Кв вертикальная антенна: Купить вертикальные КВ антенны для радиолюбителей по выгодным ценам

Posted on 13.09.197130.07.2021

Совмещенный многодиапазонный контур не лучший выбор — очень сложно добиться оптимального согласования (ведь для разных диапазонов и схемы согласования могут быть разные) и обеспечить необходимую добротность, соответственно, будет больше потерь чем при отдельном согласовании для каждого диапазона. Материалов о подобных конструкциях сравнительно мало (например, QST, ARRL), хотя они имеют некоторые достоинства перед другими  вертикалами. Например:
  1. Механическая прочность вибратора из-за отсутствия изоляторов.
  2. Возможность и удобство оптимальной настройки КСВ на стыке антенна-фидер (т.е. настройка контура).
  3. Простота при установке за счет меньшего веса практически «голой» трубы (если не считать короткой емкостной нагрузки вверху в моем случае).
  4. За счет переключаемого резонанса вибратора, улучшается подавление вне диапазонных сигналов на прием и гармоник на передачу.
Как это ни странно звучит, но данная антенна является реализацией идеи использования любой «железяки» в качестве КВ антенны. 🙂 Конечно в данном случае я не имею ввиду совсем крайние случаи, например, телескопическую антенну длинной 1 метр от бытового радиоприемника, раскачанную от ГТ321А до свечения неонки, хотя, в начале 80-х подобный опыт был (может кто помнит радиолюбительское троеборье РЛТ и CW тест на 3.5МГц?)…   Итак, в данном случае я хотел бы поделиться конкретными результатами того что в итоге получилось. Безусловно, это не панацея и полноразмерная одно диапазонная антенна может работать и лучше, но в ряду многодиапазонных антенн, а речь идет об антеннах на 9 КВ диапазонов, на мой взгляд, данная конструкция явно заслуживает внимания, особенно для тех у кого нет возможности установить что-нибудь солидное, а с DX работать хочется. Естественно, под «любой длинной» подразумевается разумная длина при которой теоретический КПД на наименьшей частоте (1.8МГц) будет хотя бы несколько десятков процентов, т.е. общая длинна должна быть хотя бы метров 10. Далее, с помощью отдельного LC контура для каждого КВ диапазона, антенна согласуется с 50-омной активной нагрузкой, т. е. 50-омный фидер может быть произвольной длинны. Т.е. получается такая блок-схема антенной системы: антенна — блок согласующих переключаемых контуров — фидер. Антенна вертикальная, без трэпов, шлейфов и подобных согласующих (и ненадежных) элементов в вибраторе. Образно говоря, просто вертикальная труба. А для некоторого электрического удлинения использована простая, ненастраиваемая емкостная нагрузка вверху вибратора. В общем, исходя из того какие трубы были в наличии на момент изготовления (а это было еще в 1996 году), общая длина получилась около 13 метров. Отмерено шагами :-), а для проверки идеи точнее и не надо было! Только через пару лет при замене растяжек и по просьбе друзей, измерил точную длину антенны, получилось 12.85 м. По большому счету, конкретная длина не критична — все можно согласовать контурами. Однако, надо иметь в виду, что даже сравнительно небольшое изменении общей длинны антенны (см. ниже) может повлиять на настройку согласующих контуров и даже на схему их включения, в итоге настройка может получится достаточно трудоемкой и длительной.

Именно для того чтобы упростить  настройку, минимизировать мучительные творческие изыскания при согласовании, поделиться реальными результатами и написан этот материал.

Конструкция.
5 метров самой нижней трубы (см. рис.1)  — диаметр 50мм, далее 5 метров диаметр 40мм, 2м -диаметр 20мм, 85см -диаметр 10мм. Все трубы из дюралюминия, общая длинна 12.85м. На расстоянии 2.85м от верхнего конца антенны, т.е. на стыке 40мм и 20мм труб, закреплены (и гальванически соединены с вибратором) 4 провода емкостной нагрузки из 3мм медного канатика длинной по 1.4 метра. На концах проводов установлены изоляторы к которым крепятся 4 капроновые растяжки верхнего яруса. Нижний ярус (тоже из 4 растяжек) расположен на уровне 5 м от основания. К торцу нижней 50мм трубы жестко прикручен керамический изолятор, который соединен с втулкой опирающейся на стальной шарик диаметром 10мм (см. рис.2). Т.е. получается, что вся антенна стоит только на этом шарике.

Рис. 1. Общие размеры антенны.		Рис.2. Конструкция опорного узла.

Очень похоже на конструкцию обнинской Высотной метеорологической мачты (ВММ310), которая введена в эксплуатацию в 1959г., имеет высоту 310м, и шарик там всего 30 см диаметром. Достоинство данного решения в том, что за счет шарика к керамическому изолятору прилагается только безопасное усилие на сжатие, а не на изгиб, соответственно, в вертикальной трубе антенны весьма эффективно гасятся механические резонансы и вибрация от ветровой нагрузки. К основанию подключены 8 противовесов (4шт. длинной 20м, 4 шт. длиной 10м), а также и контур заземления проходящий по крыше 9-этажного жилого дома. У основания антенны установлен блок согласования, представляющий из себя герметизированную металлическую коробку размерами 390x250x120 мм, в которой находятся 8 штук двух обмоточных реле типа «хлопушка». Реле установлены якорем вниз, т. е. в неактивном состоянии якорь свободно висит между замыкаемыми контактами. Управление на реле подается по 8-ми жильному кабелю UTP (витая пара для локальной сети) от двух полярного источника питания 24V/1A (лучше если будет 27V). Для повышения электрической прочности к наведенному электричеству все схемы согласующих LC контуров выполнены с гальваническим связью антенны и фидера с землей. Для согласования диапазонов 14 и 21 МГц используется один и тот же контур, поэтому левая замыкающая группа реле Р5 (см. схему) используется для переключения фидера на другую антенну. Фидер с волновым сопротивлением 50 Ом может иметь произвольную длину.

Рис.3. Схема блока коммутации диапазонов.

Рис.4. Конструкция блока коммутации (фото)

 

Намоточные данные катушек индуктивности.
L	внутренний  диаметр каркаса мм	диаметр  провода  мм	длина  намотки  мм	количество  витков	отвод
L1*	35	4	45	7.5	3
L2*	35	4	55	8	4. 5
L3	40	1.8	в/в	47	—
L4	40	1.8	в/в	35	6/11
L5	36	2.5	52	18.5	8.5
L6*	35	4	55	9	8. 5
L7	32	2.5	50	13	4.5
( * бескаркасная намотка, в/в — виток к витку)

 

Настройка.
Настройка антенны, а точнее согласующих контуров, производилась с помощью анализатора AEA HF SWR Analyst и трансивера Yaesu FT-990AC с приоритетом в CW участках КВ диапазонов.. Анализатор использовался для общей, визуальной настройки и подбора схем включения контуров. Надо иметь ввиду, что анализатор производит измерения при очень маленькой мощности и, соответственно, чувствителен к эфирным сигналам, что может проявляться в хаотических искажениях диаграммы КСВ. Трансивером проверялись итоговые настройки КСВ, но они только подтвердили то, что было настроено с помощью анализатора. Измерения КСВ после фидера (т.е. уже внизу) дали те же зависимости по диапазонам, а уровень КСВ не изменился или стал еще ниже (примерно на 0.1) за счет потерь в кабеле. КСВ всегда можно настроить в «1», зависит от кропотливости и потраченного времени. В моем случае уровень КСВ до 1.1-1.2 показался вполне достаточным на момент настройки, с расчетом «потом настрою еще лучше», но «потом» почему-то так и не наступило 🙂

Результаты.
Опыт эксплуатации показал (работаю на такой антенне на всех КВ диапазонах с 1997г.), хотя теория и пугала невысокой эффективностью (особенно на 1.8) и сравнительно высокими лепестками в вертикальной плоскости (на 18МГц и выше), но на практике оказалось все даже очень не плохо! Хотя, давать объективную оценку качеству работы всенаправленной антенны достаточно сложно,  т.к. в этом участвует много факторов, например: прохождение, мощность передатчика, опыт оператора и т.п.. Но те кто принимал участие в охоте за DX до середины 2004г (т. к. c этого времени я пока не активен в эфире по независящим от HAMRADIO причинам), наверняка вспомнят мой позывной и это было бы более весомо чем моя субъективная оценка… Прямое сравнения с другими антеннами в моем случае невозможно, т.к. она у меня всего одна. Однако, косвенные сравнения при работе с DX говорят о достаточно высокой эффективности на всех КВ диапазонах. На эту антенну и 100W (это 90% QSO, остальные с помощью 3хГУ50 и только на 3.5/7/14Mc) c 1997 и до 2004г. сработано 325 стран по DXCC, из них 322 CW. Здесь можно посмотреть часть QSO из лога. На НЧ диапазонах ближняя зона явно ослабляется (в сравнении с соседями). Особенно была заметна разница при косвенном сравнении c R7000+, совсем не в пользу последней. Несколько раз, во время выезда в полевые условия, блок согласования снимался с крыши и подключался к антенне с аналогичными размерами, но из труб меньшего диаметра (примерно в 1.5. раза меньше). Антенна устанавливалась на земле с изолятором и такими же 8-ю радиалами. Относительно антенны установленной на крыше, КСВ изменялся максимум на 0. 2-0.3 и то за счет незначительно сдвига КСВ по частоте. Графики значений КСВ антенны (установленной на крыше 9-эт. панельного дома) на различных КВ диапазонах приведены ниже. При приеме, ослабление сигналов  на других диапазонах (т.е. если антенна включена  не на «свой» диапазон)  составляет в среднем 10-20дб, и эта дополнительная фильтрация очень даже пригодилась: значительно снижалась помеха от моего соседа RA3XO, работающего на соседнем диапазоне на вертикальную антенну находившуюся в 12м от моей. Такая же по принципу антенна, но высотой около 18м для повышения эффективности на НЧ диапазонах, используется у RW3XW. При этом, естественно, параметры LC контуров получились совершенно другие.

Рекомендации.
1. В процессе эксплуатации (через год, два) стал проявляться эффект отсутствия приема на некоторых диапазонах. Именно «на прием», т.к. после передачи даже одной короткой точки (на минимальной мощности) все встает на свои места… Оказалось, что причиной является окисление открытых посеребренных контактов реле. Замена на реле того же типа, но с другим покрытием, уменьшает вероятность этой проблемы процентов на 90 и тем не менее «редко, но бывает». В этой связи, желательно вместо открытых реле использовать вакуумные замыкатели, например В1В.
2. Т.к. конденсаторы подключены к «горячим концам» согласующих контуров, то при передаче на них может присутствовать весьма значительное напряжение (примерно до 1KVpp при 100-200W). Мною использовались конденсаторы КВИ (импульсные, реактивная мощность для них не нормируется) на напряжения 5-10KV. При таком запасе по напряжению, КВИ достаточно стабильны, а при номинальных напряжениях  могут значительно греться и, соответственно, доставить массу хлопот, т.к. КВИ это импульсные и не подходят для мощностей более 500Вт…  Если предполагается излучение большей мощности, то рекомендуется ставить только конденсаторы К15-У с соответствующей реактивной мощностью (КВар) и запасом по напряжению (не менее 1.5).
КСВ по диапазонам.

        

P. S.
Применительно к HAMRADIO, любая антенна (впрочем, как трансивер, PA, компьютер) является всего лишь инструментом для проведения QSO. Инструмент может быть эффективным или «не очень», японским или самодельным и т.д. (кому что нравится), но сам по себе он не является определяющим фактором! Эти «железки» могут только повысить эффективность работы оператора, но никак не заменить его. И даже в цифровых RTTY и PSK, уж про CW и не говорю, именно оператором определяется что, где, когда и как, хотя непосвященному и кажется что все делает компьютер. А тех операторов у которых в шеке главным является «железо», пусть и достойное, очень даже хорошо «слышно». В смысле, «уши мои бы не слышали..». Давайте гармонично совершенствовать и аппаратуру и свою квалификацию как оператора, ведь в этой гармонии и есть смысл HAMRADIO! 

Комментарии

Вертикальная многодиапазонная антенна — Просто о технологиях

Автор adminВремя чтения 38 мин. Просмотры 219Опубликовано 08.11.2019

ODXC

Сергей RW3XA, октябрь 2005
English version

Как правило, для работы вертикальной антенны на нескольких диапазонах, в вибратор антенны вводятся специальные конструктивные элементы для настройки антенны в резонанс на разных диапазонах.

Эти  элементы могут быть сосредоточенными (LC, L, C, например, антенна Cushcraft R7000) или распределенными (шлейфы, линии, например, антенна GAP-Titan). Т.е. вибратор “разбит” на несколько частей между которыми и находятся те самые настроечные элементы, обеспечивающие резонанс антенны на рабочих диапазонах.

Чем больше таких элементов, тем больше сложностей с их оптимальной настройкой, да и надежность конструкции в целом оставляет желать лучшего из-за того что вибратор “разрезан” изоляторами.

  Конечно, за счет того что антенна является многорезонансной, для смены диапазона достаточно переключить диапазон в трансивере – просто и удобно, но не все так хорошо если ваши близкорасположенные соседи по хобби активны в эфире – шорохи и щелчки от сигналов соседей с других диапазонов являются обычным делом.

Многодиапазонную вертикальную антенну можно сделать и по совершенно другому конструктивному принципу:  излучающая часть антенны цельная и подключается к контуру,  согласующему импеданс антенны с фидером. Другими словами, входное сопротивление вибратора на любой частоте имеет комплексную величину, т.е.

активную и реактивную составляющие, а  контур согласует (преобразовывает) комплексную величину входного сопротивления вибратора с активным сопротивлением фидера. Естественно, для оптимального согласования на каждый диапазон нужен отдельный переключаемый согласующий контур.

Совмещенный многодиапазонный контур не лучший выбор – очень сложно добиться оптимального согласования (ведь для разных диапазонов и схемы согласования могут быть разные) и обеспечить необходимую добротность, соответственно, будет больше потерь чем при отдельном согласовании для каждого диапазона.

Материалов о подобных конструкциях сравнительно мало (например, QST, ARRL), хотя они имеют некоторые достоинства перед другими  вертикалами. Например:   1. Механическая прочность вибратора из-за отсутствия изоляторов.   2. Возможность и удобство оптимальной настройки КСВ на стыке антенна-фидер (т.е. настройка контура).   3. Простота при установке за счет меньшего веса практически “голой” трубы (если не считать короткой емкостной нагрузки вверху в моем случае).   4. За счет переключаемого резонанса вибратора, улучшается подавление вне диапазонных сигналов на прием и гармоник на передачу.

Как это ни странно звучит, но данная антенна является реализацией идеи использования любой “железяки” в качестве КВ антенны.

? Конечно в данном случае я не имею ввиду совсем крайние случаи, например, телескопическую антенну длинной 1 метр от бытового радиоприемника, раскачанную от ГТ321А до свечения неонки, хотя, в начале 80-х подобный опыт был (может кто помнит радиолюбительское троеборье РЛТ и CW тест на 3.5МГц?)…

  Итак, в данном случае я хотел бы поделиться конкретными результатами того что в итоге получилось.

Безусловно, это не панацея и полноразмерная одно диапазонная антенна может работать и лучше, но в ряду многодиапазонных антенн, а речь идет об антеннах на 9 КВ диапазонов, на мой взгляд, данная конструкция явно заслуживает внимания, особенно для тех у кого нет возможности установить что-нибудь солидное, а с DX работать хочется.

Естественно, под “любой длинной” подразумевается разумная длина при которой теоретический КПД на наименьшей частоте (1.8МГц) будет хотя бы несколько десятков процентов, т.е. общая длинна должна быть хотя бы метров 10. Далее, с помощью отдельного LC контура для каждого КВ диапазона, антенна согласуется с 50-омной активной нагрузкой, т.е.

50-омный фидер может быть произвольной длинны. Т.е. получается такая блок-схема антенной системы: антенна – блок согласующих переключаемых контуров – фидер. Антенна вертикальная, без трэпов, шлейфов и подобных согласующих (и ненадежных) элементов в вибраторе. Образно говоря, просто вертикальная труба.

А для некоторого электрического удлинения использована простая, ненастраиваемая емкостная нагрузка вверху вибратора. В общем, исходя из того какие трубы были в наличии на момент изготовления (а это было еще в 1996 году), общая длина получилась около 13 метров.

Отмерено шагами :-), а для проверки идеи точнее и не надо было! Только через пару лет при замене растяжек и по просьбе друзей, измерил точную длину антенны, получилось 12.85 м. По большому счету, конкретная длина не критична – все можно согласовать контурами. Однако, надо иметь в виду, что даже сравнительно небольшое изменении общей длинны антенны (см. ниже) может повлиять на настройку согласующих контуров и даже на схему их включения, в итоге настройка может получится достаточно трудоемкой и длительной. Именно для того чтобы упростить  настройку, минимизировать мучительные творческие изыскания при согласовании, поделиться реальными результатами и написан этот материал.

Конструкция.
5 метров самой нижней трубы (см. рис.1)  – диаметр 50мм, далее 5 метров диаметр 40мм, 2м -диаметр 20мм, 85см -диаметр 10мм. Все трубы из дюралюминия, общая длинна 12.85м. На расстоянии 2.85м от верхнего конца антенны, т.е.

на стыке 40мм и 20мм труб, закреплены (и гальванически соединены с вибратором) 4 провода емкостной нагрузки из 3мм медного канатика длинной по 1.4 метра. На концах проводов установлены изоляторы к которым крепятся 4 капроновые растяжки верхнего яруса. Нижний ярус (тоже из 4 растяжек) расположен на уровне 5 м от основания.

