник 1,5 mm върху рамка с диаметър 25 и дължина 140 mm, 16 навивки с дължина на намотката 100 mm.

Също така си струва да запомните, че захранващото устройство на такава антена изпитва висок интензитет на излъченото поле върху своята плитка и създава напрежение в него, което влияе отрицателно на работата на трансивъра в режим на предаване. По-добре е да се елиминира ефектът на антената, като се използва блокиращ дросел на захранващото устройство, без да се използват феритни пръстени, вижте Фиг. 19. Това са 5-20 навивки коаксиален кабел, навити на рамка с диаметър 10 - 20 сантиметра.

Такива фидерни дросели могат да бъдат монтирани в непосредствена близост до повърхността на антената (тялото), но е по-добре да надхвърлите границата на висока концентрация на полето и да я инсталирате на разстояние около 1,5-2 m от повърхността на антената. Втори такъв дросел, инсталиран на разстояние λ/4 от първия, няма да навреди.

Настройка на антената

Настройката на антената носи голямо удоволствие и освен това такъв дизайн се препоръчва да се използва за провеждане на лабораторни работи в специализирани колежи и университети, без да напускате лабораторията, по темата „Антени“.

Можете да започнете настройката, като намерите резонансната честота и регулирате SWR на антената. Състои се от преместване на захранващата точка на антената в една или друга посока. За да изясним точката на захранване, няма нужда да премествате трансформатора или захранващия кабел по протежение на напречното рамо и безмилостно да режете проводниците. Тук всичко е близко и просто.

Достатъчно е да направите плъзгачи под формата на „крокодили“ на вътрешните краища на плоските спирали от едната и от другата страна, както е показано на фиг. 20. След като предварително планирахме леко да увеличим дължината на спиралата, като вземем предвид настройките, преместваме плъзгачите от различните страни на дипола на една и съща дължина, но в противоположни посоки, като по този начин преместваме точката на захранване. Резултатът от корекцията ще бъде очакваният КСВ не повече от 1,1-1,2 при намерената честота. Реактивните компоненти трябва да са минимални. Разбира се, както всяка антена, тя трябва да бъде разположена на място, възможно най-близко до условията на мястото на монтажа.

Вторият етап ще бъде да настроите антената точно на резонанс; това се постига чрез скъсяване или удължаване на вибраторите от двете страни до еднакви парчета тел, като се използват същите плъзгачи. Това означава, че можете да увеличите честотата на настройка, като скъсите двете завъртания на спиралата с еднакъв размер и напротив, намалите честотата, като я удължите. След завършване на настройката на бъдещото място за инсталиране, всички антенни елементи трябва да бъдат здраво свързани, изолирани и обезопасени.

Усилване на антената, честотна лента и ъгъл на излъчване

Според практикуващите радиолюбители тази антена има по-нисък ъгъл на излъчване от около 15 градуса от пълноразмерния дипол и е по-подходяща за DX комуникации. Спиралният дипол на Tesla има затихване от -2,5 dB спрямо дипол в пълен размер, инсталиран на същата височина от земята (λ/4). Честотната лента на антената при ниво -3dB е 120-150 kHz! Когато е поставена хоризонтално, описаната антена има диаграма на излъчване във формата на осмица, подобна на тази на пълноразмерен полувълнов дипол, а минимумите на диаграмата на излъчване осигуряват затихване до -25 dB. Ефективността на антената може да се подобри, както в класическата версия, чрез увеличаване на височината на инсталацията. Но когато антените са поставени при същите условия на височини λ/8 и по-ниски, спиралната антена на Тесла ще бъде по-ефективна от полувълнов дипол.

Забележка: Всички тези антени със спирала на Тесла изглеждат идеални, но дори ако такова разположение на антената е по-лошо от дипол с 6 dB, т.е. с една точка по скалата на S-метъра, тогава това вече е забележително.

Други дизайни на антени.

С дипол за обхват от 40 метра и с други дизайни на диполи до обхват от 10 м, вече всичко е ясно, но нека се върнем към спиралния вертикал за обхват от 80 м (фиг. 10.). Тук предпочитание се дава на полувълнова спирална антена и следователно „земята“ е необходима тук само номинално.

Такива антени могат да бъдат захранвани както на фиг. 9 чрез сумиращ трансформатор или на фиг. 10. променлив кондензатор. Разбира се, във втория случай честотната лента на антената ще бъде значително по-тясна, но антената има възможност да регулира обхвата си и въпреки това, според информацията на автора, е необходимо поне някакво заземяване. Нашата задача е да се отървем от него, докато сме на балкона. Тъй като антената се захранва от края (при напрежението "антинод"), входното съпротивление на скъсена полувълнова спирална антена може да бъде около 800-1000 ома. Тази стойност зависи от височината на вертикалната част на антената, от диаметъра на "спиралата на Тесла" и от местоположението на антената спрямо околните обекти. За да съпоставите високия входен импеданс на антената с ниското съпротивление на захранващото устройство (50 Ohm), можете да използвате високочестотен автотрансформатор под формата на индуктор с кран (фиг. 21.a), който е широко практикуван в полувълнова, вертикално разположени линейни антени на 27 MHz от SIRIO, ENERGY и др.

Данни за съгласуващия автотрансформатор за полувълнова CB антена от обхват 10-11m:

D = 30 mm; L1=2 оборота; L2 = 5 оборота; d=1.0mm; h=12-13 мм. Разстояние между L1 и L2 = 5 мм. Бобините се навиват на една пластмасова рамка оборот до оборот. Кабелът е свързан с централния проводник към втория кран. Острието (краят) на полувълновия вибратор е свързано към „горещия“ извод на намотката L2. Мощността, за която е предназначен автотрансформаторът е до 100 W. Възможно е да изберете изхода на намотката.

