Кв антенна активная: Балконные КВ антенны для начинающих – Приемные антенны КВ диапазона — Радионаблюдатель (SWL)

Содержание

Широкополосная активная рамочная антенна для КВ – Поговорим о радио?

В месте, где я живу, постоянно увеличивается шум от различных импульсных устройств, поэтому я решил попробовать собрать активную рамочную антенну, чтобы посмотреть, смогу ли я хоть как-то уменьшить уровень помех.

В сети я нашел простую схему антенны и решил попробовать ее испытать. К сожалению, сайта, на котором я нашел данную схему больше не существует, но мне удалось сохранить ее у себя.

Широкополосная активная рамочная антенна для КВУ меня не очень много фотографий сборки данной антенны. Я использовал водонепроницаемую коробку, отрезок 15-миллиметровой трубы с толстой проволокой, проходящей внутри нее, затем я заполнил законченную коробку эпоксидной смолой, чтобы все держалось надежно и крепко.Широкополосная активная рамочная антенна для КВШирокополосная активная рамочная антенна для КВШирокополосная активная рамочная антенна для КВ
Широкополосная активная рамочная антенна для КВПетля сделана диаметром в 1 метр. Усилитель запитывается через коаксиальный кабель через инжектор питания (схема как в мини-випе).Широкополосная активная рамочная антенна для КВПоследние несколько месяцев я тестировал петлю в саду на вершине 2-метрового столба. Также я пробовал несколько типов транзисторов. В оригинальной статье были предложены BC547, BC549, 2N4401 и 2N2222A. 2N2222A кажется лучшим выбором. У этих транзисторов самый низкий уровень шума и они способны принимать сильные уровни сигналов без перегрузки.

 

Широкополосная активная рамочная антенна для КВ

Антенна Wellbrook – возможный конкурент самодельной рамочной антенне

Как пишут в интернете, данная антенна вполне может конкурировать с такой промышленной антенной, как Wellbrook. Оригинал статьи доступен по данной ссылке, а также там можете почитать комментарии о работе данной антенны.

Антенны КВ — R3RT

Ниже, прямо на этой странице, даны следующие описания:

Антенны КВ диапазона. КВ антенны своими руками. Антенны диапазонные. Антенна Дельта. Антенны из коаксиального кабеля. Проволочные антенны. Походная антенна для 20, 30 и 40 метров. Антенны от SM0DTK. Антенны на WARC диапазоны. Согласование антенны с фидером. Спиральные антенны. Шестидиапазонная антенна. Антенна на диапазон 160 м. Антенна для диапазонов 160, 80 и 40 м, запитываемая с конца. Всеволновая антенна «бедного» радиолюбителя. Настройка антенны. Молниезащита горизонтальных и проволочных антенн.  Антенные новости. Строим КВ антенну (pdf). Антенны от UA6AGW (pdf). Книги по антеннам КВ и УКВ, ТВ, СВЧ, ЕН, фидерам, решёткам, кабелям.

 

Семидиапазонная антенна

 

Предлагается двухъярусная антенна, работающая на 10, 12, 15. 17, 20, 40, 80 метрах коротковолнового диапазона. Верхний ярус (В) работает на 10, 15, 20, 40, 80 метрах, нижний ярус (Н) — на 12 и 17 метрах.

Входное сопротивление (В) составляет 180-220 Ом, (Н) 45-50 Ом.

Питание антенны осуществляется двумя коаксиальными кабелями, раздельно для каждого яруса:

 

Трансформатор Тр1 с отношением 1:4 намотан на ферритовом кольце диаметром 60 мм и высотой 10 мм с проницаемостью — 400-600.

 

Наматывается он одновременно двумя проводами диаметром 1,5 мм или линией с волновым сопротивлением 100 Ом — равномерно по кольцу, 10 витков. Можно использовать трансформаторы от антенны РВ-12.

 

Антенну можно питать одним кабелем, установив реле на нижнем ярусе. Переключать будет необходимо оплётку кабеля и средний провод одновременно.

 

Вертикальный «изогнутый» диполь

 

Хорошо известно, что для работы на дальних трассах вертикальная антенна имеет преимущество, так как её диаграмма направленности в горизонтальной плоскости круговая, а главный лепесток диаграммы в вертикальной плоскости прижат к горизонту и имеет малый уровень излучения в зенит.

 

Однако изготовление вертикальной антенны сопряжено с решением ряда конструктивных проблем. Применение алюминиевых труб в качестве вибратора и необходимость для его эффективной работы установить в основании «вертикала» систему «радиалов» (противовесов), состоящую из большого числа проводов длиной в четверть волны. Если использовать в качестве вибратора не трубу, а провод, мачта, его поддерживающая, должна быть выполнена из диэлектрика и все оттяжки, поддерживающие диэлектрическую мачту, также диэлектрическими, либо разбиты на нерезонансные отрезки изоляторами. Всё это связано с затратами и часто невыполнимо конструктивно, например, из-за отсутствия необходимой площади для размещения антенны. Не забываем, что входное сопротивление «вертикалов» обычно ниже 50 Ом, а это ещё и потребует его согласования с фидером.

 

С другой стороны, горизонтальные дипольные антенны, к которым можно отнести антенны типа Inverted V, конструктивно очень просты и дёшевы, чем и объясняется их популярность. Вибраторы таких антенн можно выполнить практически из любого провода, и мачты для их установки также могут быть изготовлены из любого материала. Входное сопротивление горизонтальных диполей или Inverted V близко к 50 Ом, и нередко можно обойтись без дополнительного согласования. Диаграммы направленности антенны Inverted V приведены на рис. 1.

Конструктивная простота позволяла менять одну антенну на другую в течение пяти минут даже в темноте. Для питания всех вариантов CVD — антенны использовался один и тот же коаксиальный кабель. Он подходил к вибратору под углом около 45 градусов. Для подавления синфазного тока рядом с точкой подключения на кабель установлен трубчатый ферритовый магнитопровод (фильтр-защёлка). Несколько аналогичных магнитопроводов желательно установить и на участке кабеля длиной 2…3 м в близи от полотна антенны.

 

Поскольку антенны изготавливались из «полёвки», её изоляция примерно на 1% увеличивала электрическую длину. Поэтому антенны, изготовленные по размерам, приведённым в таблице, нуждались в некотором укорочении. Подстройка производилась регулировкой длины нижнего отогнутого участка вибратора, легко достижимого с земли. Сложив часть длины нижнего отогнутого провода в двое, можно делать тонкую подстройку резонансной частоты, передвигая конец загнутого участка вдоль провода (своеобразный подстроечный шлейф).

 

Резонансная частота антенн измерялась антенным анализатором MF-269. Все антенны имели чётко выраженный минимум КСВ в пределaх любительских диапазонов, не превышавший значения 1,5. Например, у антенны на диапазон 14 МГц минимум КСВ на частоте 14155 кГц был 1,1, а полоса пропускания — 310 кГц по уровню КСВ 1,5 и 800 кГц по уровню КСВ 2.

 

Для сравнительных испытаний использовалась Inverted V диапазона 14 МГц, установленная на металлической мачте высотой 6 м. Концы вибраторов у неё были на высоте 2,5 м над землёй.

 

Чтобы получить объективные оценки уровня сигналов в условиях QSB, антенны многократно переключались с одной на другую с временем переключения не более одной секунды.