К торцу нижней 50мм трубы жестко прикручен керамический изолятор, который соединен с втулкой опирающейся на стальной шарик диаметром 10мм (см. рис.2). Т.е. получается, что вся антенна стоит только на этом шарике.

Рис.1. Общие размеры антенны.
Рис.2. Конструкция опорного узла.

Очень похоже на конструкцию обнинской Высотной метеорологической мачты (ВММ310), которая введена в эксплуатацию в 1959г., имеет высоту 310м, и шарик там всего 30 см диаметром.

Достоинство данного решения в том, что за счет шарика к керамическому изолятору прилагается только безопасное усилие на сжатие, а не на изгиб, соответственно, в вертикальной трубе антенны весьма эффективно гасятся механические резонансы и вибрация от ветровой нагрузки. К основанию подключены 8 противовесов (4шт. длинной 20м, 4 шт.

длиной 10м), а также и контур заземления проходящий по крыше 9-этажного жилого дома. У основания антенны установлен блок согласования, представляющий из себя герметизированную металлическую коробку размерами 390x250x120 мм, в которой находятся 8 штук двух обмоточных реле типа “хлопушка”. Реле установлены якорем вниз, т.е.

в неактивном состоянии якорь свободно висит между замыкаемыми контактами. Управление на реле подается по 8-ми жильному кабелю UTP (витая пара для локальной сети) от двух полярного источника питания 24V/1A (лучше если будет 27V).

Для повышения электрической прочности к наведенному электричеству все схемы согласующих LC контуров выполнены с гальваническим связью антенны и фидера с землей. Для согласования диапазонов 14 и 21 МГц используется один и тот же контур, поэтому левая замыкающая группа реле Р5 (см. схему) используется для переключения фидера на другую антенну. Фидер с волновым сопротивлением 50 Ом может иметь произвольную длину.

Рис.3. Схема блока коммутации диапазонов.

Рис.4. Конструкция блока коммутации (фото)

Намоточные данные катушек индуктивности.

L
внутренний  диаметр каркасамм
диаметр  провода мм
длина  намотки мм
количество витков
отвод

L1*
35
4
45
7.5
3

L2*
35
4
55
8
4.5

L3
40
1.8
в/в
47
–

L4
40
1.8
в/в
35
6/11

L5
36
2.5
52
18.5
8.5

L6*
35
4
55
9
8.5

L7
32
2.5
50
13
4.5

( * бескаркасная намотка, в/в – виток к витку)

 

Настройка.
Настройка антенны, а точнее согласующих контуров, производилась с помощью анализатора AEA HF SWR Analyst и трансивера Yaesu FT-990AC с приоритетом в CW участках КВ диапазонов. . Анализатор использовался для общей, визуальной настройки и подбора схем включения контуров.

Надо иметь ввиду, что анализатор производит измерения при очень маленькой мощности и, соответственно, чувствителен к эфирным сигналам, что может проявляться в хаотических искажениях диаграммы КСВ. Трансивером проверялись итоговые настройки КСВ, но они только подтвердили то, что было настроено с помощью анализатора. Измерения КСВ после фидера (т.

е. уже внизу) дали те же зависимости по диапазонам, а уровень КСВ не изменился или стал еще ниже (примерно на 0.1) за счет потерь в кабеле. КСВ всегда можно настроить в “1”, зависит от кропотливости и потраченного времени. В моем случае уровень КСВ до 1.1-1.

2 показался вполне достаточным на момент настройки, с расчетом “потом настрою еще лучше”, но “потом” почему-то так и не наступило ?

Результаты.
Опыт эксплуатации показал (работаю на такой антенне на всех КВ диапазонах с 1997г.), хотя теория и пугала невысокой эффективностью (особенно на 1.

и сравнительно высокими лепестками в вертикальной плоскости (на 18МГц и выше), но на практике оказалось все даже очень не плохо! Хотя, давать объективную оценку качеству работы всенаправленной антенны достаточно сложно,  т.к. в этом участвует много факторов, например: прохождение, мощность передатчика, опыт оператора и т.п.. Но те кто принимал участие в охоте за DX до середины 2004г (т.

к. c этого времени я пока не активен в эфире по независящим от HAMRADIO причинам), наверняка вспомнят мой позывной и это было бы более весомо чем моя субъективная оценка… Прямое сравнения с другими антеннами в моем случае невозможно, т.к. она у меня всего одна. Однако, косвенные сравнения при работе с DX говорят о достаточно высокой эффективности на всех КВ диапазонах.

На эту антенну и 100W (это 90% QSO, остальные с помощью 3хГУ50 и только на 3.5/7/14Mc) c 1997 и до 2004г. сработано 325 стран по DXCC, из них 322 CW. Здесь можно посмотреть часть QSO из лога. На НЧ диапазонах ближняя зона явно ослабляется (в сравнении с соседями). Особенно была заметна разница при косвенном сравнении c R7000+, совсем не в пользу последней.

Несколько раз, во время выезда в полевые условия, блок согласования снимался с крыши и подключался к антенне с аналогичными размерами, но из труб меньшего диаметра (примерно в 1.5. раза меньше). Антенна устанавливалась на земле с изолятором и такими же 8-ю радиалами. Относительно антенны установленной на крыше, КСВ изменялся максимум на 0.2-0.

3 и то за счет незначительно сдвига КСВ по частоте. Графики значений КСВ антенны (установленной на крыше 9-эт. панельного дома) на различных КВ диапазонах приведены ниже. При приеме, ослабление сигналов  на других диапазонах (т.е.

если антенна включена  не на “свой” диапазон)  составляет в среднем 10-20дб, и эта дополнительная фильтрация очень даже пригодилась: значительно снижалась помеха от моего соседа RA3XO, работающего на соседнем диапазоне на вертикальную антенну находившуюся в 12м от моей. Такая же по принципу антенна, но высотой около 18м для повышения эффективности на НЧ диапазонах, используется у RW3XW. При этом, естественно, параметры LC контуров получились совершенно другие.

Рекомендации.
1. В процессе эксплуатации (через год, два) стал проявляться эффект отсутствия приема на некоторых диапазонах. Именно “на прием”, т.к. после передачи даже одной короткой точки (на минимальной мощности) все встает на свои места…

Оказалось, что причиной является окисление открытых посеребренных контактов реле. Замена на реле того же типа, но с другим покрытием, уменьшает вероятность этой проблемы процентов на 90 и тем не менее “редко, но бывает”. В этой связи, желательно вместо открытых реле использовать вакуумные замыкатели, например В1В.
2. Т.к.

конденсаторы подключены к “горячим концам” согласующих контуров, то при передаче на них может присутствовать весьма значительное напряжение (примерно до 1KVpp при 100-200W). Мною использовались конденсаторы КВИ (импульсные, реактивная мощность для них не нормируется) на напряжения 5-10KV.

При таком запасе по напряжению, КВИ достаточно стабильны, а при номинальных напряжениях  могут значительно греться и, соответственно, доставить массу хлопот, т.к. КВИ это импульсные и не подходят для мощностей более 500Вт…

  Если предполагается излучение большей мощности, то рекомендуется ставить только конденсаторы К15-У с соответствующей реактивной мощностью (КВар) и запасом по напряжению (не менее 1.5).
КСВ по диапазонам.

P.S.
Применительно к HAMRADIO, любая антенна (впрочем, как трансивер, PA, компьютер) является всего лишь инструментом для проведения QSO. Инструмент может быть эффективным или “не очень”, японским или самодельным и т.д.

(кому что нравится), но сам по себе он не является определяющим фактором! Эти “железки” могут только повысить эффективность работы оператора, но никак не заменить его.

И даже в цифровых RTTY и PSK, уж про CW и не говорю, именно оператором определяется что, где, когда и как, хотя непосвященному и кажется что все делает компьютер. А тех операторов у которых в шеке главным является “железо”, пусть и достойное, очень даже хорошо “слышно”.

В смысле, “уши мои бы не слышали..”. Давайте гармонично совершенствовать и аппаратуру и свою квалификацию как оператора, ведь в этой гармонии и есть смысл HAMRADIO! 

Кв антенны

Главная > Антенны > Кв антенны

Даже представить себе невозможно, сколько антенн становится вокруг нас: мобильный телефон, телевизор, компьютер, беспроводной роутер, радиоприемники. Есть даже антенные устройства для экстрасенсов.

Что такое антенна кв? Большинство людей, не связанных с радио, ответит, что это длинный провод или телескопический штырь. Чем он длиннее, тем лучше приём радиоволн. Доля истины в этом есть, но ее очень мало.

Так каких же размеров должна быть антенна?

Эффективная КВ антенна

Важно! Размеры всех антенн должны быть соизмеримы с длиной радиоволны. Минимальная резонансная длина антенны равна половине длины волны.

Слово резонанс означает, что такая антенна может эффективно работать только в узкой полосе частот. Большинство антенн именно резонансные. Существуют и широкополосные антенны: за широкую полосу приходится расплачиваться эффективностью, а именно коэффициентом усиления.

Почему же работает стереотип, что чем длиннее кв антенны, тем они эффективнее? На самом деле это так, но до определённых пределов, так как это характерно только для средних и длинных волн. А с увеличением частоты размеры антенн можно уменьшить. На коротких волнах (это длины примерно от 160 до10 м) размеры антенн уже могут быть оптимизированы для эффективной работы.

Диполи

Самые простые и эффективные антенны – это полуволновые вибраторы, их ещё называют диполями. Запитываются они в центре: в разрыв диполей подаётся сигнал от генератора.

Радиолюбительские портативные антенны могут работать как передающие, так и как приёмные.

Правда, передающие антенны отличаются толстым кабелем, большими изоляторами – эти особенности позволяют им выдерживать мощность передатчиков.

КВ диполь на крыше дома

Самое опасное место у диполя – это его концы, где создаются пучности напряжения. Максимум тока у диполя получается посередине. Но это не страшно, потому что пучности тока заземляют, тем самым, защищая приемники и передатчики от грозовых разрядов и статического электричества.

Обратите внимание! При работе с мощными радиопередатчиками можно получить удар от высокочастотных токов. Но ощущения будут не такими, как от удара от розетки.

Удар будет ощущаться как ожог, без тряски в мышцах. Это получается из-за того, что высокочастотный ток течёт по поверхности кожи и вглубь тела не проникает.

То есть от антенны можно подгореть снаружи, но внутри остаться нетронутым.

Многодиапазонная антенна

Довольно часто необходимо установитъ более одной антенны, но это не удается. И ведь помимо радиоантенны на один диапазон нужны антенны и на другие диапазоны. Решение задачи – использовать многодиапазонную антенну кв диапазона.

Обладая довольно приличными характеристиками, многодиапазонные вертикальные антенны могут решить антенную проблему для многих коротковолновиков. Они становятся очень популярными по ряду причин: нехватка пространства в стеснённых городских условиях, рост числа любительских радиодиапазонов, так называемая жизнь «на птичьих правах» при съёме квартиры.

Многодиапазонная антенна в городе

Многодиапазонные вертикальные антенны не требуют много места для своей установки. Портативные конструкции можно расположить на балконе либо выйти с этой антенной куда-нибудь в близлежащий парк и поработать там в полевых условиях. Самые простые Кв антенны представляют собой одиночный провод с несимметричной запиткой.

Кто-то скажет укороченная антенна – это не то. Волна любит свой размер, поэтому кв антенна должна быть большой и эффективной. С этим можно согласиться, но чаще всего нет возможности для приобретения такого устройства.

Изучив интернет и посмотрев конструкции готовых изделий от разных фирм, приходишь к выводу: их очень много, и они очень дорогие. А всего в этих конструкциях провод для кв антенн и полтора метра штырька. Поэтому будет интересен, особенно начинающему, быстрый, простой и дешевый вариант самодельного изготовления эффективных кв антенн.

Вертикальная антенна (Ground Plane)

Ground Plane – это вертикальная антенна для радиолюбителей с длинным штырем, равным четверти длины волны. Но почему четверти, а не половине? Здесь недостающая половина диполя – это зеркальное отражение вертикального штыря от поверхности земли.

Но так как земля очень плохо проводит электричество, то в качестве нее используют либо листы металла, либо просто несколько проводов, раскинутых ромашкой. Их длину тоже выбирают равной четверти длины волны. Это и есть антенна Ground Plane, в переводе значит земляная площадка.

Заземление Ground Plane антенны

Большинство автомобильных антенн для радиоприёмников сделано по такому же принципу. Длина волны радиовещательной УКВ диапазона – это около трёх метров. Соответственно четверть полуволны будет 75 см. Второй луч диполя отражается в корпусе автомобиля. То есть такие конструкции должны принципиально монтироваться на металлической поверхности.

Коэффициент усиления антенны – отношение напряженности поля, получаемого от антенны, к напряженности поля в той же точке, но полученного от эталонного излучателя. Это отношение выражается в децибелах.

Рамочная магнитно-петлевая антенна

В тех случаях, когда простейшая антенна не может справиться с задачей, может использоваться вертикальная магнитно-петлевая антенна. Её можно сделать из дюралевого обруча. Если в горизонтальных рамочных антеннах на их технические показатели не оказывает влияние геометрическая форма и способ запитки, то на вертикальные антенны это оказывает влияние.

Магнитная антенна из обруча

Такая антенна функционирует на трёх диапазонах: десять, двенадцать и пятнадцать метров. Перестраивается с помощью конденсатора, который должен быть надежно защищен от атмосферной влаги. Питание осуществляется любым кабелем 50-75 Ом, потому как согласующее устройство обеспечивает трансформацию выходного сопротивления передатчика в сопротивление антенны.

Укороченная дипольная антенна

Существуют укороченные антенны на 7 МГц, длина плеч которых составляет всего около трёх метров. Конструктив антенны включает в себя:

• два плеча порядка трех метров;
• изоляторы на краях;
• веревочки для оттяжек;
• катушка удлинительная;
• небольшой шнур;
• центральный узел.

Длина намотки катушки составляет 85 миллиметров и 140 намотанных вплотную витков. Точность здесь не так важна. То есть если витков будет больше, то это можно компенсировать длиной плеча антенны. Можно укорачивать и длину намотки, но это более сложно, придётся распаивать концы крепления.

Длина от края намотки катушки до центрального узла составляет порядка 40 сантиметров. В любом случае после изготовления антенну придётся настраивать подбором длины.

Вертикальная кв антенна своими руками

Как смастерить самому? Взять ненужную (или купить) недорогую удочку из карбона, 20-40-80. Наклеить на нее с одной стороны бумажную полоску с разметками точек.

В отмеченные места вставить клипсы для подключения перемычек и шунтирования ненужной катушки. Таким образом, антенна будет переключаться с диапазона на диапазон.

В заштрихованных областях будут намотаны укорачивающая катушка и указанное количество витков. В саму «удочку» вставляется штырь.

Походная антенна из удочки

Также понадобятся материалы:

• медный обмоточный провод используется диаметром 0,75 мм;
• провод для противовеса диаметром 1,5 мм.

Штыревая антенна обязательно должна работать с противовесом, иначе она не будет эффективной. Итак, при наличии всех этих материалов останется только намотать проволочный бандаж на удилище так, чтобы получилась сначала большая катушка, затем меньше и ещё меньше. Процесс переключения диапазонов антенны: от 80 м до 2 м.

Выбор первого кв трансивера

При выборе коротковолнового трансивера начинающего радиолюбителя в первую очередь надо уделить внимание тому, как его купить, чтобы не ошибиться. Какие тут есть особенности? Существуют необычные узкоспециализированные радиостанции – это не подходит для первого трансивера. Не нужно выбирать носимые радиостанции, предназначенные для работы на ходу со штыревой антенной.

Трансивер PICASTAR

Такая радиостанция не удобна для того, чтобы:

• ее использовать в качестве радиолюбительского обычного аппарата,
• начать проводить связь;
• научиться ориентироваться в радиолюбительском коротковолновом эфире.

Также есть радиостанции, которые программируются исключительно с компьютера.

Простейшие самодельные антенны

Для радиосвязи в полях бывает нужно связаться не только на расстояния в сотни километров, но и на небольшие расстояния с маленьких носимых радиостанций. Не всегда возможна устойчивая связь даже на небольшие расстояния, так как рельеф местности и крупные постройки могут мешать распространению сигнала. В таких случаях может помочь подъём антенны на небольшую высоту.

Высота даже такая, как 5-6 метров, может дать значительную прибавку в сигнале. И если с земли была слышимость очень плохая, то при подъёме антенны на несколько метров ситуация может значительно улучшиться.

Конечно, установкой десятиметровой мачты и многоэлементной антенны однозначно улучшится и дальняя связь. Но мачты и антенны есть не всегда.

В таких случаях выручают самодельные антенны, поднятые на высоту, например, на ветку дерева.

Немного слов о коротковолновиках

Коротковолновиками являются специалисты, обладающие знаниями в области электротехники, радиотехники, радиосвязи. К тому же они владеют квалификацией радиста, способны вести радиосвязь даже в таких условиях, в которых не всегда соглашаются работать профессионалы-радисты, а в случае необходимости способные быстро найти и устранить неисправность в своей радиостанции.

Молодые коротковолновики

В основе работы коротковолновиков лежит коротковолновое любительство – установление двусторонней радиосвязи на коротких волнах. Самыми юными представителями коротковолновиков являются школьники.