Данни за съгласуващия автотрансформатор за полувълнова спирална антена с обхват 40 метра:

D = 32 мм; L1=4.6 uH; h=20 mm; d=1.5mm; n=12 оборота. L2=7.5 uH; ; h=27 mm; d=1.5mm; n=17 оборота. Макарата е навита на една пластмасова рамка. Кабелът е свързан с централния проводник към изхода. Острието на антената (краят на спиралата) е свързано към „горещия“ извод на бобината L2. Мощността, за която е проектиран автотрансформаторът е 150 -200 W. Възможно е да изберете изхода на намотката.

Размери на спиралната антена Tesla за обхват 40 метра:общата дължина на телта е 21 m, напречната греда е висока 0,9-1,5 m с диаметър 31 mm, на радиално монтирани спици от 0,45 m всяка. Външният диаметър на спиралата ще бъде 0,9 m

Данни на съгласуващия автотрансформатор за спирална антена с обхват 80 метра: D = 32 мм; L1=10.8 uH; h=37 mm; d=1.5mm; n=22 оборота. L2=17.6 uH; ; h=58 mm; d=1.5mm; n=34 оборота. Макарата е навита на една пластмасова рамка. Кабелът е свързан с централния проводник към изхода. Острието на антената (краят на спиралата) е свързано към „горещия“ извод на бобината L2. Възможно е да изберете изхода на намотката.

Размери на спиралната антена Tesla за обхват 80 метра:общата дължина на телта е 43 м, напречната греда е висока 1,3-1,5 м с диаметър 31 мм, на радиално монтирани спици по 0,6 м всяка. Външният диаметър на спиралата ще бъде 1,2 m

Координацията с полувълнов спирален дипол, когато се захранва от края, може да се извърши не само чрез автотрансформатор, но и според Фукс, паралелна осцилаторна верига, виж фиг. 5.a.

Забележка:

• Когато захранвате полувълнова антена от единия край, настройването на резонанс може да се извърши от двата края на антената.
• При липса на поне някакъв вид заземяване, на захранващото устройство трябва да се монтира заключващ захранващ дросел.

Опция за вертикално насочена антена

Имайки чифт спирални антени на Tesla и място за поставянето им, можете да създадете насочена антена. Позволете ми да ви напомня, че всички операции с тази антена са напълно идентични с антените с линейни размери и необходимостта от минимизирането им не се дължи на модата за мини-антени, а на липсата на места за линейни антени. Използването на двуелементни насочени антени с разстояние между тях от 0,09-0,1λ ви позволява да проектирате и изградите насочена спирална антена Tesla.

Тази идея е взета от “KB MAGAZINE” № 6, 1998 г. Тази антена е перфектно описана от Владимир Поляков (RA3AAE), която може да се намери в Интернет. Същността на антената е, че две вертикални антени, разположени на разстояние 0,09λ, се захранват в противофаза от едно захранващо устройство (едната с плитка, другата с централен проводник). Захранването е подобно на същата антена Windom, само с едножично захранване, фиг. 22. Фазовото изместване между противоположните антени се създава чрез настройката им на по-ниска и по-висока честота, както при класическите насочени антени Yagi. И координацията с фидера се осъществява чрез просто преместване на точката на захранване по мрежата на двете антени, отдалечавайки се от нулевата точка на захранване (средата на вибратора). Чрез преместване на точката на захранване от средата до определено разстояние X можете да постигнете съпротивление от 0 до 600 ома, както при антената Windom. Ще ни трябва само съпротивление от около 25 ома, така че изместването на точката на захранване от средата на вибраторите ще бъде много малко.

Електрическата верига на предложената антена с приблизителни размери, дадени в дължини на вълните, е показана на фиг. 22. И практическото регулиране на спиралната антена на Tesla към необходимото съпротивление на натоварване е напълно осъществимо с помощта на технологията на фиг. 20. Антената се захранва в точките ХХ директно от фидер с характерен импеданс от 50 ома и нейната оплетка трябва да бъде изолирана със заключващ дросел на фидера, вижте Фиг. 19.

Опция за вертикално насочена спирална антена за 30m според RA3AAE

Ако по някаква причина радиолюбител не е доволен от опцията за антена "Tesla spiral", тогава опцията за антена със спирални излъчватели е напълно осъществима, фиг. 23. Нека дадем неговото изчисление.

Използваме спирала с дължина на половин вълна:

λ=300/MHz =З00/10.1; λ /2 -29,7/2=14,85. Да вземем 15м

Нека изчислим стъпката на намотка на тръба с диаметър 7,5 cm, дължина на спиралната намотка = 135 cm:

Обиколка L=D*π = -7.5cm*3.14=23.55cm.=0.2355m;

брой навивки на полувълнов дипол -15m/ 0,2355=63,69= 64 навивки;

стъпка на навиване на рубла с дължина 135 см. - 135см/64=2.1см..

Отговор: на тръба с диаметър 75 mm навиваме 15 метра медна жица с диаметър 1-1,5 mm в количество от 64 оборота със стъпка на навиване 2 cm.

Разстоянието между еднакви вибратори ще бъде 30*0,1=3m.

Забележка: изчисленията на антената бяха извършени със закръгляване, за да се отчете възможността за скъсяване на намотаващия проводник по време на настройката.

За да се увеличи тока на отклонение и лесното регулиране, трябва да се поставят малки регулируеми капацитивни товари в краищата на вибраторите и трябва да се постави дросел на захранващото устройство в точката на свързване. Изместените точки на захранване съответстват на размерите на фиг. 22. Трябва да се помни, че еднопосочността в този дизайн се постига чрез фазово изместване между противоположните спирали чрез настройката им с разлика от 5-8% в честотата, както при класическите насочени антени Uda-Yagi.

Базука на руло

Както знаете, шумовата ситуация във всеки град оставя много да се желае. Това важи и за радиочестотния спектър поради широкото използване на импулсни преобразуватели на мощност за домакински уреди. Затова се опитах да използвам антената тип „Базука“, която се е доказала в това отношение, в антената „Tesla spiral“. По принцип това е същият полувълнов вибратор със система от затворена верига, като всички контурни антени. Поставянето му върху траверса, представен по-горе, не беше трудно. Експериментът е проведен на честота 10,1 MHz. Като тъкан на антената е използван телевизионен кабел с диаметър 7 mm. (фиг. 24). Основното е, че оплетката на кабела не е алуминиева като обвивката му, а медна.