 

Таблица

Были проведены радиосвязи в режиме SSB при мощности передатчика 100 Вт на трассах протяжённостью от 80 до 4600 км. На диапазоне 14 МГц, например, все корреспонденты, находившиеся на расстоянии более 1000 км, отмечали, что уровень сигнала с антенной CVD был на один-два балла выше, чем с Inverted V. При расстоянии менее 1000 км некоторое минимальное преимущество было у Inverted V.

Модифицированная широкополосная антенна T2FD

 

Здесь предлагается вариант модификации хорошо известной антенны, который позволит перекрыть весь коротковолновый радиолюбительский диапазон частот, совсем немного проигрывая полуволновому диполю в 160 метровом диапазоне (0.5 дБ на ближних и около 1 дБ на дальних трассах). 
При точном исполнении, антенна работает сразу и в настройке не нуждается. Подмечена приятная особенность антенны: так на неё не воспринимаются статические помехи, и по сравнению с классическим диапазонным полуволновым диполем, приём получается очень комфортный. Нормально прослушиваются совсем слабые DX станции, особенно на НЧ диапазонах. Длительная эксплуатация антенны (почти 8 лет на момент публикации, ред.) позволила отнести её к малошумящим приёмным антеннам. В остальном, по эффективности, антенна практически не уступает диапазонному полуволновому диполю или Inv. Vee на любом из диапазонов от 3,5 до 28 МГц. И ещё одно наблюдение (оно основано на отзывах дальних корреспондентов) — при передаче отсутствуют глубокие QSB. Из проделанных 23 вариантов модификаций этой антенны, приводимый здесь, заслуживает наибольшего внимания и может быть рекомендован для массового повторения. Все размеры антенно-фидерной системы рассчитаны и точно выверены на практике.


Полотно антенны

Размеры вибратора приведены на рисунке выше. Обе половины вибратора симметричны, лишняя длина «внутреннего угла» урезается по месту, там же крепится небольшая изолированная площадка для соединения с питающей линией. Балластный резистор 2400м, пленочный (зеленого цвета), 10Вт. Можно использовать любое другое той же мощности, но обязательно безиндукцинное. Медный провод в изоляции, сечением 2,5мм. Распорки — деревянная рейка сечением 1х1см с лаковым покрытием. Расстояние между отверстиями 87см. Растяжки — капроновый шнур.

 

Воздушная линия питания

Медный провод ПВ-1, сечением 1мм, распорки из винипласта. Расстояние между проводниками 7.5см. Длина линии 11 метров.

 

Авторский вариант установки

Используется металлическая, заземленная снизу, мачта. Установлена на крыше 5-этажного дома. Высота мачты 8 метров, труба диаметром 50мм. Концы антенны располагаются на расстоянии 2-х метров от крыши. Сердечник согласующего трансформатора (ШПТР) вделан из «строчника» ТВС-90ЛЦ5. Катушки удаляются, сам сердечник склеивается «супермоментом» до монолитного состояния и проматывается 3-мя слоями лакоткани. Намотка ведется в два провода без скрутки. Трансформатор содержит 16 витков одножильного изолированного медного провода диаметром 1мм. Поскольку трансформатор имеет квадратную (или прямоугольную) форму, то на каждую из 4-х сторон наматывается по 4 пары витков — наилучший вариант распределения тока. КСВ во всем диапазоне от 1.1 до 1.4. ШПТР помещается в хорошо пропаянный с оплеткой фидера экран из жести. С внутренней стороны к нему надежно подпаивается средний вывод обмотки трансформатора.После сборки и установки антенна будет работать практически в любых условиях: располагаясь низко над землей или над крышей дома. Отмечен низкий уровень TVI (помех телевидению), что может заинтересовать сельских радиолюбителей или дачников.


RK1AC


 

Антенна Loop Feed Array Yagi на диапазон 50 МГц

 

Антенны Yagi (Яги) с рамочным вибратором, расположенным в плоскости антенны называются LFA Yagi (Loop Feed Array Yagi) и характеризуются большим, чем у обычных Яги рабочим диапазоном частот. Одной из популярных LFA Yagi является 5-элементная конструкция Джастина Джонсона (G3KSC) на 6-метровый диапазон.

Схема антенны, расстояния между элементами и размеры элементов, показаны ниже в таблице и на чертеже.

Размеры элементов, расстояний до рефлектора и диаметров алюминиевых трубок, из которых выполнены элементы согласно таблицы: Элементы установлены на траверсе длиной около 4,3 м из квадратного алюминиевого профиля сечением 90×30 мм через изоляционные переходные планки. Вибратор питается по 50-омному коаксиальному кабелю через симметрирующий трансформатор1:1.

Настройка антенны по минимальному КСВ в середине диапазона производится путем подбора положения торцевых П-образных частей вибратора из трубок диаметром 10 мм. Изменять положение этих вставок нужно симметрично, т.е., если правую вставку выдвинули на 1 см, то и левую нужно выдвинуть на столько же.

Антенна имеет следующие характеристики: максимальное усиление 10,41 дБ на 50,150 МГц, максимальное отношение фронт/тыл 32.79 дБ, рабочий диапазон частот 50,0-50,7 МГц по уровню КСВ=1,1       

 


 

КСВ-метр на полосковых линиях

 

Широко известные из радиолюбительской литературы КСВ-метры выполнены с использованием направленных ответвителей и представляют собой однослойную катушку или ферритовый кольцевой сердечник с несколькими витками провода. Указанные устройства имеют ряд недостатков, основным из которых является то, что при измерении больших мощностей появляется высокочастотная «наводка» в измерительной цепи, требующая дополнительных затрат и усилий по экранировке детекторной части КСВ-метра для уменьшения погрешности измерений, а при формальном отношении радиолюбителя к изготовлению прибора, КСВ-метр может стать причиной изменения волнового сопротивления фидерной линии в зависимости от частоты. Предлагаемый вниманию КСВ-метр на основе полосковых направленных ответвителей лишён подобных недостатков, конструктивно выполнен в виде отдельного самостоятельного прибора и позволяет определить отношение прямой и отражённой волн в цепи антенны при подводимой мощности до 200 Вт в частотном диапазоне 1…50 МГц при волновом сопротивлении фидерной линии 50 Ом. Если требуется иметь только индикатор выходной мощности передатчика или контролировать ток антенны, можно воспользоваться таким устройством: При измерении КСВ в линиях с волновым сопротивлением отличным от 50 Ом, значения резисторов R1 и R2 следует изменить до величины волнового сопротивления измеряемой линии.

 

Конструкция КСВ-метра

КСВ-метр выполнен на плате из двустороннего фольгированного фторопласта толщиной 2 мм. В качестве замены возможно использование двустороннего стеклотекстолита. Линия L2 выполнена на тыльной стороне платы и показана прерывистой линией. Её размеры 11×70 мм. В отверстия линии L2 под разъёмы XS1 и XS2 вставлены пистоны, которые развальцованы и пропаяны вместе с L2. Общая шина с обеих сторон платы имеет одинаковую конфигурацию и на схеме платы заштрихована. В углах платы просверлены отверстия, в которые вставлены отрезки провода диаметром 2 мм, пропаянные с обеих сторон общей шины. Линии L1 и L3 расположены с лицевой стороны платы и имеют размеры: прямой участок 2×20 мм, расстояние между ними 4 мм и расположены симметрично продольной оси линии L2. Смещение между ними вдоль продольной оси L2 -10 мм. Все радиоэлементы расположены со стороны полосковых линий L1 и L2 и припаяны внахлёст непосредственно к печатным проводникам платы КСВ-метра. Печатные проводники платы следует посеребрить. Собранная плата припаивается непосредственно к контактам разъёмов XS1 и XS2. Применение дополнительных соединительных проводников или коаксиального кабеля недопустимо. Готовый КСВ-метр помещают в коробку из немагнитного материала толщиной 3…4 мм. Общую шину платы КСВ-метра, корпуса прибора и разъёмов соединяют между собой электрически. Отсчет КСВ производят следующим образом: в положении S1 «Прямая» с помощью R3 устанавливают стрелку микроамперметра на максимальное значение (100 мкА) и переведя S1 в «Обратная», отсчитывают значение КСВ. При этом показанию прибора 0 мкА соответствует КСВ 1; 10 мкА — КСВ 1,22; 20 мкА — КСВ 1,5; 30 мкА — КСВ 1,85; 40 мкА — КСВ 2,33; 50 мкА — КСВ 3; 60 мкА — КСВ 4; 70 мкА — КСВ 5,67; 80 мкА — 9; 90 мкА — КСВ 19.