Антенны мобильных телефонов

Ещё десяток лет тому назад из мобильных телефонов торчали небольшие пипочки. Сегодня ничего такого не наблюдается. Почему? Так как базовых станций в то время было мало, то повысить дальность связи можно было, только увеличив эффективность антенн. В общем, наличие полноразмерной антенны мобильного телефона в те времена повышало дальность его работы.

Сегодня, когда базовые станции натыканы через каждые сто метров, такой необходимости нет. К тому же с ростом поколений мобильной связи есть тенденция увеличения частоты. Вч диапазоны мобильной связи расширились до 2500 МГц. Это уже длина волны всего 12 см. И в корпус антенны можно вставить не укороченную антенну, а многоэлементную.

Без антенн в современной жизни не обойтись. Их разнообразие такое огромное, что о них можно рассказывать очень долго. Например, существуют рупорные, параболические, логопериодические, направленные антенны.

Видео

Сайт “Cner”

Получившие среди коротковолновиков широкое распространение вертикальные антенны типа «Ground Plane» не обладают достаточной широкополосностью и без дополнительной подстройки могут быть применены для работы только в узкой полосе частот.

Так называемые «толстые» вертикальные антенны, излучающая поверхность которых имеет разнообразные формы, свободны от этого недостатка и удовлетворительно работают в диапазоне частот с коэффициентом перекрытия до 3. Наибольшее распространение получили конические (рис.

1, а) и экспоненциальные (рис.1, б) антенны. Волновое сопротивление конической антенны постоянно вдоль ее длины и зависит от угла  α при вершине конуса.

Широкополосные свойства антенны возрастают с увеличением  α и достигают оптимума при α=б0—70°; в этом случае волновое сопротивление антенны равно примерно 70—80 ом.

Экспоненциальная антенна, волновое сопротивление которой возрастает вдоль её длины приблизительно по экспоненциальному закону, обладает такими же широкополосными свойствами, как и коническая.

В то же время экспоненциальная антенна имеет большое преимущество — ее максимальный диаметр в 3 раза меньше, чем у конической.

Для коротковолнового диапазона практически не представляется возможным осуществить антенну со сплошной излучающей поверхностью в виде фигур, изображенных на рис. 1.

Подобные антенны выполняют из трубок или проводов. Для экспоненциальных антенн, кроме того, плавную огибающую заменяют ломаной.

На радиостанции UW4HW используется экспоненциальная антенна на диапазоны 14, 21 и 28 мГц, конструкция которой показана на рис. 2. Излучающая система антенны образована шестью проводами, расположенными в вертикальных плоскостях под углом 60° один к другому. В основании и на вершине антенны провода электрически соединены вместе и с помощью изоляторов укреплены на несущей мачте.

Последняя изготовлена из трех одинаковых по длине отрезков труб, соединенных изолирующими вставками. В качестве несущей мачты можно использовать также деревянный шест. Форма антенны обеспечивается распорками, укрепленными на уровне одной трети общей высоты антенны. Каждая распорка заканчивается изолятором, через который проходит провод антенны.

При необходимости можно отказаться от установки распорок и обеспечить форму антенны с помощью растяжек, крепящихся к проводам в точках перегиба с применением изоляторов. В этом случае, если мачта имеет достаточную жесткость, можно обойтись без дополнительных растяжек. Питание антенны осуществляется с помощью коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 75 ом.

Центральную жилу подсоединяют к нижней точке антенны, а экранирующую оплетку — к хорошему заземлению при установке антенны непосредственно на земле или к искусственной земле, если антенна устанавливается на крыше дома. Искусственной землей может служить металлическая крыша или шесть горизонтальных проводов, радиально расходящихся от основания антенны.

Провода искусственной земли располагаются в одних вертикальных плоскостях с соответствующими излучающими проводами антенны и имеют длину, равную длине излучающих проводов.

Антенна и искусственная земля выполнены из медного провода диаметром 1,5 мм. Практически измеренные значения КСВ в диапазоне частот от 14,0 до 29,7 мГц находятся в пределах 1,2—1,9.

Расчет размеров антенны для других диапазонов частот несложно произвести, задаваясь длиной проводов антенны в пределах (0,24—0,28) λмин и углом α у основания антенны в пределах 60—70°.

Опыт использования описываемой антенны показывает, что по своим характеристикам она превосходит антенну типа «Ground Plane» и благодаря простоте исполнения может успешно применяться в радиолюбительской практике.

Многодиапазонные вертикальные антенны

Антенны с электрически управляемой диаграммой направленности давно занимают важное место как в профессиональной, так и радиолюбительской практике.

Один из примеров таких антенн — разнообразные фазированные антенные решетки (ФАР), которые, оставаясь неподвижными относительно земли (самолета, ракеты), позволяют сканировать пространство в радиолокации. У радиолюбителей это — антенны с переключаемой диаграммой направленности, чаще всего — двухэлементные с переключением “вперед — назад”.

На наиболее длинноволновых любительских KB диапазонах им, по-видимому, вообще нет альтернативы, так как построение вращающихся монстров суперзатратно. Кроме того, по сравнению с поворотными антеннами такие антенны обладают замечательным свойством — диаграмму можно изменять мгновенно и в любом желаемом направлении.

В свое время девятиэлементную KB ФАР разработал и успешно применял замечательный спортсмен и конструктор Георгий Румянцев (UA1DZ), который, к сожалению, не оставил общедоступного ее описания. Однако известные детали этой конструкции хорошо поясняют общие проблемы построения таких антенн.

Так, выбор типа и числа элементов диктуется желаемым усилением, а в ФАР еще и соображениями симметрии. Вертикальные элементы обладают осевой симметрией диаграммы направленности, что облегчает получение одинакового усиления во всех направлениях.

Георгием был сделан, по-видимому, трудный выбор в пользу четвертьволновой электрической длины элементов, что заставило изготовить громоздкую и конструктивно непростую сетку из проводов над крышей, симулирующую необходимую для таких элементов проводящую поверхность.

Ну и, насколько мне известно, значительной проблемой оказалось обеспечение многодиапазонности. В результате был создан элемент, обеспечивший работу антенны в полосе 10…30 МГц. Антенна в целом отвечала самым высоким требованиям UA1DZ — спортсмена мирового уровня. Интересно, что фазирующая система позволяла ему управлять диаграммой как по азимуту, так и по возвышению главного лепестка, что позволяет оптимизировать работу антенны для различных трасс.

Исходя из известных общих положений теории антенн и собственных условий и требований, я изготовил двухэлементную фазируемую антенну для дачной “позиции”. Исходил, прежде всего, из наличия на садовом домике кровли из гофрированного алюминия. Можно было рассчитывать на то, что такая крыша близка к “идеально проводящей поверхности”.

Это предопределило выбор четвертьволновых элементов. Сравнительно небольшие ее размеры меня не смущали — имеются работы, доказывающие, что качество заземления вблизи основания чертвертьволнового излучателя важнее его размеров.

Длина конька крыши (5 м) продиктовала расстояние между излучателями, которое, кстати, является вполне приемлемым компромиссом для диапазонов 40—10 метров. В этом смысле антенна UA1DZ тоже, конечно, компромиссная.

Тем, кто совсем не знаком с антеннами данного типа, достаточно будет заглянуть в любое издание книги К.Ротхаммеля.

А тем, кто хочет не просто повторить, но творчески переработать антенну, рекомендую замечательную книгу И. Гончаренко “Антенны KB и УКВ”, ч. 2, где раздел 3.2 целиком посвящен особенностям реальных вертикальных антенн.

Теоретический предел усиления двух четвертьволновых излучателей над идеально проводящей поверхностью — 8,14 дБи, что примерно соответствует усилению трехэлементной Яги или двойного квадрата. Но как к нему приблизиться? Это, впрочем, непросто и в случае любых других антенн.

Формулы для расчета длины дополнительной фазирующей линии для получения в идеальном случае максимального усиления или ослабления малополезны, так как они не учитывают потери в элементах и кровле, влияние собственно земли, взаимное влияние, а также неизбежные комплексность, разброс и частотную зависимость параметров элементов.

Моделирование в MMANA снимает эти вопросы только отчасти, хотя подтверждает возможность получения самых различных диаграмм — от кардиоиды до классического главного лепестка с вариантами подавленного заднего (задних). Тем не менее очень рекомендую “поиграть” в этой программе.

Два одинаковых четвертьволновых излучателя над идеальной землей создаются в ней элементарно, а предусмотренные в программе возможности регулировки фаз и амплитуд питающих токов позволят вам многое проверить.

Не забывая о теории, я полностью доверился практике. В качестве элементов применил два многодиапазонных траповых вертикала BTV4 на 40, 20, 15 и 10 метров. Очень приличные антенны, которые выпускает фирма Hustler (США). Обладая отменной электрической и механической прочностью, они без оттяжек легко выдерживают любые ветры на московских многоэтажках.

При этом среди подобных они, видимо, самые недорогие. Легко настраиваются перемещением трапов. Они лишь требуют небольшого удлинения вверху, так как рассчитаны на американский вариант диапазона 40 метров (7000…7400 кГц). Некоторая настройка, прежде всего, по критериям одинаковости, а также по минимуму КСВ все же потребовалась. Взаимное влияние элементов очень сильное.

Я настраивал каждый из них в присутствии второго, но нагруженного на 50 Ом. Сразу заложил возможность оперативного управления длиной фазирующей линии. Ориентиром служила ее теоретическая длина для диапазона 20 метров и расстояния между элементами 5 м. С кабелем со сплошной полиэтиленовой изоляцией, имеющим коэффициент укорочения 0,66, она должна быть 3,3 м.

Предусмотрел возможность переключения длины через каждые 0,5 м, начиная с нуля. Наиболее просто коммутация осуществляется обычными галетными переключателями на 11 положений. Первый из них подключает одну из линий с длинами 0; 0,5; 1; … 5 м. Второй подключает, последовательно с первой линией, вторую с длинами 0; 5; 10; 15 м.

Позже выяснилось, что вторая секция нужна только для диапазона 40 метров, на котором оптимальная длина линии около 7 м. Такая секция, однако, будет необходима для диапазонов 80 и 160 метров, если вы осуществляете фазирование и на этих диапазонах. Кабеля нужно много. Я остановился на недорогом кабеле RG-58 со сплошным полиэтиленом.

По сравнению с встречающемся в продаже кабелем RG- 58 со вспененным полиэтиленом он имеет меньший коэффициент укорочения и поэтому меньшую физическую длину. Он достаточно тонок, чтобы все перечисленные выше отрезки поместились в небольшом настольном блоке размерами 30x25x25 см. Кабель электрически прочен, чтобы легко выдержать в линии половину моих 500…700 Вт.

При выборе кабеля и переключателей не надо забывать, что в двухэлементной антенне фидеры, линии и переключатели работают при половинной мощности (в четырехэлемент- ной при четверти мощности и т. д.).

В 50-омной цепи галетный переключатель при близких к единице КСВ в фидерах и фазирующей линии описываемой антенны вполне обеспечивает хорошую надежность при половине от разрешенной мощности 1 кВт. Я все же везде включал в параллель две галеты на точку коммутации. Любителям QRO, конечно, надо подумать о выборе более мощных элементов и кабеля.

При этом, скорее всего, придется пожертвовать возможностью произвольно изменять длину линии в широких пределах. Теоретически, в узкой полосе частот, возможна эквивалентная замена любого отрезка кабеля двухэлементной LC-цепью.

При синтезе такой цепи можно учесть комплексность входного сопротивления элементов, необходимость обеспечения не только требуемого соотношения фаз, но и амплитуд. Техническая реализация “в точке” при этом очень проста — катушка индуктивности и конденсатор. Однако оптимизация диаграммы в диапазоне частот все равно потребует набора LC-цепей, как и набора отрезков кабеля.

Переменные L и С позволяют определить при настройке оптимальные параметры и заменить их затем постоянными элементами. Фазирующая цепь вместо линии привлекательна тем, что в ней одновременно с обеспечением необходимой фазы можно получить и практически произвольный коэффициент передачи, что должно улучшать эффект сложения (вычитания) полей.

Помня, что “практика — критерий истины”, я поместил вдоль линии элементов, на удалении около 20 м (на заборе участка), индикатор поля. На всех диапазонах от 40 до 10 метров наблюдалась замечательная картина переключения “вперед—назад”, с отчетливыми максимумами усиления и подавления.

Точные значения F/B едва ли представляют интерес, так как при угле возвышения 0 градусов (поле на высоте забора) мы имеем отнюдь не достоверную картину усиления, так как главный лепесток на самом деле приподнят. Было хорошо видно, что максимум усиления и подавления совпадает только для диапазона 20 метров.

Именно поэтому полезно иметь возможность изменения фазы, позволяющую выбрать максимум усиления, подавления или что-то компромиссное. Так, если вы зовете уверенно слышного DX, вы предпочтете максимум усиления. Если вы боретесь за прием — приоритет за подавлением помех мешающих станций или за улучшением соотношения сигнал/шум.

То и другое вы можете получить изменением длины фазирующей линии. Для своей антенны я определил следующие физические длины фазирующей линии: диапазон 10 метров — 1,5 м; 15 метров — 2 м; 20 метров — 3 м; 40 метров — 7 м. Особенности прохождения, “затачивание” антенны под DX или под контест, борьба с помехами и прочее требуют изменения длины в пределах 10—20 %.

Конечно, захотелось попробовать заставить антенну работать и на диапазоне 80 метров. Для этого пришлось применить два тьюнера в основании элементов в виде удлиняющей индуктивности с отводом для подключения кабеля. Мои антенны настроились на 80 метров при подключении катушки диаметром 100 мм, длиной намотки около 100 мм и числе витков — 15.

Понимая, что в этом элементе протекают большие реактивные токи, я не экономил на проводе, намотав катушку проводом сечением 4 кв. мм. От положения отвода, от 1/8 до 1/4 от заземленного конца, зависят значение КСВ и полоса частот. Остановился на значении КСВ

Направленность на этом диапазоне выражена слабо, так как мало расстояние между элементами. Поэтому на 80 метрах я включаю элементы параллельно (синфазное включение). При этом работает она просто прекрасно, как хорошая антенна с малым углом возвышения и круговой диаграммой. Ну а на основных диапазонах наблюдается классическая работа направленной антенны.

На 20 метрах субъективно — очень хорошо, только чуть хуже — на 10 и 40 метрах. При диаграмме типа кардиоиды, т.е. с неподавленными боками, не испытываю особого дискомфорта из-за наличия только двух направлений. Мгновенное переключение позволяет быстро выбирать “бок”, который в данный момент меньше страдает от замираний.

Не забывайте, что в точке подключения TRX сопротивление антенны будет примерно вдвое меньше сопротивления каждого из элементов (в идеале 25 Ом). Любой РА с обычным П-контуром обеспечит необходимое согласование “на передачу”.

А вот рассогласование с неизменным стандартным входным сопротивлением TRX 50 Ом искажает картину приема — максимум громкости не обязательно означает максимум усиления. Связываю прекрасную работу антенны, прежде всего, с малыми потерями в алюминиевой крыше, в добротно выполненных алюминиевых же элементах, а также фидерах и линии, работающих при малых КСВ.

Налицо хорошие условия для формирования в ближней зоне реактивного поля с малыми тепловыми потерями. Ну а согласно закону сохранения энергии, вся подведенная энергия, независимо от размеров антенны, если не теряется, то обязательно излучается. Отсюда все разнообразие маленьких антенн, которые очень нередко показывают прекрасные результаты.

Нет никаких принципиальных препятствий для фазирования и электрически полуволновых мультибендов, например, GAP TITAN или UT1MA. Такие антенны, вполне уместные на наших железобетонных крышах, имеют, однако, примерно вдвое большую высоту, а также требуют подъема над поверхностью крыши (земли). Хочу обратить внимание контестменов на способность многодиапазонных ФАР осуществлять прием одновременно на нескольких диапазонах и направлениях. Перемещая точку подключения приемника (приемников) вдоль фазирующей линии, можно получить все разнообразие возможных диаграмм. Так как линия является частью 50-омного кабеля, соединяющего элементы, весь этот кабель или любую его часть можно рассматривать как фазирующую линию. Поэтому потенциально точек подключения много и возможна одновременная многодиапазонная работа антенны. Разумеется, потребуется анализ влияния входного сопротивления приемников, которое можно ослабить применением развязывающих устройств, выполняющих одновременно функцию защиты приемников в режиме передачи. Убежден, что именно ФАР являются альтернативой тупиковому при ограниченных ресурсах обычному подходу к оборудованию радиостанций как эконом-, так и самого высокого класса.

Вячеслав Власов (RX3AJ).

Фазирование многодиапазонных вертикальных антенн

Сохрани ссылку в одной из сетей:

ФАЗИРОВАНИЕ МНОГОДИАПАЗОННЫХ ВЕРТИКАЛЬНЫХ АНТЕНН

Власов В.П. (RX3AJ), к.т.н.

Антенны с электрически управляемой диаграммой направленности давно занимают важное место как в профессиональной, так и радиолюбительской практике.

Яркий пример таких антенн – разнообразные фазированные антенные решётки (ФАР), которые, оставаясь неподвижными относительно земли, самолёта, ракеты позволяют сканировать пространство в радиолокации.

У радиолюбителей это – антенны с переключаемой диаграммой, чаще всего – двухэлементные с переключением «вперёд – назад». На наиболее длинноволновых любительских КВ диапазонах им, по-видимому, вообще нет альтернативы, так как построение вращающихся монстров суперзатратно.