Дори опитни радиолюбители се объркват от това, бъркайки сивата кабелна оплетка с калайдисана мед при покупка. Тъй като говорим за QRP антена за балкон, а входната мощност е до 100 W, такъв кабел ще бъде доста подходящ. Коефициентът на скъсяване на такъв кабел с разпенен полиетилен е около 0,82. Следователно дължината на L1 (фиг. 25.) за честота от 10,1 MHz. Той беше 7,42 cm всеки, а дължината на L2 удължителните проводници с това разположение на антената беше 1,83 cm всеки. Входният импеданс на навитата Базука след монтаж на открито беше около 22-25 ома и не се регулира по никакъв начин. Следователно тук беше необходим трансформатор 1:2. В пробната версия той беше направен на феритен ключ с помощта на прости проводници от аудио високоговорители с коефициент на завъртане съгласно таблица 1. Друга версия на трансформатора 1: 2 е показана на фиг. 26.

Апериодична широколентова антена "Базука"

Нито един радиолюбител, който дори има на разположение антенно поле на покрива на къщата си или в двора на вила, няма да откаже широколентова антена за наблюдение, базирана на захранващо устройство, навито в бобина Tesla. Класическата версия на апериодична антена с резистор за натоварване е позната на мнозина; тук антената "Bazooka" действа като широколентов вибратор и нейната честотна лента, както в класическите версии, има голямо припокриване към по-високи честоти.

Диаграмата на антената е показана на фиг. 27, а мощността на резистора е около 30% от мощността, подадена към антената. Ако антената се използва само като приемна антена, е достатъчна мощност на резистора от 0,125 W. Заслужава да се отбележи, че спиралната антена на Tesla, монтирана хоризонтално, има диаграма на излъчване във формата на осем и е способна на пространствена селекция на радиосигнали. Монтиран вертикално, той има кръгла диаграма на излъчване.

4.Магнитни антени.

Вторият, не по-малко популярен тип антена е индуктивен радиатор със скъсени размери, това е магнитна рамка. Магнитната рамка е открита през 1916 г. от К. Браун и е използвана до 1942 г. като приемен елемент в радиоприемници и пеленгатори. Това също е отворена осцилаторна верига с периметър на рамката по-малък от ≤ 0,25 дължина на вълната, нарича се „магнитна верига“ (магнитна верига), а съкратеното наименование е придобило съкращението - ML. Активният елемент на магнитната верига е индуктивността. През 1942 г. радиолюбител с позивна W9LZX за първи път използва такава антена в мисионерската радиостанция HCJB, разположена в планините на Еквадор. Благодарение на това магнитната антена незабавно завладя радиолюбителския свят и оттогава се използва широко в любителските и професионални комуникации. Магнитните рамкови антени са един от най-интересните видове малки антени, които са удобни за поставяне както на балкони, така и на первази на прозорци.

Той е под формата на контур от проводник, който е свързан към променлив кондензатор за постигане на резонанс, където контурът е излъчващата индуктивност на осцилираща LC верига. Емитерът тук е само индуктивност под формата на контур. Размерите на такава антена са много малки, а периметърът на рамката обикновено е 0,03-0,25 λ. Максималната ефективност на магнитната верига може да достигне 90% спрямо дипола на Херц, виж Фиг. 29.a. Капацитетът C в тази антена не участва в процеса на излъчване и има чисто резонансен характер, както във всеки колебателен кръг, фиг. 29.б..

Ефективността на антената силно зависи от активното съпротивление на антенното платно, от неговия размер, от разположението му в пространството, но в по-голяма степен от материалите, използвани за изграждане на антената. Честотната лента на рамковата антена обикновено е от единици до десетки килохерци, което се свързва с високия качествен фактор на формираната LC верига. Следователно ефективността на ML антената зависи до голяма степен от нейния качествен фактор; колкото по-висок е качественият фактор, толкова по-висока е нейната ефективност. Тази антена се използва и като предавателна антена. При малки размери на рамката амплитудата и фазата на тока, протичащ в рамката, са практически постоянни по целия периметър. Максималният интензитет на излъчване съответства на равнината на рамката. В перпендикулярната равнина на рамката диаграмата на излъчване има рязък минимум, а общата диаграма на рамковата антена има форма на фигура от осем.

Сила на електрическото поле д електромагнитна вълна (V/m) на разстояние д от предавателна рамкова антена, изчислена по формулата:

ЕМП д предизвикани в рецепция рамкова антена, изчислена по формулата:

Диаграмата на излъчване на рамката във формата на осем ви позволява да използвате нейните минимални диаграми, за да я настройвате в пространството от близки смущения или нежелано излъчване в определена посока в близки зони до 100 km.

При производството на антена се изисква да се поддържа съотношението на диаметрите на излъчващия пръстен и свързващата верига D/d като 5/1. Свързващата намотка е направена от коаксиален кабел, разположена е в непосредствена близост до излъчващия пръстен от противоположната страна на кондензатора и изглежда като на фиг. 30.

Тъй като в излъчващата рамка протича голям ток, достигащ десетки ампери, рамката в честотния диапазон 1,8-30 MHz е направена от медна тръба с диаметър около 40-20 mm, а кондензаторът за настройка на резонанса не трябва да има триене Контакти. Неговото пробивно напрежение трябва да бъде най-малко 10 kV с входна мощност до 100 W. Диаметърът на излъчващия елемент зависи от обхвата на използваните честоти и се изчислява от дължината на вълната на високочестотната част на обхвата, където периметърът на рамката P = 0,25λ, като се брои от горната честота.

Може би един от първите след W9LZX, немски къси вълни DP9IVс монтираната на прозореца ML антена, с мощност на предавателя само 5 W, направих QSO в диапазона 14 MHz с много европейски страни и с мощност 50 W - с други континенти. Именно тази антена стана отправна точка за експерименти на руски радиолюбители, виж фиг. 31.