UY5YI


 

Девятидиапазонная КВ антенна

 

Антенна представляет собой разновидность известной многодиапазонной антенны «WINDOM», у которого точка питания смещена от центра. При этом входное сопротивление антенны в нескольких любительских KB диапазонах составляет примерно 300 Ом, что позволяет использовать в качестве фидера и одиночный провод, и двухпроводную линию с соответствующим волновым сопротивлением, и, наконец, коаксиальный кабель, подключаемый через согласующий трансформатор. Для того чтобы антенна работала во всех девяти любительских KB диапазонах (1.8; 3,5; 7; 10; 14; 18; 21; 24 и 28 МГц), параллельно включены по существу, две антенны «WINDOM» (см. выше рис. а): одна с общей длиной около 78 м (l/2 для диапазона 1,8 МГц), а другая с общей длиной примерно 14 м (l/2 для диапазона 10 МГц и l для диапазона 21 МГц). Оба излучателя питаются от одного коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Согласующий трансформатор имеет коэффициент трансформации сопротивления 1:6. Примерное расположение излучателей антенны в плане показано на рис. б.

При установке антенны на высоте 8 м над хорошо проводящей «землей» коэффициент стоячей волны в диапазоне 1.8 МГц не превышал 1,3, в диапазонах 3,5, 14. 21, 24 и 28 МГц — 1.5, в диапазонах 7. 10 и 18 МГц — 1,2. В диапазонах 1,8, 3,5 МГц и до некоторой степени в диапазоне 7 МГц при высоте подвески 8 м диполь, как известно, излучает в основном под большими углами к горизонту. Следовательно, в этом случае антенна будет эффективна лишь при проведении ближних связей (до 1500 км).

Схема подключения обмоток согласующего трансформатора для получения коэффициента трансформации 1:6 показана на рис.в.

Обмотки I и II имеют одинаковое число витков (как и в обычном трансформаторе с коэффициентом трансформации 1:4). Если общее число витков этих обмоток (а оно зависит в первую очередь от размеров магнитопровода и его начальной магнитной проницаемости) равно n1, то число витков n2 от точки соединения обмоток I и II до отвода рассчитывают по формуле n2=0.82n1.т

 

 

 

 


 

Антенна наклонная рамка

 

Горизонтальные рамки весьма популярны. Рик Роджерс (KI8GX) провел эксперименты с «наклонной рамкой», крепящейся к одной мачте.

Для установки варианта «наклонной рамки» с периметром 41,5 м, необходима мачта высотой 10…12 метров и вспомогательная опора высотой около двух метров. К этим мачтам крепятся противоположные углы рамки, которая имеет форму квадрата. Расстояние между мачтами выбирают таким, чтобы угол наклона рамки по отношению к земле был в пределах 30…45°.Точка питания рамки расположена в верхнем углу квадрата. Питается рамка коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. По измерениям KI8GX в этом варианте рамка имела КСВ=1,2 (минимум) на частоте 7200 кГц, КСВ=1,5 (довольно «тупой» минимум) на частотах выше 14100 кГц, КСВ=2,3 во всем диапазоне 21 МГц, КСВ=1,5 (минимум) на частоте 28400 кГц. На краях диапазонов значение КСВ не превышало 2,5. По данным автора некоторое увеличение длины рамки сместит минимумы ближе к телеграфным участкам и позволит получить КСВ меньше 2 в пределах всех рабочих диапазонов (кроме 21 МГц).

 QST №4 2002 год

 

 


Вертикальная антенна на 10,15 метров

 

Несложную комбинированную вертикальную антенну для диапазонов 10 и 15 м можно изготовить как для работы в стационарных условиях, так и для загородных выездов. Антенна представляет собой вертикальный излучатель (рис.1) с заграждающим фильтром (трапом) и двумя резонансными противовесами. Трап настроен на выбранную частоту в диапазоне 10 м, поэтому в этом диапазоне излучателем является элемент L1 (см. рисунок). В диапазоне 15м катушка индуктивности трапа является удлиняющей и совместно с элементом L2 (см. рисунок) доводит общую длину излучателя до 1/4 длины волны на диапазоне 15 м. Элементы излучателя можно изготовить из труб (в стационарной антенне) или из провода (для походной антенны), закрепленного на фибергласовых трубах.«Траповая» антенна является менее «капризной» в настройке и эксплуатации, чем антенна, состоящая из двух расположенных рядом излучателей.Размеры антенны приведены на рис.2.

КВ Антенны — R3RTambov

Антенны коротковолновые
Практические конструкции радиолюбительских антенн

В разделе представлено большое количество различных практических конструкций антенн и других сопутствующих устройств. Для облегчения поиска можно воспользоваться кнопкой «Посмотреть список всех опубликованных антенн». Ещё по теме — см. в РУБРИКИ (CATEGORY) с регулярным пополнением новыми публикациями подзаголовок «Антенны».

 

Диполь со смещённой от центра точкой питания

Многих коротковолновиков интересуют простые КВ-антенны, обеспечивающие без каких-либо коммутаций работу на нескольких любительских диапазонах. Самая известная из подобных антенн — Windom с однопроводным фидером. Но платой за простоту изготовления этой антенны были и остаются неизбежные при питании однопроводным фидером помехи телевидению и радиовещанию и сопутствующие им выяснения отношений с соседями.

Идея Windom-диполей вроде проста. Смещая точку питания от центра диполя, можно найти такое соотношение длин плеч, при котором входные сопротивления на нескольких диапазонах становятся довольно близкими. Чаще всего ищут размеры, при которых оно близко к 200 или 300 Ом, а согласование с низкоомными питающими кабелями осуществляют с помощью симметрирующих трансформаторов (BALUN) с коэффициентом трансформации 1:4 или 1:6 (под кабель с волновым сопротивлением 50 Ом). Именно так выполнены, например, антенны FD-3 и FD-4, которые выпускают, в частности, серийно в Германии.

Радиолюбители конструируют подобные антенны и самостоятельно. Определённые трудности, правда, возникают при изготовлении симметрирующих трансформаторов, в частности, для работы во всём коротковолновом диапазоне и при использовании мощности, превышающей 100 Вт.

Более серьёзной проблемой является то, что такие трансформаторы нормально работают только на согласованную нагрузку. А это условие в данном случае заведомо не выполняется — входное сопротивление подобных антенн действительно близко к требуемым значениям 200 или 300, но заведомо от них отличается, причём на всех диапазонах. Следствие этого — в какой-то степени в такой конструкции сохраняется антенный эффект фидера несмотря на применение согласующего трансформатора и коаксиального кабеля. И в результате использование в этих антеннах симметрирующих трансформаторов даже довольно сложной конструкции не всегда решает полностью проблему TVI.