Кроме того, по отношению к поворотным антеннам, антенны с управляемой диаграммой обладают замечательным свойством – диаграмму можно изменять мгновенно и в любом желаемом отношении – например, изменяя угол наклона главного лепестка.

В своё время 9 – элементную КВ ФАР разработал и успешно применял замечательный спортсмен и конструктор Г. Румянцев, который, к сожалению, не оставил общедоступного описания своей легендарной антенны. Однако известные детали этой конструкции хорошо поясняют общие проблемы построения таких антенн.

Так, выбор типа и количества элементов антенны диктуется желаемым усилением, а в ФАР еще и соображениями симметрии. Вертикальные элементы обладают осевой симметрией диаграммы направленности, что облегчает получение одинакового усиления во всех направлениях.

Георгием был сделан, по-видимому, трудный выбор в пользу четвертьволновой электрической длины элементов, что заставило изготовить громоздкую и конструктивно непростую сетку из проводов над крышей, моделирующую необходимую для таких элементов проводящую поверхность.

Ну и, насколько мне известно, значительной проблемой оказалось обеспечение многодиапазонности. В результате был создан элемент, обеспечивший работу антенны в полосе 10 – 30 МГц. Антенна в целом отвечала самым высоким требованиям Г. Румянцева – спортсмена мирового уровня.

Интересно, что фазирующая система позволяла ему управлять диаграммой как по азимуту, так и по возвышению главного лепестка, что позволяет оптимизировать работу антенны для различных трасс.

Исходя из известных общих положений теории антенн и собственных условий и требований я изготовил двухэлементную фазируемую антенну для дачной «позиции». Исходил, прежде всего, из наличия на садовом домике кровли из гофрированного алюминия.

Сравнительно небольшие её размеры меня не смущали – имеются работы, доказывающие, что качество заземления вблизи основания чертвертьволнового излучателя важнее его размеров. Это предопределило выбор четвертьволновых элементов.

Длина конька крыши – 5 м – продиктовала расстояние между ними, которое, кстати, является хотя и компромиссным, но вполне приемлемым для диапазонов 40 – 10 м. В этом смысле антенна Румянцева тоже, конечно, компромиссная.

Тем, кто совсем не знаком с антеннами данного типа, достаточно будет взглянуть в любое издание книги К. Ротхаммеля. Тем, кто хочет не просто повторить, но творчески переработать антенну, особенно рекомендую замечательную книгу И. В. Гончаренко «Антенны КВ и УКВ», ч.2, где раздел 3.2 целиком посвящен особенностям реальных вертикальных антенн.

Теоретический предел усиления двух четвертьволновых излучателей над идеально проводящей поверхностью – 8,14 dBi, что примерно соответствует усилению трехэлементной Яги или двойного квадрата. Но как к нему приблизиться (что, впрочем, непросто и в случае любых других антенн)?

Формулы для расчета длины дополнительной фазирующей линии для получения максимального усиления или ослабления в идеальном случае малополезны, так как они не учитывают потери в элементах и кровле, влияние собственно земли, взаимное влияние, а так же неизбежные комплексность, разброс и частотную зависимость параметров элементов. Моделирование в ММАNА снимает эти вопросы только отчасти, хотя подтверждает возможность получения самых различных диаграмм – от кардиоиды до классического главного лепестка с вариантами подавленного заднего (задних). Тем не менее, очень рекомендую «поиграть» в этой программе. Два одинаковых четвертьволновых излучателя над идеальной землёй создаются в ней элементарно, а предусмотренные в программе возможности регулировки фаз и амплитуд питающих токов позволят вам многое проверить.

Не забывая о теории, я полностью доверился практике. В качестве элементов применил два мультибендовых траповых вертикала BTV4 (40, 20, 15 и 10 м). Очень прилично сделано, производство Hustler, USA. Отменная электрическая и механическая прочность, без оттяжек легко выдерживает любые ветры на московских многоэтажках.

При этом среди подобных видимо, самые недорогие. Легко настраиваются перемещением трапов. Требуют небольшого удлинения вверху, так как рассчитаны на американский диапазон 7000 – 7400 кГц. Некоторая настройка, прежде всего, по критерию одинаковости, а так же минимуму КСВ, все же потребовалась.

Взаимное влияние элементов очень сильное, и я настраивал каждый из них в присутствии второго, нагруженного на 50 Ом.

Сразу заложил возможность оперативного управления длиной фазирующей линии. Ориентиром служила её теоретическая длина для диапазона 20 м и расстояния между элементами 5 м. С кабелем со сплошной полиэтиленовой изоляцией, имеющим коэффициент укорочения 0.66 она составляет 3,3 м.

Предусмотрел возможность переключения длины через каждые 0,5 м начиная с нуля. Наиболее просто коммутация осуществляется обычными галетными переключателями на 11 положений. Первый из них подключает одну из линий с длинами 0; 0,5; 1; … 5 м.

Второй подключает, последовательно к первой линии, вторую с длинами 0; 5; 10; 15 м. Впоследствии выяснилось, что вторая секция нужна только для диапазона 40 м, на котором оптимальная длина линии составляет около 7 м.

Такая секция, однако, будет необходима для диапазонов 80 и 160 м, если вы осуществляете фазирование на этих диапазонах.

Кабеля нужно много. Я остановился на недорогом RG-58 со сплошным полиэтиленом. По сравнению с RG-58 со вспененным полиэтиленом он имеет меньший коэффициент укорочения и, поэтому, меньшую физическую длину.

Он достаточно тонок, чтобы все перечисленные выше отрезки поместились в небольшом настольном блочке размером 30*20*20 см. Электрически прочен, чтобы легко держать в линии половину моих 500 – 700 Вт.

При выборе кабеля и переключателей не забывайте, что элементы, фидеры, линия и переключатели работают в 50 – омной цепи при половинной мощности в двухэлементной антенне, при четверти мощности в четырёхэлементной и т. д.

В 50 – омной цепи галетный переключатель, при характерном для близкого к единице КСВ в фидерах и фазирующей линии описываемой антенны, вполне обеспечивает хорошую надёжность при половине от разрешённой мощности 1 кВт.

Я все же везде запараллелил две галеты на точку коммутации. Любителям QRO, конечно, надо подумать о выборе более мощных элементов и кабеля.

При этом, скорее всего, придётся пожертвовать возможностью произвольно изменять длину линии в широких пределах.

Теоретически, в узкой полосе частот, возможна эквивалентная замена любого отрезка кабеля двухэлементной LC-цепью. При синтезе такой цепи можно учесть комплексность входного сопротивления элементов, необходимость обеспечения не только необходимого соотношения фаз, но и амплитуд.

Техническая реализация «в точке» при этом очень проста – катушка индуктивности и конденсатор. Однако функция оптимизации диаграммы в диапазоне частот всё равно потребует набора LC-цепей, как и набора отрезков кабеля.

Переменные L и C позволяют определить при настройке оптимальные параметры и заменить их затем постоянными элементами.

Фазирующая цепь вместо линии привлекательна тем, что в ней, одновременно с обеспечением необходимой фазы можно получить и практически произвольный коэффициент передачи, что должно улучшать эффект сложения (вычитания полей).

Помня, что практика – критерий истинности, я поместил вдоль линии элементов, на удалении около 20 м (на заборе участка) индикатор поля. На всех диапазонах 40 – 10 м наблюдалась замечательная картина переключения «вперёд-назад», с отчётливыми максимумами усиления и подавления.

Точные значения F/B едва ли представляют интерес, так как при угле возвышения 0 градусов (поле на высоте забора) мы имеем отнюдь не достоверную картину усиления, так как главный лепесток на самом деле приподнят. Было хорошо видно, что максимум усиления и подавления совпадают только для диапазона 20 м.

Именно поэтому полезно иметь возможность изменения фазы, позволяющую выбрать максимум усиления, подавления или что-то компромиссное. Так, если вы зовёте уверенно слышного DX, вы предпочтёте максимум усиления. Если вы боретесь за приём – приоритет за подавлением мешающих станций или за максимальным сигнал/шум.

То и другое вы можете получить изменением длины фазирующей линии.

Для своей антенны я определил следующие средние физические длины фазирующей линии: диапазон 10 м – 1,5 м; 15 м – 2 м; 20 м – 3 м; 40 м – 7 м. Особенности прохождения, «затачивание» антенны под DX`а или под контест, борьба с помехами и прочее требуют изменения длины в пределах 15 – 30 %.

Конечно, захотелось попробовать заставить антенну работать и на диапазоне 80 м.

Для этого пришлось применить два «тьюнера» в основании элементов в виде удлиняющей индуктивности с отводом для подключения кабеля.

Мои антенны настроились на 80 м при подключении катушки диаметром 100 мм, длиной намотки около 100 мм и числе витков – 15. Понимая, что в этом элементе протекают большие реактивные токи, я не экономил на проводе, намотав катушку проводом 4 кв. мм.

От положения отвода, от 1/8 до 1/4 от заземлённого конца, зависит значение КСВ и полоса частот. Остановился на значении КСВ

Вертикальная КВ антенна GAP Titan DX — TITANDX — Антенны КВ

Многодиапазонная вертикальная антенна GAP Titan DX компании GAP Antenna Products, Inc. (USA) может работать без применения противовесов на всех радиолюбительских диапазонах от 10 до 80м, включая диапазоны WARC!

GAP Titan DX — это вертикальный излучатель с центральным питанием. Применение центрального питания позволяет значительно уменьшить потери в земле, характерные для классических вертикальных антенн. Вместо того, чтобы тратить ВЧ энергию на бесполезный нагрев поверхностного слоя почвы антенны с центральным питанием излучают эту энергию в эфир. Уменьшение потерь в земле позволяет обойтись без системы противовесов. GAP Titan DX не требует использования противовесов.

Еще одним преимуществом GAP Titan DX является отсутствие необходимости переключений и подстроек при работе на различных диапазонах. GAP Titan DX обеспечивает полное перекрытие при КСВ менее 2:1 всех любительских диапазонов от 10 до 40 метров, включая диапазоны WARC. Полоса рабочих частот на диапазоне 80 м — 100 кГц. Резонансная частота антенны на диапазоне 80 м — 3600 кГц. Широкополосность антенны позволяет эффективно использовать ее в контестах для оперативного подбора множителей.

Высота GAP Titan DX в собранном состоянии составляет 7,7 м, вес 12 кг. Для крепления антенны необходимо использовать мачту диаметром 3,2 см. Т.к. точка питания антенны удалена от земли, то эта мачта может быть любой удобной для Вас длины, вплоть до 30 см.

Первые 2,5 м полотна антенны выполнены из двойной трубы, а на участке крепления к мачте — из тройной, что позволяет использовать антенну без дополнительных растяжек.

 

Технические характеристики GAP Titan DX :

Модель  Titan DX Диапазоны, м  10,12,15,17,20,30,40,80 Коэффициент усиления, dBi 3 Высота, м  7.7 Ширина ДН, град.  360 Макс. подводимая мощность, Вт  1500 Угол излучения к горизонту, град.  16 Полоса при КВС<2 на 10 м., кГц >1500 Полоса при КВС<2 на 12 м., кГц >100 Полоса при КВС<2 на 15 м., кГц >450 Полоса при КВС<2 на 17 м., кГц >100 Полоса при КВС<2 на 20 м., кГц  >350 Полоса при КВС<2 на 30 м., кГц  >100 Полоса при КВС<2 на 40 м., кГц >200 Полоса при КВС<2 на 80 м., кГц >100 КСВ на резон. частоте  1.3:1 Вес, кг 12 Макс. скорость ветра, км/ч.  120

 

Вертикальная антенна на 7 и 10 МГц

Вертикальная антенна на диапазоны 7 и 10 МГц была изготовлена Евгением YL2TD по простому сценарию — берём полноразмерный четвертьволновый вертикал на 10 МГц и, через трап, електрически удлинняем его до диапазона 7 МГц. Евгений пригласил меня поучаствовать в предварительной настройке «на земле», а затем я решил выложить описание этой нехитрой антенны здесь с расчётом в программе MMANA-GAL. Кстати расчёт практически полностью подтвердил параметры, по крайней мере физические, реальной конструкции. Конечно было бы правильно сначала моделировать, а потом воплощать в «железе», но не всегда наши желания совпадают с возможностями (Hi).Итак идея конструкции уже описана в первых строках, а схемотично изображена на рисунке ниже из программы MMANA с пометками от руки. Файл модели можно скачать здесь. Вертикал на 30 метровый диапазон (10 МГц) длиной 7.05 метра собран из алюминиевых труб диаметром 30, 25 и 20 мм. В файле модели он представлен комбинированным проводом. Далее установлен трап из коаксиального кабеля RG-58 на частоту 10.1 МГц по конструкции аналогичный как и в антенне И. Гончаренко «GP 7-10-14-18-21 MHz с трапами». После трапа установлена трубка диаметром 10 мм и длиной 1.52 м., електрически удлинняющая антенну до рабочего диапазона 40 метров.

В файле модели точка питания вертикала поднята над землёй на 2.5 метра. Дальние концы радиалов при этом находятся на высоте 50 — 60 см над землёй. Моделировал я именно нашу с Евгением реальную тестовую позицию на земле. Для тестирования вертикал поднимался над землёй на двух трубах старого армейского телескопа.

На каждом диапазоне используются только 2 противовеса. Этого достаточно при условии, что они приподняты над землёй (или крышей). Теоретическую длину противовесов (7.41 метра для диапазона 10 МГц и 10.63 метра для 7 МГц) пришлось немного увеличить из-за влиания земли. В файле модели они соответственно 7.75 м. и 10.67 метра. 

Изготовление и настройка антенны.

Настраивается антенна также как и все подобные — от более высокочастотных диапазонов к низкочастотным. В нашем случае сначала 10 МГц, потом 7 МГц. 

10 МГц — антенна настраивается как обычный четвертьволновый вертикал.

Так как нижний элемент антенны длиной 7.05 метра состоит реально из трёх труб, то настройка в диапазоне 10 МГц легко осуществляется изменением его длины — вдвиганием / раздвиганием трубок. Плюс настройка противовесов.

7 МГц — антенна настраивается как укороченный вертикал, електрически удлинённый катушкой трапа на диапазон 10 МГц. 

Нижний элемент — нашу антенну на 10 МГц не трогаем! Верхний элемент — трубку 1.52 м на рисунке — нужно сделать с запасом по длине. Если будет применён трап описанный выше, то запаса примерно 25 см. хватит для точной настройки путём постепенного укорочения. Если будет применён другой трап, то потребуется ещё бОльшая коррекция размеров верхнего элемента. В файле модели заложен трап с параметрами L = 8.4 мкГн и C = 29.56 пФ. В программе MMANA, во вкладке «HF components» очень удобно быстро расчитать трап (параллельный контур) под имеющиеся возможности. Например у Вас будет конденсатор 33 пФ, тогда катушка трапа должна быть 7.53 мкГн для резонанса на 10.1 МГц. Тогда индуктивность Вашей катушки меньше, чем индуктивность трапа заложенного в моей модели, значит верхний элемент придётся сделать длиннее чем 1.52 м. Всё это довольно просто и точно моделируется в MMANA. Просто надо на это потратить драгоценное время.

Ниже выложены скриншоты MMANA с параметрами антенны.

 

Так как в диапазоне 10 МГц антенна полноразмерная, а сам диапазон узкополосен, то и КСВ практически идеален.

В диапазоне 7 МГц физическая длина антенны составляет только 81% от длины полноразмерного четвертьволнового вертикала. Остальные 19% мы «добираем» электрическим удлиннением вертикала катушкой трапа на 10 МГц — антенна укороченная катушкой — поэтому и график КСВ достаточно острый, однако перекрывающий диапазон от 7 до 7.2 МГц с КСВ не выше 2.0.

Диаграммы направленности в вертикальной плоскости практически соответствуют обычному четвертьволновому вертикалу. В горизонтальной плоскости, с парой  противоположно расположенных и приподнятых над землёй противовесов на каждый диапазон — практически круговая.

Ниже, с разрешения Евгения YL2TD, представлены несколько фотографий его конструкции данной антенны, сделанные во время настройки на земле, перед установкой на крыше. К сожалению, не сообразил сделать фото установленной антенны, а только уже настроенной и положенной на землю, Hi.

 

Ссылки:

1. MMANA-GAL (DL2KQ.de)

 

  

антенны

АНТЕННЫ ДЛЯ НИЗКОЧАСТОТНЫХ ДИАПАЗОНОВ

 

Установка эффективной передающей антенны для диапазона 160 м — дело нетривиальное. Среди многих задач, которые решают сегодня любители, DX-работа в диапазоне 160 м, несомненно, одна из самых сложных. Возникающие здесь многочисленные трудности связаны не только с условиями распространения, но и с необходимостью использования передающих и приемных антенн большого размера.

Тем не менее, радиолюбители, располагающие ограниченной площадью для размещения антенн, находят решения, дающие отличные результаты. Одно из них предложил N4XX [1].

Антенна, показанная на рис.1, по форме представляет собой перевернутую букву L и изготовлена из коаксиального кабеля длиной 37,8 метра. На высоте около 21 м она изогнута (используется высокое дерево) и проходит на уровне 24 м над землей (используется другое высокое дерево). Затем она снижается до 3 м и с помощью оттяжки из нейлонового шнура крепится к забору. Антенна полностью изготовлена из кабеля RG-8X (его коэффициент укорочения равен 0,78), который закорочен на расстоянии 31,7 м от точки питания (зависит от коэффициента укорочения используемого кабеля), а также на конце антенны. Фидер в точке питания инвертирован, так что внешний проводник коаксиальной антенны становится излучателем (рис.1).