Желанието да се създаде експериментална компактна стайна антена, която спокойно може да се нарече и EH антена, в тясно сътрудничество с Александър Грачев ( UA6AGW), Сергей Тетюхин (R3PIN) проектира следния шедьовър, виж Фиг.32.

Точно този нискобюджетен дизайн на вътрешна версия на EH антена може да угоди на новодошъл или летен радиолюбител. Антенната верига включва както магнитен излъчвател L1; L2, така и капацитивен излъчвател под формата на телескопични "мустаци".

Особено внимание в този дизайн (R3PIN) заслужава резонансната система за съгласуване на фидера с Lsv антената; C1, което още веднъж увеличава коефициента на качество на цялата антенна система и ви позволява леко да увеличите усилването на антената като цяло. Оплетеният кабел на антенната мрежа тук действа като първична верига, заедно с „мустаците“, както в дизайна на Яков Моисеевич. Дължината на тези „мустаци“ и тяхното положение в пространството улесняват постигането на резонанс и най-ефективната работа на антената като цяло въз основа на текущия индикатор в рамката. И осигуряването на антената с индикаторно устройство ни позволява да разглеждаме тази версия на антената като напълно завършен дизайн. Но какъвто и да е дизайнът на магнитните антени, винаги искате да увеличите ефективността им.

Двуконтурни магнитни антенипод формата на осем сравнително наскоро започнаха да се появяват сред радиолюбителите, вижте фиг. 33. Апертурата му е двойно по-голяма от класическата. Кондензаторът C1 може да промени резонанса на антената с честотно припокриване 2-3 пъти, а общата обиколка на двата контура е ≤ 0,5λ. Това е сравнимо с полувълнова антена и нейният малък отвор за излъчване се компенсира от повишен фактор на качеството. По-добре е захранващото устройство да се координира с такава антена чрез индуктивно свързване.

Теоретично отстъпление: Двойният контур може да се разглежда като смесена LL и LC осцилаторна система. Тук, за нормална работа, двете рамена се зареждат върху радиационната среда синхронно и във фаза. Ако положителна полувълна се приложи към лявото рамо, тогава точно същото се прилага към дясното рамо. ЕДС на самоиндукция, генерирана във всяко рамо, според правилото на Ленц ще бъде противоположна на едс на индукция, но тъй като едс на индукция на всяко рамо е противоположна по посока, едс на самоиндукция винаги ще съвпада с посоката на индукция на противоположната ръка. Тогава индукцията в бобината L1 ще се сумира със самоиндукцията от бобината L2, а индукцията на бобината L2 ще се сумира със самоиндукцията на L1. Точно както в LC веригата, общата мощност на излъчване може да бъде няколко пъти по-голяма от входната мощност. Енергията може да се подава към всеки от индукторите и по всякакъв начин.

Двойната рамка е показана на фиг. 33.a.

Дизайнът на двуконтурна антена, където L1 и L2 са свързани помежду си под формата на осмица. Така се появи двурамковият ML. Нека го наречем ML-8.

ML-8, за разлика от ML, има своя особеност - може да има два резонанса, колебателната верига L1; C1 има своя собствена резонансна честота, а L2; C1 има своя собствена. Задачата на дизайнера е да постигне единство на резонансите и съответно максимална ефективност на антената, следователно размерите на контурите L1; L2 и техните индуктивности трябва да са еднакви. На практика инструментална грешка от няколко сантиметра променя една или друга индуктивност, честотите на настройка на резонанса се разминават донякъде и антената получава определена делта честота. В допълнение, удвояването на включването на идентични антени разширява честотната лента на антената като цяло. Понякога дизайнерите правят това умишлено. На практика ML-8 се използва активно от радиолюбители с радиопозивни RV3YE; US0KF; LZ1AQ; K8NDSи други, ясно посочващи, че такава антена работи много по-добре от еднорамкова антена и промяната на нейното положение в пространството може лесно да се контролира чрез пространствена селекция. Предварителните изчисления показват, че за ML-8, за обхват от 40 метра, диаметърът на всеки контур при максимална ефективност ще бъде малко по-малък от 3 метра. Ясно е, че такава антена може да се монтира само на открито. И мечтаем за ефективна антена ML-8 за балкон или дори перваза на прозореца. Разбира се, можете да намалите диаметъра на всеки контур до 1 метър и да регулирате резонанса на антената с кондензатор C1 до необходимата честота, но ефективността на такава антена ще падне повече от 5 пъти. Можете да отидете по друг начин, като поддържате изчислената индуктивност на всеки контур, като използвате не един, а два оборота в него, оставяйки резонансния кондензатор със същия рейтинг и съответно коефициента на качество на антената като цяло. Няма съмнение, че апертурата на антената ще намалее, но броят на завъртанията "N" частично ще компенсира тази загуба, съгласно формулата по-долу:

От горната формула става ясно, че броят на завоите N е един от факторите на числителя и е равен както на площта на завоя-S, така и на неговия качествен фактор-Q.

Например радиолюбител OK2ER(вижте фиг. 34.) считат за възможно използването на 4-оборотен ML с диаметър само 0,8 m в диапазона 160-40 m.

Авторът на антената съобщава, че на 160 метра антената работи номинално и се използва основно от него за радионаблюдение. В диапазона 40м. Достатъчно е да използвате джъмпер, който намалява работния брой завъртания наполовина. Нека обърнем внимание на използваните материали - медната тръба на контура е взета от водно отопление, скобите, които ги свързват в общ монолит, се използват за монтиране на пластмасови водопроводни тръби, а запечатаната пластмасова кутия е закупена в електромагазин. Съгласуването на антената с фидера е капацитивно и се извършва съгласно всяка от представените схеми, вижте фиг. 35.