Александру Шевелёву (DL1BPD) удалось, применяя согласующие устройства на линиях, разработать вариант согласования Windom-диполей, которые используют питание через коаксиальный кабель и лишены этого недостатка. О них рассказывалось в журнале «Радиолюбитель. Вестник СРР» (2005, март, с. 21, 22).

Как показывают расчёты, наилучший результат получается при использовании линий с волновыми сопротивлениями 600 и 75 Ом. Линия с волновым сопротивлением 600 Ом подгоняет входное сопротивление антенны на всех рабочих диапазонах до значения приблизительно 110 Ом, а 75-омная линия это сопротивление трансформирует до значения, близкого к 50 Ом.

 

 

Рассмотрим вариант выполнения такого Windom-диполя (диапазоны 40- 20-10 метров). На рис. 1 приведены длины плеч и линий диполя на этих диапазонах для провода диаметром 1,6 мм. Общая длина антенны равна 19,9 м. При использовании изолированного антенного канатика длины плеч делают немного короче. К нему подключена линия с волновым сопротивлением 600 Ом и длиною приблизительно 1,15 метра, а к концу этой линии подключают коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом.

Последний при коэффициенте укорочения кабеля, равного К=0,66, имеет длину 9,35 м. Приведённая длина линии с волновым сопротивлением 600 Ом соответствует коэффициенту укорочения К=0,95. При таких размерах антенна оптимизирована для работы в полосах частот 7…7,3 МГц, 14…14,35 МГц и 28…29 МГц (с минимумом КСВ на частоте 28,5 МГц). Расчётный график КСВ этой антенны для высоты установки 10 м приведён на рис. 2.

 

 

Использование кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом в данном случае вообще-то не самый лучший вариант. Более низкие значения КСВ можно получить, применяя кабель с волновым сопротивлением 93 Ом или линию с волновым сопротивлением 100 Ом. Её можно изготовить из коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом (например, http://dx.ardi.lv/Cables.html). Если применена линия с волновым сопротивлением 100 Ом из кабеля, на её конце целесообразно включить BALUN 1:1.

Для уменьшения уровня помех из части кабеля с волновым сопротивлением 75 Ом следует сделать дроссель — катушку (бухту) Ø 15-20 см, содержащую 8-10 витков.

Диаграмма направленности этой антенны практически не отличается от диаграммы направленности аналогичного Windom-диполя с симметрирующим трансформатором. Её КПД должен быть несколько выше, чем у антенн с использованием BALUN, а настройка — не сложнее, чем настройка обычных Windom-диполей.

Автор: Б.Степанов, Москва

Вертикальный диполь

Хорошо известно, что для работы на дальних трассах вертикальная антенна имеет преимущество, так как её диаграмма направленности в горизонтальной плоскости круговая, а главный лепесток диаграммы в вертикальной плоскости прижат к горизонту и имеет малый уровень излучения в зенит.

Однако изготовление вертикальной антенны сопряжено с решением ряда конструктивных проблем. Применение алюминиевых труб в качестве вибратора и необходимость для его эффективной работы установить в основании «вертикала» систему «радиалов» (противовесов), состоящую из большого числа проводов длиной в четверть волны. Если использовать в качестве вибратора не трубу, а провод, мачта, его поддерживающая, должна быть выполнена из диэлектрика и все оттяжки, поддерживающие диэлектрическую мачту, также диэлектрическими, либо разбиты на нерезонансные отрезки изоляторами. Всё это связано с затратами и часто невыполнимо конструктивно, например, из-за отсутствия необходимой площади для размещения антенны. Не забываем, что входное сопротивление «вертикалов» обычно ниже 50 Ом, а это ещё и потребует его согласования с фидером.

С другой стороны, горизонтальные дипольные антенны, к которым можно отнести антенны типа Inverted V, конструктивно очень просты и дёшевы, чем и объясняется их популярность. Вибраторы таких антенн можно выполнить практически из любого провода, и мачты для их установки также могут быть изготовлены из любого материала. Входное сопротивление горизонтальных диполей или Inverted V близко к 50 Ом, и нередко можно обойтись без дополнительного согласования. Диаграммы направленности антенны Inverted V приведены на рис. 1.

Конструктивная простота позволяла менять одну антенну на другую в течение пяти минут даже в темноте. Для питания всех вариантов CVD — антенны использовался один и тот же коаксиальный кабель. Он подходил к вибратору под углом около 45 градусов. Для подавления синфазного тока рядом с точкой подключения на кабель установлен трубчатый ферритовый магнитопровод (фильтр-защёлка). Несколько аналогичных магнитопроводов желательно установить и на участке кабеля длиной 2…3 м в близи от полотна антенны.

Поскольку антенны изготавливались из «полёвки», её изоляция примерно на 1% увеличивала электрическую длину. Поэтому антенны, изготовленные по размерам, приведённым в таблице, нуждались в некотором укорочении. Подстройка производилась регулировкой длины нижнего отогнутого участка вибратора, легко достижимого с земли. Сложив часть длины нижнего отогнутого провода в двое, можно делать тонкую подстройку резонансной частоты, передвигая конец загнутого участка вдоль провода (своеобразный подстроечный шлейф).

Резонансная частота антенн измерялась антенным анализатором MF-269. Все антенны имели чётко выраженный минимум КСВ в пределaх любительских диапазонов, не превышавший значения 1,5. Например, у антенны на диапазон 14 МГц минимум КСВ на частоте 14155 кГц был 1,1, а полоса пропускания — 310 кГц по уровню КСВ 1,5 и 800 кГц по уровню КСВ 2.

Для сравнительных испытаний использовалась Inverted V диапазона 14 МГц, установленная на металлической мачте высотой 6 м. Концы вибраторов у неё были на высоте 2,5 м над землёй.

Чтобы получить объективные оценки уровня сигналов в условиях QSB, антенны многократно переключались с одной на другую с временем переключения не более одной секунды.

Таблица

Были проведены радиосвязи в режиме SSB при мощности передатчика 100 Вт на трассах протяжённостью от 80 до 4600 км. На диапазоне 14 МГц, например, все корреспонденты, находившиеся на расстоянии более 1000 км, отмечали, что уровень сигнала с антенной CVD был на один-два балла выше, чем с Inverted V. При расстоянии менее 1000 км некоторое минимальное преимущество было у Inverted V.

Модифицированная широкополосная антенна T2FD

Предложена модификация известной многим антенны T2FD, которая позволяет перекрыть весь диапазон радиолюбительских КВ частот, совсем немного проигрывая полуволновому диполю в 160 метровом диапазоне (0,5 дБ на ближних и около 1,0 дБ на DX трассах). При точном повторении, антенна работать начинает сразу и в настройке не нуждается. Подмечена особенность антенны: не воспринимаются статические помехи, и по сравнению с классическим полуволновым диполем. В таком исполнении приём эфира получается довольно-таки комфортный. Нормально прослушиваются совсем слабые DX станции, особенно на низкочастотных диапазонах.

Длительная эксплуатация антенны (более 8 лет) позволила заслуженно отнести её к малошумящим приёмным антеннам. В остальном, по эффективности, эта антенна практически не уступает диапазонному полуволновому диполю или Inverted Vee на любом из диапазонов от 3,5 до 28 МГц.