Антенна представляет собой половинку коаксиального диполя (она известна также как «сдвоенная базука»). Такая антенна довольно широкополосна. Внешний экран (оплетка кабеля) работает как четвертьволновая вертикальная антенна. Внутренний проводник, который не излучает, действует как четвертьволновой закороченный индуктивный шлейф. В качестве такового на резонансной частоте он имеет высокий импеданс. Закороченный кусок коаксиального кабеля, которым заканчивается антенна, является утолщенным излучающим элементом, что также несколько расширяет рабочую полосу частот.

Местоположение точки закорачивания антенны «Inverted L» зависит от типа использованного коаксиального кабеля. При использовании кабеля RG-8 с коэффициентом укорочения 0,66, точка замыкания должна находиться на расстоянии около 26,8 м от точки питания, хотя полная длина антенны по-прежнему равна 37,8 м.

Горизонтальный отрезок антенны после точки замыкания может быть изготовлен не только из коаксиального кабеля, но и из любого провода, включая двухпроводную линию (закороченную на обоих концах и соединенную как с внутренним проводником, так и с оплеткой коаксиальной антенной линии).

В точке питания антенна крепится к стержню заземления длиной 1,2 м, который по существу служит точкой крепления антенны и противовесов. Для поддержания антенны в натянутом состоянии и придания демпфирующих свойств использованы амортизирующий шнур и виток коаксиального кабеля. Это гораздо лучше, чем применять на конце антенны грузы и/или блоки.

Для этой антенны использованы 6 противовесов длиной 38 м и 5 противовесов длиной 19м (изолированный провод диаметром 2 мм), изогнутые там, где необходимо было обойти деревья и другие препятствия (рис.2). Некоторые из противовесов были зарыты на глубину 10 см, другие же были проложены вдоль забора. Необходимо стремиться расположить их как можно более равномерно по азимутам.

Обязательно необходимо установить хотя бы один или два четвертьволновых противовеса. Чем больше противовесов установлено, тем лучше.

КСВ антенны равен примерно 1,3:1 на частоте 1830 кГц. Пока не был установлен полный комплект противовесов, КСВ был выше. При хорошей системе противовесов для настройки антенны не требуются ни индуктивности, ни емкости.

 

Коротковолновиков, имеющих в своем распоряжении высокие мачты («фермы»), может заинтересовать вертикальная антенна с «приподнятой плоскостью заземления» («elevated ground-plane»). Конструкции таких антенн периодически публикуются в радиолюбительских журналах [2, 3]. Один из вариантов предложил Phil Ferrell (K7PF) [4]. Вертикальная антенна имеет отличные параметры для сигналов дальних корреспондентов и местных сигналов с вертикальной поляризацией. Однако Phill несколько усовершенствал базовый вариант, чтобы добиться более эффективной работы при проведении ближних QSO. Конструкцию получившейся антенны он назвал «Триполь». Располагая мачтой высотой 19,8 метра, на вершине которой установлены несколько 13-элементных антенн Yagi для УКВ-диапазона и двухдиапазонная коллинеарная вертикальная антенна Diamont X-510, имеющая длину 5,1 м, Phill подключил на уровне 6 м над землей четыре противовеса длиной 18,9 м, прикрепив их к мачте. Все четыре противовеса были соединены вместе с помощью кольца из медного провода диаметром 2 мм. Центральная жила 50-омного коаксиального кабеля соединяется с противовесами, а оплетка кабеля подключается к мачте. Детали конструкции приведены на рис.3. Полная длина получившегося вертикального излучателя с учетом антенн на верхушке мачты составила 21,9 м над приподнятой плоскостью заземления (на уровне 6 м), что чуть больше чем четверть длины волны для диапазона 80 м.

 

 

Эта вертикальная антенна имеет КСВ лучше чем 2:1 и рабочую полосу частот 400 кГц (от 3,7 до 4,1 МГц). Входное сопротивление в диапазоне 75 м составило 32…34 Ом (реактивное сопротивление — 0…20 Ом).

В данной антенне противовесы являются активными элементами, что оказалось очень важной особенностью при ее дальнейшей модернизации. Phill обнаружил сходство в работе четырех приподнятых четвертьволновых противовесов и пары невысоких горизонтальных диполей, расположенных под прямым углом друг к другу, и у него возникла идея антенны «триполь» (tripole antenna).

Если рассматривать четыре противовеса как два полуволновых диполя, то достаточно придумать способ их запит-ки, чтобы получить антенну с изменяемой конфигурацией-два горизонтальных диполя и вертикальная антенна с приподнятой плоскостью заземления.

Для коммутации точек питания антенны были использованы три реле, имеющих двухполюсную группу переключающих контактов. Одно из реле меняет вертикальную антенну на внутренний симметричный фидер, остальные реле подключают фидер к одной из пар про-тивововесов, которые становятся горизонтальными полуволновыми диполями (рис.4). Неиспользованная пара противовесов остается соединенной вместе в центре, но поскольку она перпендикулярна запитываемому диполю, наводимый на ней ВЧ-ток очень мал.

На рис.5 показано подключение контактов реле, а также приведена схема простого антенного переключателя и соединения катушек реле. Использовались реле на 12 В с сопротивлением обмоток 160 Ом и контактами, рассчитанными на ток 15 А.

Реле располагаются в пластиковой коробке и залиты эпоксидной смолой. Все ВЧ-соединения сделаны короткими кусками медного изолированного провода диаметром 1 мм.

Согласующий трансформатор 1:1 (balun) установлен в коробке вместе с реле, поэтому его тороидальный сердечник должен «вписываться» в габариты коробки. Обмотка трансформатора содержит девять витков двух изолированных проводов диаметром 1 мм и длиной 30 см. В качестве обмотки вместо медного провода можно использовать 50-омный коаксиальный кабель. Параметры согласующего трансформатора не очень критичны.

В среднем положении переключателя подключается вертикальная антенна с «приподнятыми противовесами», а в крайних положениях используется один из горизонтальных диполей.

Работать на передачу можно на ту антенну, которая дает более сильный сигнал при приеме, а при ухудшении условий приема использовать антенну с лучшим отношением сигнал/шум. Переключение между вертикальной и горизонтальными антеннами заметно изменяет нагрузку для передатчика, однако его подстройка может и не потребоваться. В зависимости от высоты мачты и установленных на ее вершине конструкций (тросы растяжек или антенны) и реального расположения противовесов, триполь может оказаться эффективным на других НЧ-ди-апазонах (160 или 40 м).

 

 

 

Вертикальные КВ. антенны. Описание, устройство, схемы 2

Вертикальные КВ. Антенны. Посмотреть и сделать.

Вертикальные КВ. антенны

Вертикальные КВ. антенны. Передающая антенна на любительской радиостанции играет очень важную роль.

При применении небольших мощностей (до 100 W) . Основные достижения радиостанции часто можно отнести счет антенны. Среди наших радиолюбителей значительным распространением пользуется антенна с питанием бегущей волной, так называемая одномерная «американка».

Такая антенна проста по своей конструкции и имеет очень не плохие результаты, но она имеет значительный недостаток — направленное излучение перпендикулярно к своей плоскости. Для любителя-коротковолновика, стремящегося dx’aM во всех направлениях, этот недостаток является значительным.

На радиостанции UA3AF была проведена серия опытов с различными антеннами по обеспечению равномерного излучения во все стороны. Хорошие результаты в дальности и громкости во стороны дало применение именно вертикального луча, равного длине полуволны.

[журнал Радио 1947 07]

Вертикальные КВ. антенны. Антенны вертикальной поляризации

Вертикальные КВ. антенны 2

Для излучения и приема радиоволн применяют специальные устройства, называемые антеннами. Передающая антенна преобразует энергию токов высокой частоты, вырабатываемых передатчиком. В энергию свободных радиоволн и распределяет ее определенным образом в пространстве. Приемная антенна преобразует энергию свободных радиоволн, приходящих с определенных по отношению к ней направлений, в энергию токов высокой частоты на входных элементах приемного устройства. Читать далее книгу Антенны вертикальной поляризации, скачать

Рассмотрены некоторые вопросы распространения радиоволн вертикальной поляризации, даны общие характеристики антенн, их параметры и основные определения, необходимые для восприятия материала, описаны методы питании антенн вертикальной поляризации, приведены конструкции, параметры и характеристики слабонаправленных и направленных антенн вертикальной поляризации. Для подготовленных радиолюбителей.

Антенны с вертикальной поляризацией.

Вертикальные КВ. антенны 3

Для осуществления дальней связи в коротковолновом диапазоне пространственными радиоволнами предпочтительнее использовать антенны горизонтальной поляризации. Однако в некоторых случаях для радиолюбительской связи используются и антенны с вертикальной поляризацией. Особенно часто такие антенны применяются, когда, нет возможности разместить горизонтально расположенные антенны, занимающие много места.

В качестве антенн с вертикальной поляризацией в радиолюбительской практике применяются антенны вертикальные, а также вертикальные с горизонтальной частью, обычно Г- образного типа.

В радиолюбительском коротковолновом диапазоне горизонтальная часть антенны оказывается на высоте, соизмеримой с длиной волны, поэтому общее поле излучения обусловливается и вертикальным, и горизонтальным участками антенны.

[Из книги — Драбкин А. Л., Коренберг Е. Б. Антенны. 1992.(Массовая радио библиотека; Вып. 1173) ]

В популярной форме дается представление об антенной технике. Основное внимание уделяется физической стороне явлений, а также практическому выполнению и электрическим характеристикам антенных устройств, в частности антенн для радиолюбителей. Рассматриваются особенности работы антенн различного назначения и в разных диапазонах волн. Для широкого круга радиолюбителей. Скачать

Вот такая история, азы. И теперь многие радиолюбители применяют вертикальные КВ. антенны на своей радиостанции. Уже с новыми технологиями. Азы, или законы вроде одни, но у каждого получается по разному. Читаем и изучаем далее антенны.

АЛМАЗНАЯ АНТЕННА KV2 ИНСТРУКЦИИ ПО ЭКСПЛУАТАЦИИ Pdf Download

Двухдиапазонная вертикальная антенна 80 м и 40 м

КВ2

Инструкция по эксплуатации

・ Описание

① KV2 — двухдиапазонный вертикальный

антенна для НЧ диапазона.

② Компактный, легкий и очень

легко монтируется.

③ Полностью автономный и

не требует растяжек.

④ Центральные частоты антенны

регулируются в каждом диапазоне просто

путем изменения вместимости шляп.

⑤ Конструкция с верхней загрузкой из

емкостная шляпка включает антенну

до полной четверти волны

Антенны длиной

в своем исполнении.

⑥ Он жесткий и достаточно прочный до

выдерживают давление ветра свыше

35м / сек.

⑦ Площадь кронштейнов мачты регулируется до

принимает диаметр от 1 1/5 дюйма до 2 1/3 дюйма

мачта.

・ Описание деталей

Детали №

Описание

M42001 Трубка No.1 φ7,4

M42002 Труба № 2 φ10

M42003 Труба № 3 φ30

M42004 Труба № 4 φ30

M42005 Трубка № 5φ33.2

M42006 S-ловушка

M42007 Нагрузочная катушка для 7 МГц

M42008 Шляпа (2 шт. В комплекте)

M42009 Шляпа S (2 шт. В комплекте)

M42010 Шляпа SS

M42011 Кольцо для шляпы

M42012 Кронштейн мачты (с установочным винтом

и изоляция)

M42013 Кронштейн мачты (с установочным винтом) 1

M42014 Питающий кабель

M42015 Вольт в сборе (с гайкой,

пружинная шайба)

M42016 Хомут для шланга

M42017 Саморез M4x8

M42018 Шайба внутреннего зуба M4

M42019 Саморез M5x15

M42020 Самоплавкое пластиковое уплотнение

лента

・ Описание деталей

Кол-во

1

1

1

1

1

1

1

4

4

4

2

1

1

2

1

10

10

1

1

Самоплавкая пластиковая уплотнительная лента

M42020

Вольт, сборка

(с гайкой, пружинной шайбой)

M42015

Трубка No.1 φ7,4

M42001

Труба № 2 φ10

M42002

Шляпа

M42008

Кольцо для шляпы

M42011

Кольцо для шляпы

M42011

Саморез M4x8

M4 2017

Шайба внутренняя зубчатая M4

M4 2018

Саморез M4x8

M4 2017

Шайба внутренняя зубчатая M4

M4 2018

Hat S

M42009

Сифон

M42006

Саморез M4x8

M4 2017

Шайба внутренняя зубчатая M4

M4 2018

Шляпа SS

M42010

Нагрузочная катушка для 7 МГц

M42007

Саморез M4x8

M4 2017

Шайба внутренняя зубчатая M4

M4 2018

Трубка No.3 φ30

M42003

Саморез M4x8

M4 2017

Шайба внутренняя зубчатая M4

M4 2018

Труба № 4 φ30

M42004

Хомут для шланга

M4 2016

Трубка № 5φ33.2

M42005

Кронштейн мачты

(с установочным винтом и изоляцией)

M42012

Кронштейн мачты (с установочным винтом)

M4 2013

Питающий кабель

M4 2014

Саморез M5x15

（Рисунок − １）

M42019

Двухдиапазонная вертикальная антенна 80 м и 40 м KV2

80 м и 40 м двойное -b и вертикальное Антенна KV2 . Инструкции по эксплуатации Описание KV2 — это двойная и вертикальная антенна для ВЧ низких и сильных > и .Компактный, легкий и очень простой в сборке. Он полностью самонесущий, и не требует растяжек. Центральные частоты антенны регулируются в каждом b и просто путем изменения мощности. Конструкция с верхней загрузкой, использующая емкостную шляпку, позволяет антенне комплектоваться антеннами с полной четвертьволновой длиной волны. Он жесткий и достаточно прочный, чтобы выдерживать и давление ветра более 35 м / с.Площадь кронштейнов мачты регулируется для установки мачты диаметром от 1 1/5 дюйма до 2 1/3 дюйма. Детали Описание Номер детали Описание Кол-во M42001 Трубка № 1 7,4 1 M42002 Трубка № 2 10 1 M42003 Труба № 3 30 1 M42004 Труба № 4 30 1 M42005 Труба № 533.2 1 M42006 S-ловушка 1 M42007 Нагрузочная катушка для 7 МГц 1 M42008 Шляпа (в комплекте 2 дополнительных шт.) 4 Шляпа M42009 S (в комплекте 2 шт. В комплекте) 4 Шляпа M42010 SS 4 M42011 Кольцо для шляпы 2 Кронштейн мачты M42012 (с установочным винтом и изоляцией) 1 Кронштейн мачты M42013 (с установочным винтом) 1 M42014 Питающий кабель 1 M42015 Вольт в сборе (с гайкой, пружинной шайбой) 2 M42016 Шланговый зажим 1 M42017 Саморез M4x8 10 M42018 Внутренняя зубчатая шайба M4 10 M42019 Саморез M5x15 1 M42020 Самоплавкая пластиковая уплотнительная лента 1 Детали Описание Шляпа Кольцо шляпы Шляпа кольцо Трубка No.1 7.4 Труба № 2 10 S-образная ловушка Самонарезающий винт M4x8 Шайба с внутренним зубом M4 Hat S Hat SS Самонарезающий винт M4x8 Внутренняя зубчатая шайба M4 Нагрузочная катушка для трубы № 3 7 МГц 30 Труба № 4 30 Самонарезающий винт M4x8 Шайба с внутренним зубом M4 Самонарезающий винт M4x8 Внутренняя зубчатая шайба M4 Самонарезающий винт M4x8 Внутренняя зубчатая шайба M4 Шланговый зажим Самоплавкая пластиковая уплотнительная лента Труба № 533,2 В в сборе (с гайкой, пружинной шайбой) Кронштейн мачты (с установочным винтом и изоляцией) Мачта Кронштейн (с установочным винтом) Питающий кабель Саморез M5x15

MARTIN — G8JNJ — Broadband HF Vertical

Насколько хорошо это работает?

Это зависит от того, с чем вы решите сравнивать и на каких диапазонах.Например, я ожидал, что он будет работать довольно хорошо с чем-то вроде 18AVT на HF-диапазонах, однако он не будет работать так же хорошо, как 132-футовый провод на LF-диапазонах. По моим оценкам, на 8–10 дБ хуже на 80 м и на 20–30 дБ хуже на 1,9 МГц. Единственное справедливое сравнение будет с тем же излучателем и противовесом, но с автонастройкой вместо согласующего трансформатора, так как это будет наилучшая производительность, которую вы можете достичь в этой конфигурации. Вот как я измерил характеристики антенны и стандарт, по которому я сужу ее.По самой своей природе версия с трансформатором будет хуже, чем этот идеал, но я думаю, что стоит потратить несколько дБ дополнительных потерь, чтобы получить широкополосную работу. Обратите внимание, поскольку я изначально построил эту антенну. Несколько человек пытались использовать его с автонастройкой, чтобы улучшить производительность. Вряд ли это будет иметь большое значение из-за потерь в трансформаторе. Если вы действительно хотите добиться большей эффективности с помощью автоматического тюнера, такого как LDG Z11Pro. Затем я предлагаю вам использовать неспеченную рану 4: 1 на железном порошке типа 52, показанном в нижней части раздела BBV7 на этой странице

Таким образом, он выгодно отличается от других многополосных вертикальных антенн аналогичной высоты на ВЧ-диапазонах, но не так хорошо на НЧ-диапазонах.