В допълнение към горното, трябва да разберем, че следните антенни елементи имат отрицателен ефект върху качествения фактор-Q на антената като цяло:

От горната формула виждаме, че активната индуктивност Rk и капацитетът на осцилаторната система C, които са в знаменателя, трябва да бъдат минимални. Поради тази причина всички ML са направени от медна тръба с възможно най-голям диаметър, но има случаи, когато острието на контура е направено от алуминий. Коефициентът на качество на такава антена и нейната ефективност спада с 1,1-1,4 пъти. Що се отнася до капацитета на осцилаторната система, всичко е по-сложно. С постоянен размер на веригата L, например при резонансна честота от 14 MHz, капацитетът C ще бъде само 28 pF и ефективността = 79%. При честота 7 MHz, ефективност = 25%. Докато при честота от 3,5 MHz с капацитет от 610 pF, неговата ефективност = 3%. Поради тази причина ML най-често се използва за два диапазона, а третият (най-нисък) се счита за общ. Следователно изчисленията трябва да се правят въз основа на най-високия диапазон с минимален капацитет C1.

Двойна магнитна антена за 20м обхват.

Параметрите на всяка верига ще бъдат както следва: С диаметър на острието (медна тръба) от 22 mm, диаметър на двойната верига от 0,7 m, разстояние между навивките 0,21 m, индуктивността на веригата ще бъде 4,01 μH. Необходимите конструктивни параметри на антената за други честоти са обобщени в таблица 3.

Таблица 3.

Честота на настройка (MHz)	Капацитет на кондензатор C1 (pF)	Честотна лента (kHz)

Височината на такава антена ще бъде само 1,50-1,60 m. Което е напълно приемливо за антена от типа ML-8 за балконска версия и дори за антена, окачена извън прозореца на жилищна многоетажна сграда. И неговата електрическа схема ще изглежда като на фиг. 36.а.

Мощност на антенатамогат да бъдат свързани капацитивно или индуктивно. Опциите за капацитивно свързване, показани на фиг. 35, могат да бъдат избрани по желание на радиолюбителя.

Най-бюджетният вариант е индуктивното свързване, но неговият диаметър ще бъде различен.

Изчисляване на диаметър (d) на комуникационен контур ML-8се прави от изчисления диаметър на две бримки.

Обиколката на двете бримки след преизчисляване е 4,4 * 2 = 8,8 метра.

Нека изчислим въображаемия диаметър на две бримки D = 8,8 m / 3,14 = 2,8 метра.

Нека изчислим диаметъра на комуникационния контур - d = D/5. = 2,8/5 = 0,56 метра.

Тъй като в този дизайн използваме двуоборотна система, комуникационният контур също трябва да има два контура. Завъртаме го наполовина и получаваме двуоборотен комуникационен контур с диаметър около 28 см. Изборът на комуникация с антената се извършва в момента на изясняване на КСВ в приоритетния честотен диапазон. Комуникационният контур може да има галванична връзка с точката на нулево напрежение (фиг. 36.а.) и да бъде разположен по-близо до нея.

Електрически излъчвател, това е още един допълнителен елемент на радиация. Ако магнитната антена излъчва електромагнитна вълна с приоритет на магнитното поле, тогава електрическият излъчвател ще служи като допълнителен излъчвател на електрическо поле-E. Всъщност той трябва да замени първоначалния капацитет C1, а изтичащият ток, който преди това е преминал безполезно между затворените плочи на кондензатора C1, сега работи за допълнително излъчване. В този случай част от подаваната мощност допълнително ще се излъчва от електрически излъчватели, фиг. 36.б. Широчината на честотната лента ще се увеличи до границите на радиолюбителската лента, както при EH антените. Капацитетът на такива излъчватели е нисък (12-16 pF, не повече от 20) и следователно тяхната ефективност в нискочестотни диапазони ще бъде ниска. Можете да се запознаете с работата на EH антените, като използвате следните връзки:

За настройка на магнитна антена в резонанс, най-добре е да използвате вакуумни кондензатори с високо пробивно напрежение и висок качествен фактор. Освен това, с помощта на скоростна кутия и електрическо задвижване, антената може да се регулира дистанционно.

Ние проектираме бюджетна балконска антена, която можете да приближите по всяко време, да промените позицията й в пространството, да пренаредите или да превключите на друга честота. Ако в точки "a" и "b" (виж фиг. 36.a.), вместо оскъден и скъп променлив кондензатор с големи междини, свържете капацитет, направен от секции от кабел RG-213 с линеен капацитет 100 pF/m, тогава можете незабавно да промените честотните настройки и да използвате настройващ кондензатор C1, за да изясните настройващия резонанс. „Кабелът на кондензатора“ може да се навие на руло и да се запечата по някой от следните начини. Такъв набор от контейнери може да има за всеки обхват поотделно и да бъде свързан към веригата чрез обикновен електрически контакт (точки a и b), съчетан с електрически щепсел. Приблизителният капацитет C1 по обхват е показан в таблица 1.

Индикация за настройка на антената към резонансПо-добре е да го направите директно върху самата антена (това е по-визуално). За да направите това, достатъчно е да навиете плътно 25-30 оборота MGTF проводник недалеч от комуникационната намотка върху платното L1 (точка на нулево напрежение) и да запечатате индикатора за настройка с всичките му елементи от валежите. Най-простата диаграма е показана на фиг. 37. Максималните показания на устройството P ще показват успешна настройка на антената.

В ущърб на ефективността на антената По-евтини материали могат да се използват като материал за контури L1; L2, например PVC тръба с алуминиев слой вътре за полагане на водопровод с диаметър 10-12 mm.

Антена DDRR

Въпреки факта, че класическата антена DDRR е по-ниска по ефективност от четвърт вълнов вибратор с 2,5 dB, нейната геометрия се оказа толкова привлекателна, че DDRR беше патентована от Northrop и пусната в масово производство.

Както при Groundplane, основният фактор за приличната ефективност на DDRR антената е добрата противотежест. Това е плосък метален диск с висока повърхностна проводимост. Диаметърът му трябва да бъде поне 25% по-голям от диаметъра на пръстеновидния проводник. Ъгълът на повдигане на главната греда е по-малък, колкото по-голямо е съотношението на диаметрите на диска на противотежестта, и се увеличава, ако около обиколката на диска са закрепени колкото се може повече радиални противотежести с дължина 0,25λ, осигуряващи надеждния им контакт с диск за противотежест.