И ещё одно наблюдение (основанное на отзывах дальних корреспондентов) — во время проведения связи отсутствуют глубокие QSB. Из произведённых 23 вариантов модификаций этой антенны, предложенный здесь, заслуживает особого внимания и может быть рекомендован для массового повторения. Все предложенные размеры антенно-фидерной системы рассчитаны и точно выверены на практике.

Полотно антенны

Размеры вибратора приведены на рисунке. Половины (обе) вибратора симметричны, лишняя длина «внутреннего угла» урезается на месте, там же крепится и небольшая площадка (обязательно изолированная) для соединения с питающей линией. Балластный резистор 240 Ом, плёночный (зелёного цвета), рассчитанный на мощность 10 Вт. Можно также использовать любое другой резистор той же мощности, главное, чтобы сопротивление было обязательно безиндукционное. Медный провод — в изоляции, сечением 2,5 мм. Распорки — деревянные рейки в разрезе с сечением 1 х 1 см с лаковым покрытием. Расстояние между отверстиями равно 87 см. На растяжки применяем капроновый шнур.

Воздушная линия питания

Для линии питания применяем медный провод ПВ-1, сечением 1мм, распорки винипластовые. Расстояние между проводниками составляет 7,5 см. Длина всей линии равно 11 метров.

Авторский вариант установки

Применяется металлическая, заземленная снизу, мачта. Мачта установлена на 5-этажном доме. Мачта — 8 метров из трубы Ø 50 мм. Концы антенны размещены в 2 м от крыши. Сердечник согласующего трансформатора (ШПТР) сделан из строчного трансформатора ТВС-90ЛЦ5. Катушки там удалены, сам же сердечник склеен  клеем «Супермомент» до монолитного состояния и с тремя слоями лакоткани.

Намотка произведена в 2 провода без скрутки. Трансформатор содержит 16 витков одножильного изолированного медного провода Ø 1 мм. Трансформатор имеет квадратную (иногда прямоугольную) форму, поэтому на каждую из 4-х сторон наматывают по 4 пары витков — наилучший вариант распределения тока.

КСВ во всем диапазоне получается от 1,1 до 1,4. ШПТР помещается в хорошо пропаянный с оплёткой фидера экран из жести. С внутренней стороны к нему надёжно припаивается средний вывод обмотки трансформатора.

После сборки и установки антенна будет работать сразу и практически в любых условиях, то есть располагаясь низко над землей или над крышей дома. У неё отмечен очень низкий уровень TVI (телевизионных помех), и это дополнительно может заинтересовать радиолюбителей, работающих из сёл или дачников.

RK1AC

Антенна Loop Feed Array Yagi на диапазон 50 МГц

 

Антенны Yagi (Яги) с рамочным вибратором, расположенным в плоскости антенны называются LFA Yagi (Loop Feed Array Yagi) и характеризуются большим, чем у обычных Яги рабочим диапазоном частот. Одной из популярных LFA Yagi является 5-элементная конструкция Джастина Джонсона (G3KSC) на 6-метровый диапазон.

Схема антенны, расстояния между элементами и размеры элементов, показаны ниже в таблице и на чертеже.

Размеры элементов, расстояний до рефлектора и диаметров алюминиевых трубок, из которых выполнены элементы согласно таблицы: Элементы установлены на траверсе длиной около 4,3 м из квадратного алюминиевого профиля сечением 90×30 мм через изоляционные переходные планки. Вибратор питается по 50-омному коаксиальному кабелю через симметрирующий трансформатор 1:1.

Настройка антенны по минимальному КСВ в середине диапазона производится путем подбора положения торцевых П-образных частей вибратора из трубок диаметром 10 мм. Изменять положение этих вставок нужно симметрично, т.е., если правую вставку выдвинули на 1 см, то и левую нужно выдвинуть на столько же.

Антенна имеет следующие характеристики: максимальное усиление 10,41 дБ на 50,150 МГц, максимальное отношение фронт/тыл 32.79 дБ, рабочий диапазон частот 50,0-50,7 МГц по уровню КСВ=1,1

«Prakticka elektronik»

КСВ-метр на полосковых линиях

Широко известные из радиолюбительской литературы КСВ-метры выполнены с использованием направленных ответвителей и представляют собой однослойную катушку или ферритовый кольцевой сердечник с несколькими витками провода. Указанные устройства имеют ряд недостатков, основным из которых является то, что при измерении больших мощностей появляется высокочастотная «наводка» в измерительной цепи, требующая дополнительных затрат и усилий по экранировке детекторной части КСВ-метра для уменьшения погрешности измерений, а при формальном отношении радиолюбителя к изготовлению прибора, КСВ-метр может стать причиной изменения волнового сопротивления фидерной линии в зависимости от частоты. Предлагаемый вниманию КСВ-метр на основе полосковых направленных ответвителей лишён подобных недостатков, конструктивно выполнен в виде отдельного самостоятельного прибора и позволяет определить отношение прямой и отражённой волн в цепи антенны при подводимой мощности до 200 Вт в частотном диапазоне 1…50 МГц при волновом сопротивлении фидерной линии 50 Ом. Если требуется иметь только индикатор выходной мощности передатчика или контролировать ток антенны, можно воспользоваться таким устройством: При измерении КСВ в линиях с волновым сопротивлением отличным от 50 Ом, значения резисторов R1 и R2 следует изменить до величины волнового сопротивления измеряемой линии.

Конструкция КСВ-метра

КСВ-метр выполнен на плате из двустороннего фольгированного фторопласта толщиной 2 мм. В качестве замены возможно использование двустороннего стеклотекстолита.

Линия L2 выполнена на тыльной стороне платы и показана прерывистой линией. Её размеры 11×70 мм. В отверстия линии L2 под разъёмы XS1 и XS2 вставлены пистоны, которые развальцованы и пропаяны вместе с L2. Общая шина с обеих сторон платы имеет одинаковую конфигурацию и на схеме платы заштрихована. В углах платы просверлены отверстия, в которые вставлены отрезки провода диаметром 2 мм, пропаянные с обеих сторон общей шины. Линии L1 и L3 расположены с лицевой стороны платы и имеют размеры: прямой участок 2×20 мм, расстояние между ними 4 мм и расположены симметрично продольной оси линии L2. Смещение между ними вдоль продольной оси L2 -10 мм. Все радиоэлементы расположены со стороны полосковых линий L1 и L2 и припаяны внахлёст непосредственно к печатным проводникам платы КСВ-метра. Печатные проводники платы следует посеребрить. Собранная плата припаивается непосредственно к контактам разъёмов XS1 и XS2. Применение дополнительных соединительных проводников или коаксиального кабеля недопустимо. Готовый КСВ-метр помещают в коробку из немагнитного материала толщиной 3…4 мм. Общую шину платы КСВ-метра, корпуса прибора и разъёмов соединяют между собой электрически. Отсчет КСВ производят следующим образом: в положении S1 «Прямая» с помощью R3 устанавливают стрелку микроамперметра на максимальное значение (100 мкА) и переведя S1 в «Обратная», отсчитывают значение КСВ. При этом показанию прибора 0 мкА соответствует КСВ 1; 10 мкА — КСВ 1,22; 20 мкА — КСВ 1,5; 30 мкА — КСВ 1,85; 40 мкА — КСВ 2,33; 50 мкА — КСВ 3; 60 мкА — КСВ 4; 70 мкА — КСВ 5,67; 80 мкА — 9; 90 мкА — КСВ 19.