Почему я слышу радиостанции, а они меня не слышат?

Можно ожидать, что если вы слышите станции, вы сможете работать с ними, однако более низкий уровень шума при приеме означает, что иногда вы можете слышать станции в диапазонах LF, которые в противном случае были бы замаскированы QRM на больших антеннах. Таким образом, уровень сигнала ниже, но соотношение сигнал / шум намного лучше.

С ним вы можете слышать DX, и он, кажется, очень хорошо работает с RX, но, возможно, не так хорошо с TX, что кажется странным, поскольку вы должны ожидать взаимной производительности.Я могу дистанционно измерить напряженность передаваемого поля и сравнить антенну с другими конструкциями, и, похоже, она соответствует дБ для дБ на TX и RX (за исключением очевидных абсолютных различий в усилении). Тем не менее, иногда я вызываю станции по вертикали, и они не возвращаются, переключаются на другую антенну, и они возвращаются, хотя при приеме они имеют такую ​​же мощность, это очень странное явление, но я подозреваю, что это просто сводится к лучшему. получить отношение сигнал / шум по вертикали (в отличие от абсолютной мощности сигнала).Я считаю, что она хорошо работает в качестве приемной антенны на 160 м, и один конструктор Джон, G4IJD, слышал станцию ​​ZL на 80 м с разумной силой. При сравнении я обнаружил, что она превосходит активную антенну Datong , установленную на той же высоте.

Какая резонансная частота антенны?

Основа антенны в том, что она НЕ резонирует ни на одной из желаемых частот. Он спроектирован таким образом, чтобы полное сопротивление излучающего элемента на требуемых частотах было близко к сопротивлению вторичной обмотки трансформатора для максимальной передачи энергии.Использование излучающего элемента длиной 7,1 м не случайно (излучающий элемент на самом деле имеет длину волны 1/4 на частоте 10,4 МГц). Он предназначен для обеспечения управляемого импеданса на желаемых любительских диапазонах, но не слишком длинного (менее 5/8 волн) для эффективной работы на 10 м и 6 м. Удлинение вертикального элемента приведет к увеличению угла излучения по высоте, что снизит полезный коэффициент усиления.

Как я могу улучшить его производительность?

Основная проблема заключается в балансировании параметров максимальной вертикальной длины (которая должна поддерживаться ниже 5/8 волны на самой высокой частоте), достаточной длины, чтобы быть эффективной на самой низкой частоте, умеренного импеданса питания (чтобы соответствовать коэффициенту трансформации трансформатора). для излучающего элемента на всех частотах, необходимых для передачи, и, в идеале, какой-то горизонтальный компонент, чтобы люди, которым требуется производительность NVIS на 80 м, были счастливы.

Вы можете заменить трансформатор на автонастройку, увеличить количество и длину радиалов, увеличить высоту опорной стойки, использовать коаксиальный кабель с меньшими потерями, увеличить мощность передачи, добавить 80-метровый выносной провод с верхней нагрузкой. Перестановки бесконечны — но это не та антенна, с которой вы начали!

Как мне улучшить работу на НЧ диапазонах?

Производительность на 80 м — это своего рода компромисс.Я думаю, что это примерно на 6 дБ ниже излучающего элемента эквивалентной длины и противовеса, но с автоматическим ату вместо трансформатора. Подача питания на трансформатор с удаленного ATU дала улучшение примерно на 2 дБ на 80 м по сравнению с одним трансформатором. На ВЧ диапазонах добавление удаленного atu практически не имело никакого значения.

Однако предполагаемая низкая производительность может быть вызвана несколькими факторами. Во-первых, он намного короче 1/4 длины волны на НЧ-диапазонах, а во-вторых, будучи вертикальным, он имеет очень мало восходящего излучения, поэтому он плохо справляется с охватом NVIS на 1-м диапазоне.9 и 3,6 МГц. Следовательно, как только вы выйдете за пределы зоны покрытия земных волн, ничего не останется за пределами 500 миль, так что это очень плохо для полуместных контактов.

Основная трудность заключается в управлении импедансом, создаваемым излучающим элементом на НЧ диапазонах. Например, 7-метровый провод по средней плоскости заземления на частоте 1,9 МГц обычно составляет 10 — J1310, а на частоте 3,6 МГц — 10,5 –J640. Как вы можете видеть, резистивный элемент очень мал по сравнению с импедансом вторичной обмотки трансформатора, а реактивная составляющая намного больше и емкостная.В своей конструкции трансформатора я попытался снизить коэффициент импеданса на низкочастотном конце, чтобы получить более точное соответствие с излучающим элементом, но до этого еще далеко. Из этого, я надеюсь, вы сможете получить хорошее представление о том, какими параметрами дизайна можно торговать, и теми, которые останутся компромиссными. Идеальная эффективная широкополосная антенна — это «святой Грааль» для разработчиков антенн, и я уверен, что есть гораздо более квалифицированные специалисты, чем я, которые еще не нашли ее.

Джон, G4IJD предложил использовать антенну в горизонтальной конфигурации.Я экспериментировал с этой идеей, и на данный момент лучшей конфигурацией кажется что-то вроде горизонтального провода длиной 11,2 м на высоте 10 м над землей, с трансформатором также на 10 м, питаемым коаксиальным кабелем и с дросселем 1: 1, установленным на коаксиальный кабель на высоте 2 м над землей.

Однако я подозреваю, что механические трудности с опорой трансформатора на расстоянии 10 м могут облегчить реализацию перевернутой буквы L.

Для этого все, что требуется, — это добавить горизонтальный провод в верхней части существующей вертикальной секции.Это добавит компонент NVIS, повысит радиационную стойкость и повысит эффективность на 80 м. Вопрос в том, какой длины должно быть горизонтальное сечение провода. Я предлагаю сохранить вертикальную часть той же длины, что и исходная конструкция, но добавить горизонтальный провод длиной 12,2 м или 27,2 м, чтобы общая длина излучающего элемента была 19,2 м или 34,2 м.

Эти отрезки не должны иметь полное сопротивление намного больше 1 кОм на любой из желаемых частот передачи.Вы можете использовать программу LVD на этом веб-сайте, чтобы оценить импеданс питания, если вы хотите поэкспериментировать с другими длинами (также см. Мои примечания, касающиеся автонастройки). Использование горизонтального верхнего провода длиной 12,2 м добавит полезный компонент NVIS на частоте 3,6 МГц, но вам действительно нужно подняться до 27,2 м задолго до того, как он станет эффективным. Однако на этом этапе антенна начинает становиться довольно большой. Другой вариант — использовать два верхних (или более) провода разной длины, скажем, в соотношении 1/3 и 2/3, чтобы обеспечить несогласованные токи, что приведет к лучшему покрытию NVIS.

Еще одна идея, которую я пробовал, — добавить спиральную обмотку в верхней части вертикального элемента, чтобы улучшить характеристики на НЧ диапазонах без отрицательного воздействия на ВЧ диапазоны. 400 витков близкорасположенного провода на расстоянии 2 м от верха излучающего элемента и еще около 0,5 м провода над ним хорошо работают на 160 м, а также обеспечивают некоторое улучшение на 80 м.

Другой альтернативой было бы попробовать использовать трансформатор для питания чего-то вроде горизонтальной петли диаметром 60 м, что также улучшило бы охват NVIS на НЧ диапазонах.

Как мне улучшить работу на 6м?

Производительность на 6 м снижена из-за длины излучающего элемента. В идеале вертикальная антенна не должна быть длиннее 5/8 длины волны, иначе большая часть излучаемой энергии будет стремиться направиться в небо. Я попытался смоделировать антенну с четырехэлементной шляпкой на разной высоте и обнаружил, что четыре радиала длиной 1 м, прикрепленные к основному вертикальному излучающему элементу на 2 м выше точки питания, дают примерно на 6 дБ больший коэффициент усиления по направлению к горизонту.Некоторая энергия все еще излучается в небо, но это более чем компенсируется улучшением усиления при малых углах. Эта модификация действительно приводит к небольшому снижению прироста на 10 м, но это может быть выгодной сделкой. Пока у меня не было возможности попробовать это, но надеюсь сделать это в ближайшем будущем.

Могу ли я использовать другую форму загрузки?

При добавлении любой формы нагрузки возникает проблема, поскольку она приводит к изменению импеданса на других частотах.Катушка нагрузки или ловушка, которая вводится для улучшения характеристик на НЧ диапазонах, будет иметь влияние на ВЧ конце. Наименее проблемным методом было бы добавление загрузочной катушки к верху излучающего элемента и / или емкостной нагрузки. Также возможна такая техника, как загрузка Петловани, см. Мою антенну для белья.

Джон, G4IJD, экспериментировал с загрузкой емкости, используя четыре наклонных провода от верхней части излучающего элемента. Я включил некоторые комментарии Джона ниже

>>> Сначала установив, что мои усилия были близки к вашим результатам (основание антенны все еще находится на высоте около 3 м над землей), я интуитивно почувствовал, что T (или, возможно, емкость, поскольку T действительно не может быть и речи) улучшит совпадать на верхнем диапазоне и 80 м без значительного изменения нагрузки на ВЧ диапазонах.

Для тестовых целей я прикрепил 4 провода, все одинаковые по длине с основным элементом, к верхней части антенны. Вытащив эти провода из основания, я довольно легко могу увидеть какое-либо влияние на согласование.

При использовании всех четырех проводов, вытянутых примерно на 5 м от основания под углом 90 градусов друг к другу, КСВ на верхнем диапазоне падает примерно до 1,4: 1 при измерении на передатчике, поэтому ATU не требуется. Затем ATU может позаботиться о согласовании на всех других диапазонах.Чтобы вернуть все в норму, я просто соединяю все провода вместе у основания основного элемента. Еще не пробовал все комбинации, но буду держать вас в курсе.

Я понятия не имею, какое влияние это оказывает на диаграмму направленности, но в моей ситуации дополнительные провода служат растяжками и стабилизируют антенну при сильном ветре, тем самым повышая уверенность соседей. Конечно, все это возможно, потому что к основанию легко добраться по лестнице.

Я думаю, что эта антенна понравится многим людям, если они читают все ваши записи и не ждут от нее слишком многого.В качестве универсальной антенны она идеально подходит для меня. Я могу придумать несколько вариантов использования второго. <<<

Требуется дополнительный анализ этого, но меня поразило, что провода можно было подвести к основанию излучающего элемента, чтобы сформировать каркас, сложенный из монополя , возможно, что-то вроде это . Некоторые широкополосные военные КВ-антенны используют эту технику, часто в сочетании с оконечным резистором большой мощности.

Почему вы использовали коаксиальный кабель в качестве излучающего элемента?

Когда я смоделировал антенну, я обнаружил, что получаю лучшие результаты, используя провод большего диаметра.Я уменьшал диаметр, пока результаты не стали ухудшаться. Лучшим компромиссом было использование диаметра около 10 мм, а коаксиальный кабель был самым дешевым вариантом. Если у вас есть алюминиевая трубка или старая CB-антенна, это будет еще лучше. Просто отрежьте длину так, чтобы это была волна на частоте 10,4 МГц, так как это даст правильный согласующий импеданс на других частотах. Если вам нужно использовать более короткий опорный столб, можно использовать «ленивую» спиральную обмотку для излучающего элемента, скажем, до 4 витков на метр длины, это должно быть нормально, однако этот метод имеет тенденцию вводить непредсказуемые вторичные резонансы, которые могут вызвать «Шишки и неровности» в частотной характеристике.

Насколько важны высота монтажной стойки, длина и количество радиальных опор?

Они не слишком критичны, например, три радиальных провода длиной 5 м подойдут, однако я бы посоветовал, чтобы все радиальные или противовесные провода и монтажный столб не были подключены к земле, а длина не превышала 10 м. Вы можете поэкспериментировать с длиной и «углом свисания», чтобы добиться наилучшего согласования импеданса на требуемых частотах. На НЧ диапазонах было бы лучше использовать более длинные радиалы, но вы можете попробовать добавить, скажем, два индуктивно нагруженных радиала, настроенных на интересующие НЧ диапазоны.Как я уже говорил ранее, вы можете установить его выше или ниже в определенных пределах. Но если это непросто, вы можете рассмотреть возможность наземного монтажа, по крайней мере, с четырьмя радиальными контактами. В этом случае добавление большего количества радиалов еще больше улучшит характеристики.

Я получил очень хорошие результаты, установив эту антенну на крыше здания с металлической крышей. Я не использовал радиалы, а установил трансформер близко к краю крыши и соединил его с обшивкой короткой металлической лентой.

Если любой из этих двух методов невозможен, вы можете заземлить антенну и подключить ее к как можно большему количеству радиалов. Однако усиление будет значительно ниже, чем при использовании повышенной подачи и противовеса / радиальных опор.

Почему у основания мачты установлен дроссельный балун 1: 1?

У этого двоякая цель. Он предназначен для обеспечения «разрыва» питающего кабеля с высоким импедансом в определенной точке, так что вертикальный участок коаксиального кабеля (и опорный столб, по которому он проходит) «поднимается» над землей, образуя противовес, вся антенна затем становится похожим на вертикальный диполь с питанием от центра.Если балун был установлен в верхней части опоры, связь между внешним кабелем коаксиального кабеля под балуном и опорной стойкой все равно оставалась бы. Вторая цель — предотвратить попадание электрического шума и других нежелательных мешающих сигналов, которые могут передаваться по внешней стороне коаксиального кабеля, в тракт приема. Это также устраняет RF на коаксиальном кабеле при использовании для целей передачи.

Обратите внимание, что простое использование спирального коаксиального кабеля в качестве балуна не обеспечивает достаточно высокого сопротивления дросселирования для этой цели.

Могу ли я использовать дроссели от кабелей монитора ЭЛТ или некоторых других, которые есть в моем ящике для мусора?

Я испробовал большой выбор ферритовых материалов, в том числе те, которые я извлек из металлолома компьютерных мониторов с ЭЛТ. Существует очень большая разница между типами (даже теми, которые принадлежат одной и той же марке и модели), я думаю, они просто используют все, что могут достать. Если у вас большое количество (не менее 10, а в идеале 30-40 или более для 1,9 и 3,6 МГц) и подключите их через коаксиальный кабель, их можно использовать для балуна 1: 1 для подавления шума, который в противном случае был бы наведен на принимаемый сигнал. сигнал.Однако изменение характеристик затрудняет их использование для трансформатора, если вы хотите получить воспроизводимые результаты. Также будьте очень осторожны с кольцевыми сердечниками, которые вы покупаете на радио-митингах или в e-bay. Многие из них фактически сделаны из железного порошка и предназначены для использования на низких частотах (əMHz) в импульсных источниках питания. Они не подходят для этого приложения. Если у вас есть мост для измерения импеданса, вы можете проверить их, чтобы убедиться, что они сделаны из феррита. Как правило, за один оборот вы должны получить около 2.5 мкГн при 2 МГц, 1 мкГн при 10 МГц и 0,4 мкГн при 30 МГц для сердечника 20 x 30 мм с отверстием диаметром 7 мм, если он похож на материал типа 43. Однако, если вы сделаете это, я не могу гарантировать, что он будет работать так же, как трансформатор, сделанный из указанных деталей.

Должен ли я использовать медную или латунную трубку?

Нет, Вольфганг, OE1MWW успешно использовал оплетку из коаксиального кабеля RG213. Он также попытался использовать только однопроволочную петлю, но обнаружил, что более тесная связь, обеспечиваемая обмоткой коаксиальной трубки, дает гораздо лучшие результаты.См. Дальше по странице.

Как я могу увеличить мощность?

Основная проблема с управлением мощностью, по-видимому, возникает на частотах от 18 до 22 МГц, где длина излучающего элемента составляет около ½ длины волны, что представляет собой высокое сопротивление нагрузки. Это приводит к рассеиванию мощности в феррите, используемом в сердечнике трансформатора. Может помочь использование металлического корпуса и радиатора и приклеивание ферритового материала к корпусу с помощью теплопроводящей эпоксидной смолы .Можно добавить больше сердечников, но это снизит частоту, на которой происходит максимальное преобразование импеданса, что может увеличить потери на НЧ диапазонах. Другое предложение — заменить ферритовые сердечники порошковым железом и увеличить их количество. Для достижения необходимой индуктивности может потребоваться 20 или более сердечников из порошкового железа. Входное сопротивление без подключенного излучающего элемента должно составлять не менее 200 Ом на самой низкой рабочей частоте.

Почему вы использовали внутренний от коаксиального кабеля для вторичной обмотки трансформатора?

Я выбрал его из-за его изоляционных свойств при высоком напряжении.Большинство коаксиальных кабелей для спутникового телевидения с изоляцией из пеноматериала имеют напряжение пробоя около 1,8 кВ. Этого должно хватить для уровней мощности примерно до 200 Вт на частотах, на которых излучающий элемент имеет наивысший импеданс (и требует максимального напряжения питания) к трансформатору.

G8JNJ — 06.01.2014, версия 4.3

Schwarzbeck VAMP 9243 Вертикальная активная стержневая антенна

Активная монопольная антенна VAMP 9243 состоит из вертикального стержня и усилителя согласования импеданса.Стержень имеет стандартную длину 1 м (другая длина стержня по запросу) и может считаться короткой по сравнению с длиной волны в диапазоне частот 9 кГц — 30 МГц.

Коэффициент преобразования не зависит от частоты из-за чрезвычайно высокого импеданса согласующего усилителя. Схема дает лучшие результаты по шуму и интермодуляции для коэффициента преобразования (коэффициента антенны) +10 дБ, а чувствительные измерительные приемники могут использовать весь динамический диапазон антенны.