Обсъжданата тук DDRR антена (Фиг. 38) използва два еднакви пръстена (оттук и името "двоен пръстен-кръгъл"). На дъното вместо метална повърхност е използван затворен пръстен с размери, подобни на горния. Всички точки на заземяване са свързани към него по класическата схема. Въпреки лекия спад в ефективността на антената, този дизайн е много привлекателен за поставянето му на балкон, освен това с това решение представлява интерес и за ценителите на 40-метровия обхват. Използвайки квадратни конструкции вместо пръстени, антената на балкона прилича на сушилня за дрехи и не повдига ненужни въпроси от съседите.

Всички негови размери и номинални стойности на кондензатора са представени в таблица 4. В бюджетната версия скъпият вакуумен кондензатор може да бъде заменен със сегменти от захранващи устройства според обхвата, а фината настройка може да се извърши с тример 1-15pF с въздушен диелектрик, запомнете, че линейният капацитет на кабела е RG213 = (97pF / m).

Таблица 4.

Любителски групи, (m)
Периметър на рамката (m)

Практически опит с DDRR антена с двоен пръстен беше описан от DJ2RE. Тестваната 10-метрова антена е направена от медна тръба с външен диаметър 7 mm. За фина настройка на антената бяха използвани две медни въртящи се плочи с размери 60x60 mm между горния "горещ" край на проводника и долния пръстен.

Антената за сравнение беше въртяща се триелементна Yagi, разположена на 12 m от земята. Антената DDRR беше разположена на височина 9 м. Долният й пръстен беше заземен само през екрана на коаксиалния кабел. По време на тестовото приемане веднага се проявиха качествата на DDRR антената като кръгов излъчвател. Според автора на тестовете полученият сигнал се оказва с две точки по-нисък на S-метъра на сигнала Yagi с усилване от около 8 dB. При предаване с мощност до 150 W са извършени 125 комуникационни сесии.

Забележка: Според автора на тестовете се оказва, че антената DDRR по време на тестването е имала усилване от около 6 dB. Това явление често е подвеждащо поради близостта на различни антени от същия обхват и свойствата на тяхното повторно излъчване на електромагнитни вълни губят чистотата на експеримента.

5. Капацитивни антени.

Преди да започна тази тема, бих искал да си припомня историята. През 60-те години на 19-ти век, докато формулира система от уравнения за описание на електромагнитни явления, Дж. С. Максуел се сблъсква с факта, че уравнението за постояннотоково магнитно поле и уравнението за запазване на електрическите заряди в променливи полета (уравнение за непрекъснатост ) са несъвместими. За да елиминира противоречието, Максуел, без никакви експериментални данни, постулира, че магнитното поле се генерира не само от движението на зарядите, но и от промяната в електрическото поле, точно както електрическото поле се генерира не само от заряди, но също чрез промяна на магнитното поле. Величината, където е електрическата индукция, която той добавя към плътността на проводимия ток, Максуел нарече ток на изместване. Електромагнитната индукция вече има магнитоелектричен аналог и уравненията на полето придобиват забележителна симетрия. Така спекулативно е открит един от най-фундаменталните закони на природата, следствие от който е съществуването на електромагнитни вълни. Впоследствие Г. Херц, разчитайки на тази теория, доказва това електромагнитното поле, излъчвано от електрически вибратор, е равно на полето, излъчвано от капацитивен излъчвател!

Ако е така, нека видим още веднъж какво се случва, когато затворен колебателен кръг се превърне в отворен и как може да се открие електрическото поле E? За да направите това, до осцилаторната верига ще поставим индикатор за електрическо поле, това е вибратор, в пролуката на който е свързана лампа с нажежаема жичка, тя все още не свети, вижте фиг. 39.a. Постепенно отваряме веригата и наблюдаваме, че индикаторната лампа за електрическо поле светва, Фиг. 39.б. Електрическото поле вече не е концентрирано между плочите на кондензатора; неговите силови линии преминават от една плоча към друга през открито пространство. Така имаме експериментално потвърждение на твърдението на Дж. С. Максуел, че капацитивен излъчвател генерира електромагнитна вълна. В този експеримент около плочите се образува силно високочестотно електрическо поле, чиято промяна във времето предизвиква вихрови токове на изместване в околното пространство (Eikhenwald A.A. Electricity, пето издание, M.-L.: State Publishing House, 1928, първото уравнение на Максуел), образувайки високочестотно електромагнитно поле!

Никола Тесла обърна внимание на този факт, че с помощта на много малки излъчватели в HF диапазона е възможно да се създаде доста ефективно устройство за излъчване на електромагнитна вълна. Така се ражда резонансният трансформатор на Н. Тесла.

* Проектиране на EH антена от Т. Хард и трансформатор (дипол) от Н. Тесла.

Струва ли си да се каже още веднъж, че EH антената, проектирана от T. Hard (W5QJR), вижте Фиг. 40, е копие на оригиналната антена на Tesla, вижте Фиг. 1. Антените се различават само по размер, където Никола Тесла използва честоти, изчислени в килохерци, а Т. Хард създава дизайн за работа в HF диапазона.

Същият резонансен кръг, същия капацитивен емитер с индуктор и свързваща бобина. Антената на Тед Хард е най-близкият аналог на антената на Никола Тесла и е патентована като "Коаксиална индукторна и диполна EH антена" (Патент на САЩ US 6956535 B2 от 18.10.2005 г.) за работа в HF диапазона.

Капацитивната HF антена на Ted Hard е индуктивно свързана към захранващото устройство, въпреки че отдавна съществуват редица капацитивни, директно свързани и трансформаторно свързани капацитивни антени.

Основата на носещата конструкция на инженера и радиолюбителя Т. Хард е евтина пластмасова тръба с добри изолационни характеристики. Фолиото под формата на цилиндри прилепва плътно около него, като по този начин образува антенни излъчватели с малък капацитет. Индуктивността L1 на формирания сериен колебателен кръг е разположена зад емитерния отвор. Индукторът L2, разположен в центъра на емитера, компенсира противофазното излъчване на намотката L1. Конекторът за захранване на антената (от генератора) W1 е разположен в долната част, това е удобно за свързване на захранващото устройство, което се спуска надолу.

В този дизайн антената се настройва от два елемента, L1 и L3. Чрез избиране на навивките на намотката L1 антената се настройва в режим на последователен резонанс при максимално излъчване, където антената придобива капацитивен характер. Отводът от индуктора определя входния импеданс на антената и дали радиолюбителят има фидер с характеристичен импеданс 50 или 75 ома. Избирайки кран от намотка L1, можете да постигнете SWR = 1.1-1.2. Индукторът L3 постига капацитивна компенсация и антената придобива активен характер с входен импеданс, близък до SWR = 1,0-1,1.

Забележка: Намотките L1 и L2 са навити в противоположни посоки, а намотките L1 и L3 са перпендикулярни една на друга, за да се намали взаимното влияние.

Този дизайн на антената несъмнено заслужава вниманието на радиолюбителите, които имат на разположение само балкон или лоджия.

Междувременно разработките не стоят неподвижни и радиолюбителите, оценявайки изобретението на Н. Тесла и дизайна на Тед Харт, започнаха да предлагат други опции за капацитивни антени.

* Семейство антени "Изотрон".е прост пример за плоски извити капацитивни емитери, той се произвежда от индустрията за използване от радиолюбители, вижте фиг. 42. Антената Isotron няма фундаментална разлика с антената на T. Horda. Същият сериен колебателен кръг, същите капацитивни излъчватели.

А именно, радиационният елемент тук е излъчващ капацитет (Sizl.) под формата на две пластини, огънати под ъгъл от около 90-100 градуса, резонансът се регулира чрез намаляване или увеличаване на ъгъла на огъване, т.е. техните капацитети. Според една версия комуникацията с антената се осъществява чрез директно свързване на фидера и последователния трептящ кръг, в този случай КСВ определя съотношението L/C на образуваната верига. Според друга версия, която започва да се използва от радиолюбители, комуникацията се осъществява по класическата схема чрез комуникационната бобина Lst. SWR в този случай се регулира чрез промяна на връзката между серийната резонансна бобина L1 и съединителната бобина Lst. Антената е работеща и до известна степен ефективна, но има основен недостатък: индукторът, когато е разположен във фабричната версия, се намира в центъра на капацитивния емитер и работи в противофаза с него, което намалява ефективността на антената с приблизително 5-8 dB. Достатъчно е да завъртите равнината на тази намотка на 90 градуса и ефективността на антената ще се увеличи значително.

Оптималните размери на антената са обобщени в таблица 5.

*Многолентова опция.

Всички антени Isotron са еднолентови, което причинява редица неудобства при преминаване от лента на лента и тяхното разположение. Когато две (три, четири) такива антени са свързани паралелно, монтирани на обща шина, работеща на честоти f1; f2 и fn, тяхното взаимодействие е изключено поради високото съпротивление на последователния колебателен кръг на антената, който не участва в резонанс. При производството на две еднорезонансни антени, свързани паралелно на обща шина, ефективността (ефективността) и честотната лента на такава антена ще бъдат по-високи. Използвайки последната опция за синфазно свързване на две еднолентови антени, трябва да запомните, че общият входен импеданс на антените ще бъде наполовина по-нисък и е необходимо да се вземат подходящи мерки, като се позовава на (Таблица 1). Модификация на антената върху общ субстрат е показана на фиг. 42 (отдолу). Няма нужда да ви напомняме, че дроселът на заключващия фидер е неразделна част от всяка мини антена.

Изучавайки най-простия „Изотрон“, стигнахме до извода, че усилването на тази антена е недостатъчно поради поставянето на резонансен индуктор между излъчващите плочи. В резултат на това този дизайн беше подобрен от радиолюбители във Франция и индукторът беше преместен извън работната среда на капацитивния емитер, виж Фиг. 43. Антенната верига има директна връзка с фидера, което опростява дизайна, но все пак усложнява пълната координация с него.

Както може да се види от представените чертежи и снимки, тази антена е доста проста по дизайн, особено при настройването й към резонанс, където е достатъчно леко да се промени разстоянието между излъчвателите. Ако плочите са разменени, горната е направена „гореща“, а долната е свързана към захранващата плитка и е направена обща шина за редица други подобни антени, тогава можете да получите многолентова антенна система, или редица свързани във фаза идентични антени, които могат да увеличат общото усилване.

Радиолюбител с позивна за радиосигнал F1RFM, любезно предостави за общ преглед дизайна на антената си с изчисления за 4 радиолюбителски ленти, чиято диаграма е показана на фиг. 44.

* Антена "Биплан"

Антената „Биплан“ е наречена заради сходството си с разположението на двойните крила на самолети „Биплан“ от началото на 20-ти век и нейното изобретение принадлежи на група радиолюбители (фиг. 45). Антената "Биплан" се състои от две последователни осцилиращи вериги L1;C1 и L2;C2, свързани гръб към гръб. Захранване на излъчватели, симетрично с директно свързване. Като излъчващи елементи се използват плоскостите на кондензаторите C1 и C2. Всеки емитер е направен от две дуралуминиеви пластини и е разположен от двете страни на индукторите.

За да се елиминира взаимното влияние, индукторите се навиват срещу навиване или са разположени перпендикулярно един на друг. Площта на всяка плоча, според авторите, ще бъде за обхват от 20 метра 64,5 cm2, за 40 метра - 129 cm2, за 80 метра - 258 cm2 и за 160 метра обхват съответно 516 cm2.

Регулирането се извършва на два етапа и може да се извърши от елементи С1 и С2 чрез промяна на разстоянието между плочите. Минималният SWR се постига чрез смяна на кондензатори C1 и C2, настройване на предавателя на честотата. Антената е много трудна за настройка и изисква сложен дизайн на уплътнение от влиянието на външни валежи. Няма перспективи за развитие и е нерентабилен.

По темата за капацитивните антени, заслужава да се отбележи, че те са заели специална ниша сред радиолюбителите, които нямат възможност да инсталират пълноценни антени и които имат само балкон или лоджия на свое разположение. Радиолюбителите, които имат възможност да монтират ниска мачта на малко антенно поле, също използват такива антени. Всички съкратени антени имат общото наименование QRP антени. В допълнение, радиолюбителите имат редица грешки при инсталирането и експлоатацията на съкратени антени, като например липсата на заключващ „дросел на фидера“ или местоположението на последния върху феритна основа е много близо до повърхността на скъсената антена. В първия случай захранващото устройство на антената започва да излъчва, а във втория феритът на такъв дросел е „черна дупка“ и намалява неговата ефективност.

* EH антена на войските на SA на СССР от 40-те - 50-те години на миналия век.

Антената е заварена от дуралуминиеви тръби с диаметър 10 и 20 mm. Плосък, широколентов симетричен разделен дипол с дължина около 2 метра и ширина 0,75 m. Работен честотен диапазон 2-12 MHz. Защо не балконска антена? Той беше монтиран на покрива на мобилната радиостанция в хоризонтално положение на височина около 1 m.

Авторът на тази статия възпроизвежда този дизайн на балкона на втория етаж през 90-те години, а излъчвателите са направени под сушилня за дрехи върху дървени блокове извън балкона. Вместо въжета бяха опънати изолирани медни проводници, виж фиг. 46.а. Антената беше настроена с помощта на осцилиращата верига L1C1, свързващия кондензатор C2 с антената и свързващата бобина Lsv. с трансивър, вижте фиг. 46.б. Всички кондензатори с въздушна изолация с капацитет 2 * 12-495 pF са използвани от тръбни радиостанции от 60-те години.

Индуктор L1 диаметър 50 mm; 20 оборота; тел 1,2 мм; стъпка 3,5 мм. Пластмасова тръба (50 mm), нарязана надлъжно, беше плътно поставена върху тази бобина. Върху него беше навита комуникационна намотка Lst. - 5 навивки с извивки от 3, 4 и 5 навивки на тел 2,2 мм. Всички кондензатори използваха само статорни контакти, а осите (роторите) на кондензаторите C2 и C3 бяха свързани чрез изолационен джъмпер за синхронизиране на въртенето. Двупроводната линия трябва да бъде не повече от 2,0-2,5 метра, това е точно разстоянието от антената (сушилня) до съвпадащото устройство, стоящо на перваза на прозореца. Антената е изградена в диапазона 1,8-14,5 MHz, но чрез промяна на резонансната верига на други параметри, такава антена може да работи до 30 MHz. В оригинала, последователно с предавателната линия в този дизайн, бяха осигурени текущи индикатори, които бяха настроени на максималните показания, но в опростена версия, между двата проводника на двупроводна линия, флуоресцентна лампа беше окачена перпендикулярно на тя, която при минимална изходна мощност светеше само в средата, а при максимална мощност (при резонанс) сиянието достигаше до краищата на лампата. Координацията с радиостанцията се извършва от превключвател P1 и се наблюдава с помощта на SWR метър. Широчината на честотната лента на такава антена беше повече от достатъчна за работа на всяка от любителските ленти. С входна мощност 40-50W. Антената не създава смущения в телевизията на съседите. Освен това сега, когато всички преминаха към цифрова и кабелна телевизия, е възможно да се доставят до 100W.

Този тип антена е капацитивна и се различава от EH антените само по схемата за свързване на излъчвателите. Различава се по форма и размери, но в същото време има възможност да се настройва на ВЧ диапазон и да се използва по предназначение - сушене на дрехи...

* Комбинация от Е-емитер и Н-емитер.

Използвайки капацитивен излъчвател извън балкона (лоджия), тази конструкция може да се комбинира с магнитна антена, както направи Александър Василиевич Грачев ( UA6AGW), комбинирайки магнитна рамка с полувълнов скъсен дипол. Той е доста известен в радиолюбителския свят и се практикува от автора на лятната му вила. Електрическата верига на антената е доста проста и е показана на фиг. 47.

Кондензатор C1 е регулируем в рамките на диапазона, като необходимият диапазон може да бъде зададен чрез свързване на допълнителен кондензатор към контактите на K1. Съгласуването на антената и фидера се подчинява на същите закони, т.е. комуникационна верига в точката на нулево напрежение, вижте фиг.30. Фиг.31. Тази модификация има предимствата, че нейната инсталация може да бъде направена наистина невидима за любопитни очи и освен това ще работи доста ефективно в две или три любителски честотни ленти.

Скъсен дипол под формата на спирала върху пластмасова основа се вписва идеално в лоджия с дървени рамки, но собственикът на тази антена не посмя да я постави извън лоджията. Не мисля, че собственикът на този апартамент е възхитен от тази красота.

Балконска антена - дипол 14/21/28 MHz пасва добре извън балкона. Незабележим е и не привлича вниманието към себе си. Можете да изградите такава антена, като следвате връзката

Послеслов:

В заключение на материала за ВЧ балконските антени бих искал да кажа на тези, които нямат и нямат достъп до покрива на къщата си - по-добре да имате лоша антена, отколкото никаква. Всеки може да работи с триелементна антена Uda-Yagi или двоен квадрат, но не всеки може да избере най-добрия вариант, да разработи и изгради балконска антена и да работи в ефир на същото ниво. Не променяйте хобито си, винаги ще ви бъде полезно да отпуснете душата си и да тренирате мозъка си, по време на ваканция или в пенсия. Комуникацията по въздуха дава много повече предимства от комуникацията по интернет. Мъжете, които нямат хоби, които нямат цел в живота, живеят по-малко.

73! Сушко С.А. (напр. UA9LBG)