UY5YI

Девятидиапазонная КВ антенна

Антенна представляет собой разновидность известной многодиапазонной антенны «WINDOM», у которого точка питания смещена от центра. При этом входное сопротивление антенны в нескольких любительских KB диапазонах составляет примерно 300 Ом, что позволяет использовать в качестве фидера и одиночный провод, и двухпроводную линию с соответствующим волновым сопротивлением, и, наконец, коаксиальный кабель, подключаемый через согласующий трансформатор. Для того чтобы антенна работала во всех девяти любительских KB диапазонах (1.8; 3,5; 7; 10; 14; 18; 21; 24 и 28 МГц), параллельно включены по существу, две антенны «WINDOM» (см. выше рис. а): одна с общей длиной около 78 м (l/2 для диапазона 1,8 МГц), а другая с общей длиной примерно 14 м (l/2 для диапазона 10 МГц и l для диапазона 21 МГц). Оба излучателя питаются от одного коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом. Согласующий трансформатор имеет коэффициент трансформации сопротивления 1:6. Примерное расположение излучателей антенны в плане показано на рис. б.

При установке антенны на высоте 8 м над хорошо проводящей «землей» коэффициент стоячей волны в диапазоне 1.8 МГц не превышал 1,3, в диапазонах 3,5, 14. 21, 24 и 28 МГц — 1.5, в диапазонах 7. 10 и 18 МГц — 1,2. В диапазонах 1,8, 3,5 МГц и до некоторой степени в диапазоне 7 МГц при высоте подвески 8 м диполь, как известно, излучает в основном под большими углами к горизонту. Следовательно, в этом случае антенна будет эффективна лишь при проведении ближних связей (до 1500 км).

Схема подключения обмоток согласующего трансформатора для получения коэффициента трансформации 1:6 показана на рис.в.

Обмотки I и II имеют одинаковое число витков (как и в обычном трансформаторе с коэффициентом трансформации 1:4). Если общее число витков этих обмоток (а оно зависит в первую очередь от размеров магнитопровода и его начальной магнитной проницаемости) равно n1, то число витков n2 от точки соединения обмоток I и II до отвода рассчитывают по формуле n2=0.82n1.т

Антенна наклонная рамка

Горизонтальные рамки весьма популярны. Рик Роджерс (KI8GX) провел эксперименты с «наклонной рамкой», крепящейся к одной мачте.

Для установки варианта «наклонной рамки» с периметром 41,5 м, необходима мачта высотой 10…12 метров и вспомогательная опора высотой около двух метров. К этим мачтам крепятся противоположные углы рамки, которая имеет форму квадрата. Расстояние между мачтами выбирают таким, чтобы угол наклона рамки по отношению к земле был в пределах 30…45°.Точка питания рамки расположена в верхнем углу квадрата. Питается рамка коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. По измерениям KI8GX в этом варианте рамка имела КСВ=1,2 (минимум) на частоте 7200 кГц, КСВ=1,5 (довольно «тупой» минимум) на частотах выше 14100 кГц, КСВ=2,3 во всем диапазоне 21 МГц, КСВ=1,5 (минимум) на частоте 28400 кГц. На краях диапазонов значение КСВ не превышало 2,5. По данным автора некоторое увеличение длины рамки сместит минимумы ближе к телеграфным участкам и позволит получить КСВ меньше 2 в пределах всех рабочих диапазонов (кроме 21 МГц).

 QST №4 2002 год

Вертикальная антенна на 10, 15 метров

Несложную комбинированную вертикальную антенну для диапазонов 10 и 15 м можно изготовить как для работы в стационарных условиях, так и для загородных выездов. Антенна представляет собой вертикальный излучатель (рис.1) с заграждающим фильтром (трапом) и двумя резонансными противовесами. Трап настроен на выбранную частоту в диапазоне 10 м, поэтому в этом диапазоне излучателем является элемент L1 (см. рисунок). В диапазоне 15м катушка индуктивности трапа является удлиняющей и совместно с элементом L2 (см. рисунок) доводит общую длину излучателя до 1/4 длины волны на диапазоне 15 м. Элементы излучателя можно изготовить из труб (в стационарной антенне) или из провода (для походной антенны), закрепленного на фибергласовых трубах. «Траповая» антенна является менее «капризной» в настройке и эксплуатации, чем антенна, состоящая из двух расположенных рядом излучателей.Размеры антенны приведены на рис.2. Излучатель состоит из нескольких отрезков дюралюминиевых труб разного диаметра, соединенных одна с другой через переходные втулки. Питается антенна 50-омным коаксиальным кабелем. Для предотвращения протекания ВЧ тока по внешней стороне оплетки кабеля питание осуществляется через токовый балун (рис.3), выполненный на кольцевом сердечнике FT140-77.Обмотка состоит из четырех витков коаксиального кабеля RG174. Электрическая прочность этого кабеля вполне достаточна для работы с передатчиком с выходной мощностью до 150 Вт. При работе с более мощным передатчиком следует применять либо кабель с тефлоновым диэлектриком (например, RG188), либо кабель большого диаметра, для намотки которого, естественно, потребуется ферритовое кольцо соответствующего размера. Балун устанавливается в подходящей диэлектрической коробке: Рекомендуется между вертикальным излучателем и опорной трубой, на которой крепится антенна, следует установить безындуктивный двухваттный резистор сопротивлением 33 кОм, который будет предотвращать накопление статического заряда на антенне. Резистор удобно разместить в коробке, в которой установлен балун. Конструкция трапа может быть любой.
Так, катушку индуктивности можно намотать на отрезке ПВХ-трубы диаметром 25 мм с толщиной стенок 2,3 мм (в эту трубу вставляются нижняя и верхняя части излучателя). Катушка содержит 7 витков медного провода диаметром 1,5 мм в лаковой изоляции, намотанного с шагом 1—2 мм. Требуемая индуктивность катушки — 1,16 мкГн. Параллельно катушке подключается высоковольтный (6 кВ) керамический конденсатор емкостью 27 пФ, и в результате получается параллельный колебательный контур на частоту 28,4 МГц.

Точная настройка резонансной частоты контура проводится сжатием или растяжением витков катушки. После настройки витки фиксируются клеем, но следует иметь в виду, что излишнее количество нанесенного на катушку клея может значительно изменить ее индуктивность и привести к росту диэлектрических потерь и, соответственно, снижению КПД антенны. Кроме того, трап можно изготовить из коаксиального кабеля, намотав 5 витков на ПВХ-трубе диаметром 20 мм, но необходимо предусмотреть возможность изменения шага намотки для обеспечения точной настройки на требуемую резонансную частоту. Конструкция трапа для его расчета очень удобно воспользоваться программой Coax Trap, которую можно скачать из Интернета.

Практика показывает, что такие трапы надежно работают со 100-ваттными трансиверами. Для защиты трапа от воздействия окружающей среды он помещается в пластиковую трубу, которая сверху закрывается заглушкой. Противовесы можно изготовить из неизолированного провода диаметром 1 мм, и их желательно разнести как можно дальше друг от друга. Если для противовесов применяется провод в пластиковой изоляции, то их следует несколько укоротить. Так, противовесы из медного провода диаметром 1,2 мм в виниловой изоляции толщиной 0,5 мм должны иметь длину 2,5 и 3,43 м для диапазонов 10 и 15 м соответственно.