Для очень высокой напряженности поля дополнительный подключаемый аттенюатор снижает усиление на 20 дБ.Во избежание какого-либо влияния сети, источника питания, регулятора напряжения a. п., в VAMP 9243 встроены никель-металлгидридные аккумуляторные батареи. Типичное время работы — не менее 50 часов.

Время зарядки от 2 до 4 часов с помощью быстрой зарядки. Стержневая антенна и корпус усилителя изготовлены из алюминия. Верхнюю пластину можно прикрепить к металлической плоскости заземления (противовес) 4 винтами. Разъемы и элементы управления расположены под верхней пластиной. Длина штанги начинается точно у верхней пластины.

Технические характеристики
Диапазон частот	9 кГц — 30 МГц
Коэффициент преобразования («Коэффициент антенны»)	+10 дБ / м + -1,5 дБ
Верхний предел измерения напряженности поля	1 В / м (F = 1 МГц, компрессия 1 дБ) Входной аттенюатор для более высокой напряженности поля опционально
Нижний предел измерения напряженности поля	Ограничение по внутреннему шуму. Тип. — 3 дБмкВ / м / 10 МГц CISPR-Quasipeak Полоса пропускания 9 кГц Тип. -8 дБмкВ / м / 10 МГц Детектор средних значений Полоса пропускания 9 кГц Более подробная информация представлена ​​на диаграммах ниже в этом руководстве.
Выход монопольного усилителя	Разъем BNC, жен., 50 Ом, ном.
Блок питания	9,6 В / 1100 мАч NiMH
Размеры и вес	Монополь (стержень): длина, включая резьбовое соединение 1 м Вес ок.0,2 кг
Усилитель	180x80x40 мм (ШxВxГ) без BNC-коннектора (розетка) и элементов управления. Верхняя пластина 220×120 мм Вес ок. 0,7 кг
Конструкция монополя (стержня)	Алюминиевый стержень диаметром 16 мм с резьбовым отверстием M8
Конструкция усилителя	Шкаф из алюминиевого профиля. Верхняя пластина из алюминия толщиной 3 мм.
Резьба для штатива	1/4 дюйма, 3/8 дюйма

Включение

Установите переключатель ВКЛ / ВЫКЛ в положение ВКЛ.Зеленый светодиод должен гореть.

Комбинации зеленого и красного светодиода:
Зеленый: батарея в норме
Зеленый + красный: резерв батареи
Красный: низкий заряд батареи

Антенна будет работать даже при низком заряде батареи, но с ограниченными характеристиками.

Заявка

В основном активная несимметричная антенна представляет собой адаптер напряженности электрического поля. В сочетании с нашими датчиками магнитного поля, например FMZB 1537, напряженность электрического и магнитного поля можно измерять отдельно с высокой чувствительностью в диапазоне частот от 9 кГц до 30 МГц.Стандарты, особенно в автомобильной области, дают очень точные спецификации для места измерения. Обычно несимметричная антенна устанавливается на металлическом (электрическом) противовесе. Измерение производится в защитном помещении.

Интеграция

VAMP 9243 предназначен для эксплуатации внутри экранированных помещений. Также возможна работа под наблюдением на улице в сухую погоду. По этой причине предусмотрены резьба для крепления штатива и резиновые ножки. Постоянное использование на улице не допускается.

Не устанавливайте штангу до завершения установки блока усилителя на противовес. Закрепите нижнюю пластину усилителя винтами на (электрическом) противовесе. Обе пластины должны иметь хороший электрический контакт.

Коаксиальный кабель проложен под противовесом, чтобы избежать стыковки или деформации поля. Коаксиальный кабель одним концом подключается к BNC-разъему VAMP 9243, а другим концом — к входу измерительного приемника.

Для обеспечения максимальной чувствительности VAMP 9243 не использует специальные схемы защиты на входе стержня.

Поэтому используйте антенну осторожно и осторожно.

Перед подключением к усилителю разрядите стержень в противовес.

Зафиксируйте шток, прикрутив нижнюю резьбу M 8 к шпильке в верхней части корпуса усилителя.

Хороший приемник теперь будет показывать значительное увеличение шума, если он настроен на высокую чувствительность, когда антенна расположена в экранированном помещении.

За пределами экранированного помещения внутренний шум полностью перекрывается сигналами помех.

Теперь монопольная антенна готова к измерениям. Удалите стержень после измерения. Это очень важно, если поблизости будут проводиться испытания на невосприимчивость с помощью генераторов большой мощности.

Перед снятием стержня разрядите емкость корпуса, коснувшись противовеса.

Измерение

Пробник преобразует напряженность электрического поля в напряжение (на 50 Ом), которое отображается измерительным приемником, анализатором спектра или r.-f.-милливольтметром.Напряженность поля можно рассчитать, используя коэффициент антенны (коэффициент преобразования, коэффициент преобразователя) зонда. Этот коэффициент составляет +10 дБ / м и практически постоянен в указанном диапазоне частот.

Предпочтительно использовать измерительный приемник с входом 50 Ом и показанием дБмкВ. Считывание в дБмкВ очень распространено в ЭМС-поле и доступно почти на каждом приемнике при использовании 0 дБмкВ в соотв. до 1 мкВ.

Измеряется уровень напряжения на определенной частоте (например, передатчик AM на 1 МГц).Коэффициент антенны +10 дБ (тип.) Добавляется к показанию уровня напряжения. Результат — уровень напряженности электрического поля в дБмкВ / м

Пример 1
Считывание уровня напряжения на приемнике	60 дБмкВ
плюс коэффициент антенны (тип.)	+10 дБ
Уровень напряженности электрического поля	70 дБмкВ / м

Показания приемника в дБм (от 0 дБм до 1 мВт).Уровень мощности измеряется и добавляется 117 дБ.

Пример 2
Показания уровня мощности на приемнике	-50 дБм
плюс коэффициент антенны (тип.)	117 дБ
Уровень напряженности электрического поля	67 дБмкВ / м

Прямое считывание напряжения приемника в В (мВ, мкВ). Напряжение умножается на 3,16, чтобы получить напряженность электрического поля в В / м.

Пример 3
Показания приемника (напряжение)	0,1 В
умноженное на коэффициент антенны (тип.)	3,16 Vx0,1
Напряженность электрического поля	0,316 В / м

Шум

VAMP 9243 оптимизирован для минимального внутреннего шума. Шум — это предел измерения слабых сигналов. Внутренний шум является общим для всех практических усилителей, но эта проблема очень сильно влияет на монопольный усилитель.

Причина в том, что между стержнем и усилителем намеренно отсутствует согласование, поскольку для обеспечения независимости коэффициента антенны (коэффициента преобразования) от частоты необходим чрезвычайно высокий импеданс, что очень важно для удобного измерения.

В области эмиссии есть стандартизированные детекторы и полосы пропускания, которые связаны с частотными диапазонами.

Уровень шума увеличивается с увеличением полосы пропускания. Индикацию шума можно уменьшить, выбрав меньшую полосу пропускания.С другой стороны, следует учитывать, что полосу пропускания нельзя выбирать меньше ширины полосы измеряемого сигнала. В противном случае измерение будет слишком маленьким.

Не возникнет проблем с измерением чистого синусоидального сигнала (микропроцессорный кварцевый генератор), но модулированные сигналы (AM, FM) могут иметь значительную полосу пропускания.

Еще больше полосы пропускания потребляют электродвигатели, системы зажигания и современные полупроводниковые схемы.

Поэтому пределы для импульсных сигналов всегда следует измерять со стандартной полосой пропускания (обычно 9 кГц / -6 дБ).

Та же стратегия используется для выбора детектора. Наименьшее значение шума получается при использовании детектора средних значений, максимальное показание — при использовании пикового детектора. Детектор CISPR-Quasipeak находится посередине.

Поскольку синусоидальные сигналы дают одинаковые показания со всеми тремя детекторами, их можно измерить с помощью детектора среднего с низким уровнем шума. Пределы спектра импульсов измеряются с помощью Peak- или CISPR-Quasipeak в соответствии со стандартами. Очевидно, что эти «уловки» важны только в том случае, если пределы очень близки к минимальному уровню шума.

Приведенные выше соображения действительны только для комбинации монопольной антенны и высококачественного высокочувствительного приемника излучения (Schwarzbeck FCKL 1528). Приемник, который не показывает более высокий уровень шума при подключении к VAMP 9243, не может использовать динамический диапазон.

Низкокачественные приемники с низкой чувствительностью или анализаторы спектра без селективных предусилителей (преселекторы с усилением с низким уровнем искажений) полностью определяют шумовые характеристики. Даже выдающиеся характеристики шума и усиления VAMP 9243 не могут улучшить этого.Основной внутренний шум VAMP 9243 настолько низкий, что его можно определить только в идеально экранированных помещениях. В противном случае паразитные сигналы будут ошибочно приняты за основной шум.

Для определения типа сигнала рекомендуется использовать звук приемника (громкоговоритель).

Если чувствительность приемника или анализатора спектра слишком низкая для определения внутреннего шума VAMP 9243, чувствительный предусилитель на входе приемника улучшит ситуацию, когда измерение малой напряженности поля является обязательным.Следует отметить, что могут возникнуть проблемы с перегрузкой (интермодуляцией) при высокой напряженности поля.

Обработка больших сигналов, перегрузка

Насыщение и перегрузка возникают при высоких уровнях входного сигнала. Один сильный одиночный синусоидальный сигнал или расширенный спектр импульсов могут быть причиной перегрузки. Практически все комбинации встречаются в повседневном измерении. Когда на входе приемника присутствует только один синусоидальный сигнал, высокое значение очень четко показывает, что возможна перегрузка.Это сложнее с широкополосным спектром импульсов, потому что чаще всего нет чрезвычайно высоких показаний на определенной частоте. Перегрузка может привести как к завышению, так и к занижению показаний. С одной стороны, сжатие синусоидального сигнала приведет к более низким показаниям, с другой стороны, будут генерироваться гармоники, которые приведут к более высоким показаниям на более высоких частотах.

Для измерения напряженности поля мы рекомендуем дополнительный подключаемый аттенюатор на 20 дБ. Он вставляется прямо у основания стержня и снижает уровень напряжения перед входом усилителя.Из-за того, что усилитель как единственная активная часть отвечает за потенциальную интермодуляцию, затухание должно быть сосредоточено впереди. Затухание за усилителем также уменьшит усиление, но без каких-либо улучшений для возможности обработки больших сигналов. Широкополосные схемы обычно более уязвимы для проблем с обработкой больших сигналов. Это верно как для стержневого усилителя, так и для эмиссионного приемника.

Низкокачественные приемники или анализаторы спектра без преселекторов могут быть перегружены широкополосным спектром.

Внутренний шум ВАМП 9243

Внутренний шум регистрировался с помощью emi-приемника FCKL 1528. Полоса пропускания составляет 200 Гц в диапазоне частот 9 кГц — 150 кГц и 9 кГц от 150 кГц до 30 МГц. Это причина разницы уровней на 150 кГц. Чрезвычайно низкий уровень шума VAMP 9243 был усилен на 20 дБ с помощью усилителя BBV 9740. Коэффициенты преобразования суммируются до -10 дБ. По оси Y диаграммы показан «уровень напряженности поля» в дБмкВ, вызванный VAMP 9243.

Измерение с помощью квазипакетного детектора

Измерение с помощью детектора среднего

Измерение пиковым детектором

Аккумулятор

Антенна содержит 8 NiMH-элементов по 1,2 В / 1100 мАч каждая, что дает напряжение 9,6 В (номинальное). Батареи встроены в отдельный экранированный ящик внутри шкафа. Исключается случайное сопряжение или другие внешние эффекты.Типичное потребление тока <20 мА приводит к типичному времени работы 50 часов при оптимальных условиях. В этих условиях индикация резерва может происходить очень безопасно, обеспечивая достаточно времени для завершения измерения.

Батареи этого типа имеют очень низкое сопротивление. После короткого тока они нагреются за секунды. Выгорание изоляционного материала между ячейками приводит к постоянному внутреннему короткому замыканию с еще большим нагревом. Аккумулятор защищен предохранителем.Но как только происходит короткое замыкание между ячейками, предохранитель не может предотвратить серьезное повреждение антенны.

По этой причине никогда не открывайте антенну и не заряжайте ее с помощью неподходящего зарядного устройства.

Избегайте короткого замыкания зарядного разъема. Дополнительное зарядное устройство ACS 410 (Ansmann) — хороший выбор благодаря интеллектуальной зарядке. Во время зарядки корпус может нагреваться. Это нормально.

Разъем для зарядки
Внутренний провод: PLUS
Внешний провод: МИНУС (ЗАЗЕМЛЕНИЕ)

Стержневая антенна 1 м


Высота 0.6 x 0,6 м Заземление над землей [м]

Влияние высоты стержневой антенны

В отличие от дипольных антенн, вертикальные антенны с активным стержнем демонстрируют сильное влияние высоты на индикацию напряженности поля в однородных полях. Причина зависимости от высоты — это распределение тока по вертикальной части антенны, которая состоит из самого стержня и подключенного коаксиального кабеля. Характеристики распределения тока на стержне аналогичны теории линии передачи.На частотах ниже прибл. 10 МГц длина стержня 1 м всегда меньше длины волны (λ ≥ 30 м), поэтому максимум тока находится у земли, максимум напряжения — на вершине стержня. Поскольку активные стержневые антенны имеют очень высокий входной импеданс, напряжение измеряется на высоте, которая находится на 1 м ниже вершины стержня.

Измерения показали изменение индикации напряженности поля на 16 дБ на частоте 153 кГц в случаях, когда высота заземления стержневой антенны была увеличена с 0 до 6 м.Такая же зависимость от высоты, как и в условиях свободного пространства, может быть обнаружена с полями, генерируемыми в больших полосковых линиях. Лишь небольшое отклонение, вызванное емкостной связью, заметно в случаях, когда конец стержня очень близко подходит к верхнему проводнику полосковой линии.

На чертеже показана активная стержневая антенна, установленная на разной высоте, и соответствующее распределение тока и напряжения для частот ниже 10 МГц (λ >> Длина стержня). Расположение высокоомного датчика напряжения указано двумя стрелками.

Индикация напряженности поля зависит не только от длины самого стержня, но и от высоты снятия напряжения над землей. В литературе иногда используется выражение «эффективная высота» применительно к стержневым антеннам. В случае поднятой антенны эффективная высота представляет собой комбинацию длины стержня и высоты заземляющей поверхности.

Плата заземления подключается к стене экранированного помещения для большинства применений (например, CISPR 25, MIL STD 461), что соответствует высоте платы заземления 0 м.

Калибровка

Калибровка монопольной антенны VAMP 9243 может выполняться разными методами:

1. Собственная и шунтирующая емкость стержня моделируется цепью резисторов и конденсаторов (фиктивный стержень).
2. Измеренная напряженность поля сравнивается с измерениями напряженности поля, полученными с помощью калиброванных дипольных антенн. Особенно активные биконические антенны, такие как EFS 9218 или EFS 9219, подходят для этого применения из-за их малых размеров.
3. Измерение напряженности магнитного поля и преобразование в фиктивную напряженность электрического поля (применимо только для ненарушенных условий дальнего поля)

Для использования методов 2. и 3. VAMP 9243 должен быть откалиброван на высоте GH = 1,5 м. Центральные точки сравниваемых антенн должны быть на той же высоте (обозначены как H на рисунке), что и земля (GH) стержневой антенны. (GH = H)

Входной аттенюатор 20 дБ (опция)

Вызванный внутренним усилителем, VAMP 9243 имеет максимальный предел напряженности поля.При достижении этого предела может возникнуть искажение сигнала (интермодуляция). Этот предел обычно начинается с 1 В / м для одного синусоидального сигнала. В отличие от схем с высоким усилением разомкнутого контура и сильной отрицательной обратной связью, VAMP 9243 является «мягким ограничителем».

Когда требуется измерить только один сильный сигнал, имеется запас 10 дБ до появления насыщения. Когда одновременно присутствует больше сигналов, они должны «делить» усилитель, что приводит к снижению производительности для каждого из сигналов.Даже на слабый сигнал может повлиять сильный сигнал на далекой частоте.

Разъем

Сначала разрядите свое тело, коснувшись металлической земли. Ослабьте шток, повернув его на несколько оборотов против часовой стрелки. Подключите заземляющий штырь аттенюатора к заземляющему разъему рядом со стержнем. Поворачивайте аттенюатор до тех пор, пока металлический ремешок не войдет под стержень. Поверните тягу по часовой стрелке. чтобы исправить соединение.

Коэффициент преобразования (коэффициент антенны)

Коэффициент преобразования VAMP 9243 без входного аттенюатора составляет +10 дБ / м.При подключенном аттенюаторе +30 дБ / м. Считайте измерение приемника в дБмкВм и добавьте 30 дБ / м, чтобы получить уровень напряженности поля в дБмкВ / м.

Автосцепы

Автосцепы

Содержание: Основы; Эффективность;

Основы

Кажется, что существует столько же путаницы в отношении внутренних соединителей, сколько и в отношении внешних. Автосцепления, встроенные в современные трансиверы, подходят только для несогласованных нагрузок до КСВ ≈3: 1. Следовательно, они подходят только для расширения полосы пропускания однодиапазонной мобильной антенны, но даже это сомнительная практика.Не рекомендуется использовать антенну вместе с антенной-отверткой из-за высокого ВЧ-напряжения (см. Третий абзац). Тем не менее, многие операторы мобильной связи выбирают марку и модель своего трансивера только потому, что он имеет встроенный автосцептор. На ум приходит Kenwood TS480 SAT против TS480 Hx.

Путаница распространяется и на внешние автосцепки. Обычное оправдание — сглаживание КСВ почти до нуля, что они не всегда делают (см. Ниже). Хотя это (немного) снижает потери в коаксиальном кабеле, мало думают о дополнительных потерях внутри самого ответвителя.Фактически, потери через автосцепление обычно в несколько раз больше, чем КСВ 2: 1 через коаксиальный кабель.

Когда автосоединители используются в мобильной среде, управляя электрически короткими антеннами, результирующее выходное высокочастотное напряжение может превышать 10 кВ, даже при мощности всего 100 Вт PEP. Это вызывает беспокойство, потому что легкодоступное оборудование для монтажа антенны не предназначено для выдерживания такой большой электродвижущей силы. Например, стандартные шаровые опоры и нейлоновые шайбы выйдут из строя после спешки, особенно если присутствует влага.На правом фото изображен старый изолятор с шаровой опорой GE Master. Вы можете увидеть прогоревшую канавку между краем (снятого) шара и одним из крепежных болтов. Мы можем решить эту проблему, используя базовый изолятор, такой как блок Breedlove, показанный слева.

Высокое ВЧ-напряжение — не единственная проблема. Поскольку мы имеем дело с высокими реактивными сопротивлениями, автосоединители необходимо устанавливать как можно ближе к антенне ! То есть дюймов, а не футов! И вы, , не можете использовать коаксиальный кабель между автосоединителем и антенной, так как даже один фут коаксиального кабеля снизит эффективность на 30%! Причина? Коаксиальный кабель имеет емкость около 25 пФ на фут.Емкость типичной ВЧ-антенны находится в диапазоне от 20 пФ до примерно 45 пФ в зависимости от ее длины и частоты работы. Поскольку наша антенна с автоматической связью — это, по сути, вертикальная нагрузка на базу, размещение 25 пФ на землю приведет к шунтированию большой части ВЧ-сигнала на землю. Это взаимодействие не следует путать с использованием шунтирующих реактивных сопротивлений для согласования ВЧ-антенн с низким Z с питанием 50 Ом. Это совсем другое животное.

Устойчивость заземления RF также является основным фактором .Классическими примерами плохого радиочастотного заземления являются случаи, когда ответвитель не может найти совпадение и / или сам себя сбрасывает во время передачи. Однодюймовая оплетка может работать, если заземляющий провод короткий (менее шести дюймов или около того). Важно помнить, что полное сопротивление на стороне земли должно быть на меньше, чем на стороне излучающего элемента.

Автоматические соединители — это LC-сети с декадной коммутацией, поэтому они имеют конструктивное ограничение; они не могут адекватно согласовывать нагрузки, близкие к сопротивлению линии питания (сопротивление около 50 Ом).Например, если излучатель, который питает автосоединитель, представляет собой вертикальную волну 1/4 волны на рабочей частоте, он может не обеспечить низкое сопротивление рассматриваемому приемопередатчику. В какой точке реактивного сопротивления это происходит, трудно измерить или рассчитать. Однако типичный сценарий состоит в том, что ответвитель настроен правильно на малой мощности, но после использования полной мощности ответвитель пытается перенастроиться. Если это происходит в вашей установке, знание того, что проблема существует, — половина лекарства.

Самыми популярными автосцепными устройствами для управления ненагруженным хлыстом являются Icom AH-4 (показано вверху справа), Yaesu FT-40, Alinco EDX-2 и различные модели MFJ. Внутренне устройство переключения практически идентично.

Следует отметить, что линейка автосоединителей, производимых LDG Electronics, не является несимметричной, так как они предназначены для работы с нагрузками с коаксиальным питанием. Хотя они подходят для расширения полосы пропускания однодиапазонной антенны, они не имеют диапазона согласования, который имеет вышеупомянутый несимметричный ответвитель.Доступен балун 4: 1, предназначенный для расширения диапазона согласования, но потери в этом балуне с одним сердечником очень высоки.

☜Возврат☜

КПД

Эффективность комбинации автосцепка / штырь — еще не все, чем она могла бы быть. В конце концов, они примерно эквивалентны антенне с базовой нагрузкой. Однако есть способы повысить их эффективность. Очевидно, что можно увеличить общую длину с помощью мачты, но следует учитывать ограничения по высоте.Хорошая альтернатива — кепка, но это вызывает другие опасения.

Для того, чтобы колпачок был эффективным, он должен быть установлен на самом верху антенны. Это сложно сделать при использовании кнутов из нержавеющей стали 17-7 — они слишком гибкие! Поэтому единственный ответ — прочная мачта. Алюминиевый пруток довольно недорогой, и его можно приобрести у Commerce Metals, Speedy Metals, Metals Depot и подобных поставщиков. Для этого требуется сверление и нарезание резьбы, но любой хороший магазин металла может сделать это за вас.

Хороший размер удилища для стрельбы — 5 футов в длину и 5/8 дюйма OD. Добавьте 5-футовую шляпу, как показано на фотографии справа (описанной в статье о шляпе), и электрически эквивалентная длина будет почти 12 футов! Тем не менее, есть еще одно соображение, а именно: прочное монтажное устройство. Как это будет достигнуто, будет зависеть от множества переменных — от транспортного средства и монтажного положения, чтобы назвать два. Эти проблемы, однако, должны быть сопоставимым с более чем удвоением общей эффективности!

☜Возврат☜

Дом

Конденсатор воздушной переменной

30 1250 пФ 1.Конденсатор настройки антенны 4 кВ HAM Radio

Конденсатор переменной емкости 30 — 1250 пФ 1,4 кВ Конденсатор настройки антенны Радиолюбитель. Конденсатор переменной емкости воздушный емкостью 30 — 1250 пФ и максимальным напряжением 1,4 кВ. Изготовлен из качественных запчастей в Украине.

Также возможно изготовление конденсаторов в соответствии с вашими требованиями. Керамика толщиной 27 (7,5 мм) mil. Ротор: на шариковых подшипниках. 032 (0,8 мм) алюминий.Емкость: 30 — 1250 пФ.

Максимальное напряжение: 1,4 кВ. Воздушный зазор: 0,04 (1 мм). 236 (6 мм), длина: 0,94 (24 мм). Размеры ДхШхВ: 7,4 х 3 х 3 дюйма (188 х 77 х 77 мм).

24-840 пФ 1,4 кВ. 30 — 1250 пФ 1,4 кВ. 40 — 1620 пФ 1,4 кВ. 21 — 337 пФ 2,5 кВ. 30 — 470 пФ 2,5 кВ.

21 — 226 пФ 3,1 кВ. 27 — 315 пФ 3,1 кВ. 33 — 413 пФ 3,1 кВ.

20 — 144 пФ 3,5 кВ. 25 — 200 пФ 3,5 кВ. 32 — 272 пФ 3,5 кВ.

9 — 65 пФ 3,1 кВ 15 — 250 пФ 2,5 кВ. 10 — 53 пФ 3.5 кВ 22 — 243 пФ 3,1 кВ. 14 — 370 пФ 1,4 кВ 14 — 370 пФ 1,4 кВ. Набор состоит из двух конденсаторов.

Могут использоваться как анодные и антенные конденсаторы в конструкции усилителя мощности. Конденсатор одиночного статора Конденсатор двойного статора.

30 — 1250 пФ 1,4 кВ 9 — 65 пФ 3,1 кВ, 15 — 250 пФ 2,5 кВ. 30 — 1250 пФ 1,4 кВ 10 — 53 пФ 3,5 кВ, 22 — 243 пФ 3,1 кВ. 10 — 100 пФ 2,5 кВ. 20 — 230 пФ 2,5 кВ.

10 — 260 пФ 1,4 кВ. 20 — 600 пФ 1.4 кВ. Мы гарантируем вам полное удовлетворение всей нашей высококачественной продукцией. Товар должен быть доставлен по указанному выше адресу в течение 30 дней после его получения.

По прошествии 30 дней мы больше не несем ответственности, и товар не будет возвращен. Товар для возврата должен иметь оригинальные бирки и упаковку, иначе он не будет принят. С понедельника, 2 февраля 2015 года, поступил в продажу товар «Конденсатор переменной емкости 30 1250 пФ 1,4 кВ Конденсатор настройки антенны HAM Radio».

Этот товар находится в категории «Бытовая электроника \ Радиосвязь \ Радиолюбители, радиолюбители \ Другое радиолюбительское оборудование».Продавец «uamade» находится в Киеве. Этот товар может быть доставлен по всему миру.

• Бренд: VIRIAL
• MPN: AVC30-1250
• Тип: переменный конденсатор
• Страна / регион производства: Украина
• UPC: не применяется

---

IV3PRK Пьерлуиджи «Луис» Мансутти (бывший HC1PF)

Перевернутая L над FCP на HC1PF

Очень эффективная передающая антенна в очень сложных условиях

Пьерлуиджи «Луис» Мансутти — бывший IV3PRK

Наконец, выполнив наши новые обязательства по дому, саду и семье, я смог вернуться к своей работе с радиолюбителями и начать с установки антенн.

К сожалению, недвижимость немного отличалась от ожидаемой, с некоторыми новыми ограничениями и трудностями на 160 м. антенны. Во-первых, мне не удалось найти и положить под газон радиальную систему с полным грунтом. Затем — мы в Южной Америке — пришлось установить электрический забор поверх 2,5 м. высокая кирпичная стена. Настроенные приподнятые радиалы, как у меня в Италии, должны были сочетаться с этими 180 м. точно длинные провода — как это будет продемонстрировано — и поэтому я решил попробовать систему K2AV FCP.

Вертикальный разрез

Я привез из Италии следующие алюминиевые трубы, и первоначальная конструкция была немного длиннее, но мне пришлось сократить ее по механическим причинам, так что это окончательные размеры вертикального сечения.

		Inverted L — конечная верт.размеры
Куплен алюминиевый тубус
диам. / Тич.	длина	Диаметр.оценка	Diam.int.	кг / мт.	длина	сокращение до	вес кг.
65 х 5	6	65	55	2,545	2.50	2,50	6,36
	изолятор	60	55	3,400	0,05	0,50	1.70
		65	55	2,545	3,50	3,50	8,91
55 х 5	6	55	45	2.127	3,70	4,00	8,51
45 х 1,5	6	45	42	0,730	1,30	1.60	1,17
40 х 2	6	40	36	0,645	2,70	3,00	1,94
35 х 2	6	35	31	0.560	2,70	3,00	1,68
30 х 2	6	30	26	0,475	1,50	1.80	0,86
25 х 1,5	12	25	22	0,299	1,40	1,70	0,51
22 х 1,5	12	22	19	0.261	1,70	2,00	0,52
		Общая вертикальная мурав. Длина			18,50	+ м. 2,5 м. базовая секция	21.00
					Общий вес кг.		32,15

Итак, я начал протыкать трубки и собирать их вместе.

Самая низкая толщина трубки — 65 снаружи и 55 мм. внутренний диаметр — вырезали 2,50 метра в качестве базовой секции и вставили кусок 60 мм. Изолятор делрина. Это точка, где начинается вертикальный излучатель и подключается противовес FCP.

Затем я установил базу, построенную в мастерской моего сына в Кито, с зубчатой ​​лебедкой и 6-метровой лебедкой. штанга для джина для плавного подъема:

Как и ожидалось, в субботу мы были готовы поднять его с помощью моего хорошего друга Рафаэля HC1TCD и его отца.

Это я с отцом Рафаэля.

После первой попытки подъема пришлось обрезать некоторые части самых верхних секций, поэтому общая высота была уменьшена с 24 до 21 метра.

Как и во всех других случаях, нужна была помощь моей жены Луизы:

и, наконец, поднялся вертикальный участок.

Наконец, я установил противовес FCP (50 м. Сплошной медной проволоки 2 мм, загнутой на себя) общей длиной 20 метров на расстоянии 2,50 м. по высоте, без каких-либо других радиальных или заземляющих соединений. Я снабдил молниезащиту двумя кусками режущего щита по 1 мм. разделение через изолятор. Внутри коробки согласования я поместил последовательно / параллельную комбинацию резисторов мощностью 24 ½ Вт и сопротивлением 10 Мегаом в качестве статического разряда.

Настройка и обрезка горизонтальной проволоки

Это был самый сложный и трудоемкий процесс! Я начал с горизонтальной проволоки 28 м., для общей длины перевернутой L 47 метров, что достаточно для сокращения в поисках резонанса, разработанного с Eznec. Я также построил L-сеть, рассчитанную с помощью TLW, и проверил ее с помощью модели .EZ, но что за беспорядок! довольно далеки от каких-либо результатов.

Мне пришлось обратиться за помощью к K2AV, создателю системы FCP, и Гай мне очень помог. Сначала он сказал забыть все файлы EZ, потому что результаты реальной антенны через FCP сильно отличаются от моделей, и единственный способ найти резонанс — это посмотреть на точку, где R составляет 50 Ом, а затем отрегулировать реактивное сопротивление.

Но мои показания были так далеко от цели, и антенна, казалось, нашла точку 50 Ом ниже 1.500 кгц или выше 1.900, поэтому мне пришлось удлинить горизонтальный провод до 32 м .; теперь точка 50 Ом упала около 1,850, и я начал пытаться отрегулировать реактивное сопротивление

В течение двух дней я пытался добавлять и вычитать слюдяные конденсаторы со всем широким диапазоном вакуумных конденсаторов Jennings 7–1000 пФ, но я не мог избавиться от очень странных значений реактивного сопротивления.

Итак, я решил отказаться от FCP и вернуться к старым настроенным радиальным усилителям. Режу два 42 м. радиальные и подключил вместо FCP. Хуже того: значение сопротивления уменьшилось примерно на 20, а реактивное сопротивление подскочило выше. Приподнятые радиалы, намного длиннее, чем FCP, гораздо больше сцеплялись с электрическим забором.

Между прочим, Гай порекомендовал мне проводить все измерения непосредственно на базе антенны, но здесь это было невозможно из-за сильного BC близлежащих станций на 1.510, 1,580 и 1,590 кГц (сигналы 9 + 50 дБ), что нарушило показания моего анализатора AEA CIA HF; поэтому все показания снимались в лачуге с учетом длины фидерной линии, и они оказались достаточно стабильными и надежными.

На следующий день я повторно подключил FCP и снова начал с более низких значений емкости. Точка 50 Ом R была там, где я хотел, на 1.825, но не было возможности отрегулировать реактивное сопротивление. .

После многих других вариаций я пришел к решению еще больше удлинить его, и после добавления, обрезки и попытки я получил 34.3 метра, что означает общую длину 52,8 метра, что примерно на десять метров больше, чем ожидаемая четверть волны!

Теперь с одним слюдяным конденсатором емкостью 650 пФ параллельно с вакуумным колпачком Jennings 7–1000 пФ. Я наконец смог отрегулировать реактивное сопротивление на 4 оборотах против часовой стрелки (и здесь это крайне важно — всего несколько градусов вращения снимают его).

Последние 2.30 м. горизонтальной проволоки пришлось согнуть вертикально.

Вертикальная секция закреплена двумя наборами 5/16 ”и одним набором 3/16” антенного троса STI с двойной оплеткой из полиэстера, купленного у DX Engineering, и это окончательное изображение, показывающее соответствующую коробку на высоте 2,50 м. высота и противовес проводов FCP.

Несмотря на не идеальный КСВ — мне всегда нравился 1: 1 — производительность в эфире у этой антенны выдающаяся. За пару дней я проработал множество станций Северной Америки и Европы с очень хорошими сообщениями о сигнале, и я не смог вывести еще много звонков!

Итак, я вернулся к EZNEC 5+, чтобы смоделировать настоящую антенну и посмотреть, какой тип диаграммы можно создать по сравнению с оригинальной классической Inverted L.

Перевернутая L на HC1FP Перевернутая L классическая

Вертикальное сечение: 2,5 + 18,5 метра Вертикальное сечение: 2,5 + 18,5 метра

Горизонтальный провод: 32 + 2,3 метра Горизонтальный провод: 23 метра

Исходные данные: 18,12 + j 173,3 Ом Исходные данные: 17 + j 2,3 Ом

Результаты и образец согласуются с исследованием, которое я ранее опубликовал на этой странице.В то время я не стремился к радиатору с таким большим углом, но реальность и местные ограничения привели меня туда. Вероятно, такая антенна хорошо работает только в этом конкретном месте, окруженном 183-метровой антенной. электрический забор, на высоте 2.400 метров на экваторе.

В любом случае система K2AV FCP отлично работает и дает каждому возможность поставить, также небольшими партиями, очень эффективную антенну на 160 метров, спасибо, Гай!

Вчера прямым ударом параллельно с вакуумным переменным был разрушен слюдяной конденсатор.Я заменил его на достаточно близкий, но мне пришлось перенастроить всю систему, удлиняя также горизонтальный провод, пока я не достиг идеального соответствия.

24 марта 2015 г.

Но в последующие месяцы антенна трижды разрушалась из-за внезапных сильных ветров, всегда ломалась в одном и том же самом слабом месте (толщина всего 1,5 мм).

Быстро закреплен и усилен тем, что есть в наличии, но виноват также слишком тяжелый горизонтальный трос, поэтому я изменил его с № 12 на № 14, закоротил один метр, лучше растянул без провисания и снова настроил.