Настройку антенны начинают в диапазоне 10 м, предварительно убедившись, что трап настроен на выбранную резонансную частоту (например, 28,4 МГц). Минимума КСВ в фидере добиваются изменением длины нижней (до трапа) части излучателя. Если эта процедура окажется безуспешной, то придется в небольших пределах изменить угол, под которым противовес располагается относительно излучателя, длину противовеса и, возможно, его расположение в пространстве.Только после этого принимаются за настройку антенны в диапазоне 15 м. Изменением длины верхней (после трапа) части излучателя добиваются минимума КСВ. Если добиться приемлемого КСВ невозможно, то следует применить решения, рекомендованные для настройки антенны диапазона 10 м.В опытном образце антенны в полосе частот 28,0—29,0 и 21,0— 21,45 МГц КСВ не превышал 1,5.

Funkamateur

Настройка антенн и контуров с помощью генератора помех

Для работы с данной схемой генератора помех можно использовать реле любого типа с соответствующим напряжением питания и с нор- мальнозамкнутым контактом. При этом чем выше напряжение питания реле, тем выше уровень помех, создаваемых генератором. Для уменьшения уровня наводок на испытываемые устройства, необходимо тщательно заэкранировать генератор, а питание осуществлять от батареи или аккумулятора для предотвращения попадания помех в сеть. Кроме наладки помехозащищённых устройств, с таким генератором помех можно производить измерения и наладку высокочастотной аппаратуры и её узлов.

Определение резонансной частоты контуров и резонансной частоты антенны

При использовании обзорного приёмника с непрерывным диапазоном или волномера можно определить резонансную частоту испытываемого контура по максимальному уровню помех на выходе приемника или волномера. Для устранения влияния генератора и приемника на параметры измеряемого контура их катушки связи должны иметь минимально возможную связь с контуром При подключении генератора помех к испытуемой антенне WA1, можно аналогично с измерением контура определить ее резонансную частоту или частоты.

И.Григоров, RK3ZK

Широкополосная апериодическая антенна T2FD

Постройка антенн на НЧ в связи с большими линейными размерами вызывает у радиолюбителей вполне определенные трудности, связанные с отсутствием необходимого для этих целей пространства, сложности изготовления и установки высоких мачт. Поэтому, работая на суррогатных антеннах, многие используют интересные НЧ диапазоны в основном для местных связей с усилителем «сто ватт на километр».

В радиолюбительской литературе встречаются описания довольно эффективных вертикальных антенн, которые, по заявлениям авторов, «практически не занимают площади». Но стоит вспомнить, что для размещения системы противовесов (без которых вертикальная антенна малоэффективна) требуется значительное пространство. Поэтому в отношении занимаемой площади выгоднее использовать линейные антенны, особенно выполненные по типу популярной «инвертированное V», так как для их сооружения требуется всего одна мачта. Однако, превращение такой антенны в двухдиапазонную намного увеличивает занимаемую площадь, так как излучатели разных диапазонов желательно размещать в различных плоскостях.

Попытки использовать переключаемые удлиняющие элементы, настроенные линии питания и прочие способы превращения отрезка провода во вседиапазонную антенну (при доступных высотах подвеса 12-20 метров) приводят чаще всего к созданию «суперсуррогатов» настраивая которые можно проводить потрясающие испытания своей нервной системы.

Предлагаемая антенна не является «сверхэффективной», но позволяет нормально работать в двух-трех диапазонах без всяких переключений, отличается относительной стабильностью параметров и не нуждается в кропотливой настройке. Имея высокое входное сопротивление при небольших высотах подвеса, она обеспечивает лучший к.п.д., чем простые проволочные антенны. Это несколько видоизмененная широко известная антенна T2FD, популярная в конце 60-х годов, к сожалению, почти не применяемая в настоящее время. Очевидно, она попала в разряд «забытых» из-за поглощающего резистора, на котором рассеивается до 35% мощности передатчика. Именно боясь потерять эти проценты, многие считают T2FD несерьезной конструкцией, хотя спокойно используют на ВЧ диапазонах штырь с тремя противовесами, к.п.д. которого не всегда «дотягивает» до 30%. Пришлось услышать множество «против» в отношении предлагаемой антенны, зачастую ничем не обоснованных. Попытаюсь кратко изложить те «за», благодаря которым была выбрана T2FD для работы на НЧ диапазонах.

В апериодической антенне, представляющей собой в простейшем варианте проводник с волновым сопротивлением Z, нагруженный на поглощающее сопротивление Rh=Z, падающая волна, достигнув нагрузки Rh не отражается, а полностью поглощается. Благодаря чему устанавливается режим бегущей волны, для которого характерно постоянство максимального значения тока Iмакс вдоль всего проводника. На рис. 1(A) изображено распределение тока вдоль полуволнового вибратора, а на рис. 1(B)— вдоль антенны бегущей волны (потери на излучение и в проводнике антенны условно не учтены. Заштрихованная область называется площадью тока и применяется для сравнения простых проволочных антенн.

В теории антенн существует понятие эффективной (электрической) длины антенны, которая определяется замещением реального вибратора мнимым, вдоль которого ток распределяется равномерно, имея такое же значение Iмакс, что и у исследуемого вибратора (т.е. так же, как на рис. 1(B)). Длина мнимого вибратора выбирается такой, чтобы геометрическая площадь тока реального вибратора была равна геометрической площади мнимого. Для полуволнового вибратора длина мнимого вибратора, при которой площади тока равны, составляет величину равную L/3.14 [пи], где L — длина волны в метрах. Не трудно вычислить, что длина полуволнового диполя с геометрическими размерами = 42 м (диапазон 3,5 МГц) электрически равна 26 метрам, которые и являются эффективной длиной диполя. Вернувшись к рис. 1(B), легко обнаружить, что эффективная длина апериодической антенны практически равна ее геометрической длине. Проведенные эксперименты в диапазоне 3,5 МГц позволяют рекомендовать данную антенну радиолюбителям в качестве неплохого варианта «затраты-отдача». Немаловажным достоинством T2FD является широкополосность и работоспособность при «смешных» для НЧ диапазонов высотах подвеса, начиная с 12-15 метров. Например, диполь 80-метрового диапазона при такой высоте подвеса превращается в «военную» зенитную антенну, т.к. излучает вверх порядка 80% подведенной мощности.Основные размеры и конструкция антенны показаны на рис.2,  На рис.3 — верхняя часть мачты, где установлен согласующе-симметрирующий трансформатор Т и поглощающее сопротивление R  Конструкция трансформатора на рис.4 

Выполнить трансформатор можно практически на любом магнитопроводе с проницаемостью 600-2000 НН. Например, сердечник от ТВС ламповых телевизоров или пара сложенных вместе колец диаметром 32-36 мм. Он содержит три обмотки, намотанные в два провода, например МГТФ-0,75 кв.мм (использовался автором). Сечение зависит от подводимой к антенне мощности. Провода обмоток уложены плотно, без шага и скруток. В месте, указанном на рис.4, провода следует скрестить.

Достаточно намотать 6-12 витков в каждой обмотке. Если внимательно рассмотреть рис.4, то изготовление трансформатора не вызывает каких-либо затруднений. Сердечник следует защитить от коррозии лаком, желательно масляным или влагостойким клеем. Поглощающее сопротивление должно теоретически рассеивать 35% подводимой мощности. Экспериментально установлено, что резисторы МЛТ-2 при отсутствии постоянного тока на частотах KB диапазонов выдерживают 5-6-кратные перегрузки. При мощности 200 Вт достаточно 15-18 резисторов МЛТ-2, соединенных параллельно. Результирующее сопротивление должно находиться в пределах 360-390 Ом. С указанными на рис.2 размерами антенна работает в диапазонах 3,5-14 МГц.

Для работы в диапазоне 1,8 МГц желательно увеличить общую длину антенны хотя бы до 35 метров, идеально 50-56 метров. При правильном выполнении трансформатора Т антенна в какой-либо настройке не нуждается, необходимо лишь убедиться в том, что КСВ лежит в пределах 1,2-1,5. В противном случае ошибку следует искать в трансформаторе. Следует отметить, что с популярным трансформатором 4:1 на основе длинной линии (одна обмотка в два провода) работа антенны резко ухудшается, причем КСВ может быть 1,2-1,3.

Активная комнатная антенна КВ диапазона часть II

Большинство деталей усилителя РЧ монтируют на печатной плате (рис. 2 ) из двусторонне-фольгированного стек­лотекстолита толщиной 1… 1,5 мм.

Вы­воды деталей припаивают непосред­ственно к печатным проводникам. Фольга другой стороны платы исполь­зуется в качестве общего провода. Выводы подлежащих соединению с ним деталей пропускают через отверстия в плате и припаивают к фольге на проти­воположной стороне.

Детали зарядного устройства разме­щают на плате из односторонне-фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм, изготовленной по чертежу, пред­ставленному на рис. 3. Микросхему LM317T необходимо снабдить теплоотводом в виде пластины площадью около 15 см2 из листового алюминиево­го сплава толщиной 2…Змм. Батарею GB1 составляют из 10 Ni-MH аккумулято­ров типоразмера АА или AAA.

Смонтированную плату усилителя РЧ приклеивают к блоку КПЕ и соединяют ее общий провод с монтажным лепест­ком-выводом ротора. Все узлы устрой­ства размещают в металлическом кор­пусе подходящих размеров (автор ис­пользовал корпус от компьютерного бло­ка питания размерами 85x100x150 мм с выключателем и блочной сетевой вил­кой). Блок КПЕ и переменный резистор R2 закрепляют на его верхней стенке, переключатель SA1 и светодиоды — на боковой, а понижающий трансфор­матор Т1 и контейнер для аккумуля­торов батареи GB1 — на нижней. Разумеется, до установки деталей в стенках корпуса необходимо про­сверлить отверстия соответству­ющего диаметра. Кроме того, в верх­ней стенке следует просверлить че­тыре отверстия под винты крепления рамочной антенны и отверстие диа­метром около 10 мм для прохода ее выводов (см. далее). Катушки L1, L2 монтируют на выводах переключате­ля SA1.

Эскиз конструкции антенны показан на рис. 4. Экран рамки 1 изготавливают из пластмассовой армированной алюминиевой фольги  водопроводной трубы с внешние диаметром 15 мм. Ее аккуратно сгибают на оправке диаметром 230 мг и обрезают так, чтобы получилось кольцо. Посередине кольца с наружной стороны делают поперечный пропил глубиной 4…5 мм, на края которого острым резаком выполняют продольные прорези длиной 10…12 мм (так, чтобы получилась Н образная щель). Образовавшиеся лепестки отгибают и аккуратно удаляют с них пластмассовую оболочку трубы, а оставшиеся лепестки фольги 6 загибают к трубе. Для придания жесткости конструкции использую соединитель 2 — отрезок пластмассовой трубки (например, корпуса фломастера) длиной 10… 15 мм такого внешнего диаметра, чтобы он с небольшим усилием входил в трубу 1.

Рамку 4 изготавливают из медного провода диаметром 2 мм. Длина отрезка — около 800 мм, но лучше ее взять с  некоторым запасом (лишнее нетрудно удалить в дальнейшем). Надев соединитель 2, на оба конца отрезка надеваю по семь-десять центрирующих шайб из листового (толщиной 2…3 мм) пенопласта диаметром, немного меньше внутреннего диаметра трубы, и, расположив их примерно на одинаковом рас стоянии один от другого, приклеивают к проводу антенны 4.

Затем, немного разогнув трубу 1, одновременно с обеих сторон в нее вставляют концы провод; антенны и продвигают их в сторону Н-образной щели в середине трубы, стремясь при этом к тому, чтобы соедини­тель 2 в конце операции оказался при­мерно посередине между концами трубы.После этого извлекают концы провода рамки из прорези трубы и надевают ее концы на соединитель 2, предварительно смазав клеем сопря­гаемые поверхности. Зазор между кон­цами трубы в собранном виде должен быть около 5 мм.

На корпусе устройства рамку уста­навливают так, чтобы ее плоскость ста­ла перпендикулярной верхней стенке корпуса 5, а выводы проходили через предусмотренное для этого отверстие. Закрепляют рамку стеклотекстолитовой (толщиной 2 мм) пластиной 7 размера­ми примерно 35×45 мм и четырьмя вин­тами МЗ или М4 соответствующей длины с гайками.

Усилие прижима тру­бы 1 к стенке корпуса должно быть та­ким, чтобы труба слегка деформирова­лась — это обеспечит хороший контакт лепестков фольги со стенкой и достаточную жесткость конструкции. Для того чтобы исключить контакт выводов рам­ки с кромкой отверстия, на них наде­вают отрезки поливинилхлоридной трубки. Внешний вид собранной антен­ны показан на рис. 5.

Налаживание антенны сводится к ус­тановке границ средне- и низкочастот­ного поддиапазонов подстроечниками катушек L1 и L2. Следует учесть, что из-за довольно большой добротности ан­тенны на частотах 20. ..25 МГц усилитель РЧ может самовозбудиться. Чтобы этого не случилось, усиление в указанном интервале частот придется уменьшать переменным резистором R2.

Максимальный ток зарядки фикси­руют подбором резистора R5 при под­ключенной разряженной батарее и включенном последовательно с ней миллиамперметром. Подстроечным резистором R8 устанавливают макси­мальное напряжение, до которого мож­но заряжать аккумуляторную батарею. Для этого подключают полностью заря­женную батарею с включенным после­довательно миллиамперметром и уста­навливают ток зарядки 2…3 мА. Уст­ройство может работать на прием и во время зарядки батареи.

Эффективность антенны можно по­высить, если одновитковую рамку заме­нить многовитковой (схема ее включе­ния показана на рис. 6). Следует, одна­ко, учесть, что из-за большей собственной емкости диапазон перестройки такой антенны будет уже. Автором оп­робована рамка, состоящая из четырех витков (отводы сделаны от первого и второго) диаметром 250 мм.

Для облег­чения изготовления антенны обмотку выполняют не из одного отрезка прово­да, а из трех (это упрощает изготовле­ние отводов) отрезков центрального проводника в полиэтиленовой изоляции внешним диаметром около 2 мм, извле­ченного из коаксиального кабеля РК50-7-11 (диаметр оболочки — около 10 мм).

В качестве экрана используют оплетку от того же кабеля. От нее делают проволочные выводы, которые затем соединяют с корпусом устрой­ства. Расстояние между концами оплет­ки — около 5 мм. Для придания жестко­сти такую рамку помещают в пластмас­совый кабель-канал размерами 10×15 мм, который крепят к корпусу стеклотекстолитовой пластиной и вин­тами с гайками. Внешний вид этой антенны показан на рис. 7.

Метки: Антенна, КВ-диапазон, Подстроечник катушек, Усилитель РЧ.


Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *