Несимметричный диполь на 80 метров: Несимметричный диполь на 160 и 80 м. О антенне несимметричный диполь от ub9jaf. Что было сделано

Содержание

Несимметричный диполь на 160 и 80 м. О антенне несимметричный диполь от ub9jaf. Что было сделано

Несимметричный траповый диполь

Среди радиолюбителей нашли большое распространение симметричные траповые диполи на диапазоны 160-80-40 метров. Антенны этого типа обладают лишь одним преимуществом — их диаграммы направленности на разных диапазонах совпадают. К недостаткам этого типа антенн относятся достаточно большая трудоемкость изготовления, повышенный вес, большая парусность, узкая полоса на нижних диапазонах и не самые выдающиеся показатели КСВ.

Кроме этого есть достаточно интересные для радиолюбителей многодиапазонные антенны – несимметричные диполи. Основной их недостаток состоит в том, что обычно на самом низкочастотном диапазоне максимум диаграммы направленности отклонен на 90 градусов относительно максимумов на других диапазонах. Часто это вызывает неудобство, и от таких антенн отказываются.

Путем комбинации этих 2х типов антенн мне удалось создать достаточно интересный гибрид — несимметричный траповый диполь.

Он обладает диаграммами направленности похожими на диаграммы обычных траповых диполей, однако для его изготовления требуется в двое меньшее количество контуров, а значит существенно уменьшаются все недостатки траповых антенн.

Эскиз антенны на диапазоны 160 80 и 40 метров показан на рисунке 1. Размеры указаны для высоты подвеса 15 метров, в скобках для высоты 30 метров.

Рисунок 1 – эскиз трехдиапазонной антенны

Подробнее стоит остановиться на принципе работы данной антенны. На диапазоне 40 метров работает левая часть антенны, до контура, настроенного на частоту 7.05 МГц. На этом диапазоне антенна представляет собой несимметричный диполь с соотношением сторон 1:2. В диапазоне 80 метров к нему подключается отрезок провода, расположенный между трапами, получается диполь так же с соотношением сторон близким к 1: 2, но крайний левый провод становится уже меньшим плечом диполя. В диапазоне 160 метров работает все полотно антенны, соотношение сторон у диполя уже существенно отличается от отношения на более высоких диапазонах, но на этом диапазоне антенна за счет индуктивностей трапов немного укорочена, к тому же она находится на относительно небольшой высоте, все это несколько уменьшает её входное сопротивление.

В итоге минимумы КСВ на диапазонах не выше 1.25.

Входное сопротивление антенны на всех диапазонах близко к 110 Омам, поэтому антенна легко может быть запитана пятидесятиомным коаксиальным кабелем при помощи трансформатора на 2х ферритовых трубках с коэффициентом трансформации по сопротивлению 1:2.56 первичная обмотка (та, что подключена к антенне) должна содержать 5 (2 по 2.5) витков а вторичная 3 витка, подробнее об изготовлении трансформатора можно почитать в и . При необходимости трубки эти легко выдираются из китайских VGA удлинителей, найти которые не составит проблем.

В данном типе антенн ни в коем случае нельзя использовать достаточно подробно описанные и часто встречающиеся в литературе автотрансформаторы, они не обеспечат отсечение токов по внешней стороне коаксиального кабеля. Это в свою очередь вызовет наводки на бытовую аппаратуру, и что самое неприятное — помехи телевизорам соседей. Так же для данного типа антенн полезно установить еще один заградительный дроссель на некотором расстоянии от антенны, скажем у входа фидера в здание.

Необходимо так же для стекания с антенны статического заряда установить резистор, сопротивлением больше 100 кОм (точное сопротивление его не принципиально) между оплеткой кабеля и полотном антенны, лучше сделать это от средней точки первичной обмотки трансформатора. Внизу оплетку кабеля следует заземлить.

Трапы проще всего сделать из коаксиального кабеля, в их расчетах поможет программа trap-rus , я бы рекомендовал использовать РК-75-4-12, гибкий и не дорогой кабель, позволяющий подводить к антенне мощность более киловатта. Использовать кабели со вспененным диэлектриком не стоит. По ссылке стоит использовать лишь первое включение коаксиального кабеля в трапе — меньшая индуктивность меньше укорачивает полотно антенны. Фотографии подобных трапов есть у Дмитрия, RV9CX в , не надо только распаивать трап по его схеме. Как настроить трапы думаю понятно всем.

Если вы собираетесь выполнить эту антенну из не расплетенной полевки, то необходимо учесть коэффициент укорочения, равный примерно 2.

8%.

Рисунок 2 – диаграммы направленности.

На рисунке 2 показаны диаграммы направленности антенн для высоты подвеса 30 метров (9 этажное здание.) Небольшое искажение ДН вызвано несимметричностью антенны в купе с неполным запиранием тока трапами, страшного в этом ничего нет, близлежащие предметы влияют на ДН больше…

Настройка антенны так же не должна вызывать трудностей, в диапазоне 40 метров она настраивается пропорциональным изменением длин 2х левых полотен (до трапа на 7 МГц). В диапазоне 80 метров она настраивается длинной полотна, лежащего между трапами, и диапазоне на 160 метров она настраивается длиной крайнего правого полотна (относительно рисунка 1).

Рисунок 3 – двухдиапазонная антенна.

Простая и эффективная антенна для диапазона 160 м — мечта почти каждого радиолюбителя, тем более, завзятого «охотника за DX». Как без больших технических и материальных затрат начать работать в этом диапазоне? Ведь диапазон 160 м предъявляет повышенные требования как к навыкам работы радиолюбителя в эфире, так и к конструкции антенн. Если антенны для 10, 15 или 20-метрового диапазона имеют малые габариты, то изготовить антенну на диапазон 160 м совсем непросто.

Имеется сотня-другая счастливых радиолюбителей, которые сумели установить полноразмерные вертикалы этого диапазона. Можно, конечно, в качестве 160-метровой антенны использовать 10-15-метровую металлическую мачту с направленными антеннами на коротковолновые ВЧ диапазоны, которые будут играть роль емкостной нагрузки. И вновь возникает вопрос: «А многие ли радиолюбители в состоянии позволить себе такую роскошь?».

В итоге, после длительных раздумий и сопутствующих сомнений, «среднестатистический» радиолюбитель все равно приходит к необходимости использовать проволочную антенну-наиболее адекватную конструкцию, которую можно реализовать на практике. Как правило, это полноразмерный 1/4 или 1/2 волновый излучатель, запитанный 50-омным коаксиальным кабелем. Если такая антенна правильно установлена и настроена в резонанс, то в выбранной полосе частот диапазона отсутствует необходимость в антенном тюнере или другом согласующем устройстве.

Прежде чем перейти к рассмотрению конкретных конструкций антенн диапазона 160 м, целесообразно хотя бы коротко рассмотреть вопрос влияния высоты установки над землей на такие антенны. Если закрепить горизонтальный 160-метровый диполь на высоте 15м над землей, то он будет находиться на высоте менее 0,1 длины волны. Казалось бы, вполне достаточная высота. Однако, проведя аналогию с диполем диапазона 20 м, который при высоте подвеса 0,1 длины волны располагается всего в 2 м от земли (такое сравнение допустимо, т.к. обе антенны ведут себя почти одинаково), можно утверждать, что такая установка совершенно неэффективна. Обе антенны будут излучать радиоволны под большими углами к горизонту, почти в зенит, что делает их практически непригодными для дальних KB радиосвязей.

Низко установленный диполь хорош только для проведения ближних радиосвязей. Диполь 160-метрового диапазона, который излучает под небольшими углами к горизонту, должен располагаться на высоте более 40 м (0,25 длины волны) над землей. Однако возможности «среднестатистического радиолюбителя» чаще всего не позволяют использовать высоту более 20-30 м.

Оптимальный угол излучения антенны 160-метрового находится в пределах от 30 до 35°, хотя на более высокочастотных диапазонах он существенно ниже — 5-10°. Главным определяющим фактором для выбора оптимального угла излучения на определенных трассах является состояние ионосферы. Оно задает, в зависимости от направления на корреспондента, солнечного цикла, времени года и сответствующего времени суток, соответствующий оптимальный угол падения (входа) для радиоволны. Обусловленный этими факторами угол падения радиоволны подвергается постоянным изменениям, и этим объясняются факты кратковременного более лучшего приема DX-сигналов на низко висящую антенну по сравнению с антенной, имеющей низкий угол излучения. Такой феномен, однако, всегда проявляется только моментами и ничего не говорит о фактических соотношениях, т.е о том, что для проведения DX-радиосвязей антенна с низким углом излучения, конечно, предпочтительнее низковисящего диполя.

Один из американских радиолюбителей когда-то очень верно подметил: «Оптимальный угол излучения сигнала определяется не радиоантенной, а ионосферой, расположенной существенно выше».

При рассмотрении конструкции любой антенны один из важных моментов — распределение тока в ней. Излучение электромагнитной энергии антенной происходит там, где течет ток. Причем чем ток сильнее, тем больше напряженность электромагнитного поля, а это значит, что чем выше располагаются токоведущие части антенны, тем лучше она, в конечном итоге, будет функционировать.

Если рассмотреть характеристику излучения горизонтального диполя, то можно видеть, что максимум излучения приходится на область, в которой антенна запитана. Внешние (концевые) части диполя электромагнитную энергию почти не излучают и требуются антенне, грубо говоря, для достижения резонанса. Этот факт можно использовать при конструировании 160-метровой антенны без заметных потерь своих позитивных излучающих свойств.

Вертикальный четвертьволновый излучатель, в принципе, является не чем иным, как «полудиполем», поэтому упомянутые свойства в полной мере относятся и к этой, очень полюбившейся многим радиолюбителям антенне. Здесь максимум излучения также располагается вблизи точки питания:

Резонансным диполем, который имеет достаточно низкий угол излучения, является антенна Inverted V :

Конструкция в форме перевернутой латинской буквы V нуждается только в одной опорной мачте. Оба проволочных излучателя располагаются под наклоном к земле и должны заканчиваться приблизительно в 3 м от нее, с тем чтобы исключить прикосновение к ним, т.к. при работающем передатчике на концах излучателей присутствует высокое ВЧ напряжение.

Угол между излучателями — не менее 60°, общая длина обоих излучателей для центральной частоты 1,85 МГц — 76,7 м, для центральной частоты 1,9 МГц — 74,68 м.

Как известно, высоко установленный горизонтальный диполь имеет входное сопротивление 72 Ом, но оно уменьшается тем сильнее, чем ближе к поверхности земли располагается антенна. Поэтому, согласно опытным данным, полное сопротивление антенны Inverted V составляет около 50 Ом, и такую антенну можно запитать 50-омным коаксиальным кабелем через 1:1 симметрирующее устройство (балун).

Во многих публикациях, посвященных антенне Inverted V, утверждается, что она успешно работает без симметрирующего устройства и может быть запитана 50-омным кабелем напрямую. Однако на практике такое упрощение часто приводит к появлению тока на внешней стороне оплетки кабеля, и он становится ненужной составной частью антенной системы. Антенна Inverted V является абсолютно симметричной, поэтому при ее питании коаксиальным кабелем настоятельно рекомендуется применять симметрирующее устройство.

Ранее уже указывалось, что максимум излучения антенны приходится на те места, в которых протекает большой ток. У одних антенн (например, у четвертьволнового вертикала) — это нижняя часть, т.е. непосредственно у точки питания. В верхней части антенны ток слабее, и поэтому эта часть антенны не играет большой роли в излучении. Если изготовить верхнюю часть антенны из проволоки и разместить ее горизонтально, то излучающие свойства антенны существенно не ухудшатся:

Такая антенна получила название Inverted L (в русскоязычной литературе широко применяется другое название — Г-образная антенна). Антенна Inverted L излучает преимущественно под низкими углами к горизонту. Для этой антенны справедливо правило: «Чем выше вертикальная часть антенны, тем лучшими являются ее DX-свойства». Поэтому следует всегда стремиться вертикальную часть антенны размещать как можно выше. Ориентировочная полная длина такой антенны составляет 39 м.

Если на местности имеются высокие деревья, то их можно использовать при установке антенны Inverted L. Кроме того, современные фибергласовые шесты — весьма подходящий опорный материал для такой антенны.

Для антенны Inverted L, как и для любого другого четвертьволнового излучателя, обязательно требуются противовесы длиной 38-41 м — в зависимости от частоты настройки антенны и условий размещения противовесов. Если они закопаны в землю, то чем больше противовесов, тем лучше. А вот число противовесов, изолированных от земли (а тем более, располагающихся над ней), может быть значительно меньше-двух-четырех проводов будет вполне достаточно.

Несколько улучшить работу системы противовесов может металлический прут (прутья), закопанный(ые) в землю на глубину 2-3 м.

Полное сопротивление этой антенной системы в идеальных условиях составляет 38 Ом. В действительности оно несколько выше, поэтому имеется возможность запитать антенну Inverted L 50-омным коаксиальным кабелем.

Если увеличить длину четвертьволнового вертикала или антенны Inverted L до 50 м, то тем самым увеличится ее активное сопротивление в точке питания (примерно до 50 Ом). Правда, это приведет к тому, что антенна перестанет быть резонансной, и реактивная составляющая полного входного импеданса будет иметь индуктивный характер. Для компенсации этой реактивности достаточно установить в точке питания конденсатор переменной емкости с максимальной емкостью около 500-600 пФ. Здесь вполне подойдет даже конденсатор от старых ламповых приемников, который может не иметь большой диэлектрической прочности, т.к. он служит для электрического укорочения антенны, чтобы получить резонанс системы в диапазоне 160 м. Подстройкой емкости конденсатора переменной емкости антенну настраивают в резонанс в выбранном участке диапазона.

Еще одной популярной антенной диапазона 160 м является Sloper «слопер». Название «слопер» (от англ. slope — наклон) характеризует как форму установки антенны (под наклоном к земле), так и вид ее излучения (под наклоном к горизонту). На низкочастотных KB диапазонах слопер представляет, собой эффективную, относительно малогабаритную DX-антенну, которая успешно используется многими радиолюбителями. Токоведущая часть системы находится высоко и удалена от мешающих объектов на земле, а поляризация излучения — преимущественно вертикальная.

Следует различать четвертьволновый:

и полуволновый слопер:

Для установки любой из этих антенн достаточно одной мачты. При этом нижний конец антенны, по требованиям техники безопасности, должен заканчиваться на высоте 2-3 м над землей.

В направлении натянутого провода слопер имеет небольшое усиление (по некоторым данным оно составляет 2-3 дБ), в то время как с тыльной стороны наблюдается ослабление сигнала. Следовательно, рекомендуется устанавливать слопер в предпочтительном направлении.

Четвертьволновый слопер (рис.выше) имеет длину около 40 м (38,51 м для частоты 1,85 МГц, 37,5 м — для 1,9 МГц). Заземленная мачта играет роль противовеса. Такая антенна запитывается 50-омным коаксиальным кабелем. Внутренний проводник кабеля соединяется с проволочным излучателем, а оплетка кабеля — с мачтой.

Согласно опытным данным, настройка четвертьволнового слопера не так уж и проста. Нередко, чтобы настроить систему на требуемую частоту и добиться полного входного сопротивления около 50 Ом, требуются основательные затраты времени и сил. Дело в том, что резонанс антенны зависит от размеров мачты, проводимости почвы, длины излучателя, угла его наклона к земле и т.д. Исходя из этого, угол наклона излучателя и его высота над землей являются решающими факторами при формировании полного входного сопротивления антенны.

Многие четвертьволновые слоперы начинают работать сразу после установки, так что не стоит бояться браться за изготовление этой антенны. Следует помнить, что она изготавливается для долговременной эксплуатации, и, однажды ее настроив, потом можно наслаждаться ее работой.

Полуволновой слопер (рис. выше) фактически является классическим полуволновым диполем, установленном под наклоном к земле. Такая антенна выгодно отличается от четвертьволного слопера стабильно предсказуемыми параметрами, поэтому кропотливая настройка, как это имеет место с четвертьволновым слопером, не требуется.

Общая длина полуволного слопера составляет около 77 м для частоты 1,85 МГц (75 м — для частоты 1,9 МГц).

В полуволновом слопере осознанно отказываются от применения симметрирующего устройства, т.к. оно, скорее всего, нивелировало бы позитивные свойства этой антенны. Дело в том, что при несимметричном питании диаграмма направленности диполя слегка «косит», характеристика излучения искажается в направлении «горячего» плеча, которое соединено с внутренним проводником коаксиального кабеля. Этот эффект можно использовать для дополнительного «прижима» излучения к земле.

Еще одним преимуществом полуволнового слопера является то, что его можно оптимально «подогнать» к имеющимся местным условиям. Для этого «холодный» конец антенны пускают через направляющий ролик и натягивают вертикально вниз (обычно на расстоянии 1-2 м от здания или мачты):

Ролик закрепляют на самой высокой точке. Тем самым, можно менять длину антенны и оптимально «вписать» ее в местные условия.

При установке описанных антенн следует иметь в виду, что очень редко антенна резонирует на расчетной частоте, поэтому, как правило, антенна нуждается в точной настройке. В этой связи полезно знать, что длину четвертьволного излучателя следует изменить на 208 см, чтобы достичь сдвига резонанса на 100 кГц. В полуволновом диполе для этого потребуется изменить длину на 416 см, а в антенне Delta Loop — на 832 см.

Радиолюбительские антенны

Антенны на диапазон 160 м

«Скажи мне, что у тебя на крыше, и я скажу тебе, кто ты!»

И действительно: то, какую антенну выбрал коротковолновик, как он ее настроил и согласовал, определяет, как правило, общий «Коэффициент полезного действия» радиостанции, ее «дальнобойность».

Наибольшие трудности вызывает у радиолюбителей создание антенных систем на низкочастотные КВ диапазоны и особенно на диапазон 160 м. Ведь для эффективной работы антенны длина ее излучающей части должна быть сравнима с длиной волны. Для диапазона 160 м это означает, что излучатель должен иметь длину по крайней мере 30…40 м. Да и удалять ее от «земли», в частности — от металлической крыши здания, следует примерно на такое же расстояние.

Выполнить полностью эти требования обычно не представляется возможным, поэтому радиолюбители вынуждены искать компромиссные решения, идти, например, на заведомое снижение эффективности антенной системы, лишь бы ее установка была реальной в конкретных условиях дома, где проживает коротковолновик.

Для диапазона 160 м лучше всего подходят симметричные антенны типа полуволнового диполя или различных модификаций рамок, имеющих периметр длиной в длину волны («Квадрат», «Delta Loop» ). Практически такие антенны можно устанавливать только между домами, причем в этом случае средняя высота их подвеса должна составлять не менее 20. ..30 м. При меньших высотах из-за влияния «земли» антенна будет излучать радиоволны к горизонту и, следовательно, будет недостаточно эффективна при проведении дальних связей.

Длину l (в мм) излучающей части полуволнового диполя (рис.1) рассчитывают по формуле:

l = 142,5/f.

f — резонансная (рабочая) частота антенны в МГц. Если предполагается работать как телефоном, так и телеграфом, то резонансную частоту антенны следует выбрать близкой к середине диапазона (например, 1,9 МГц). Если же работа будет вестись в основном только одним видом излучения, то ее целесообразно выбрать близкой к середине соответствующего участка любительского диапазона.

Рис.1. Симметричная антенна полуволновой диполь

Следует отметить, что на практике длина излучателя может заметно отличаться от расчетной из-за влияния окружающих предметов. Вот почему при изготовлении антенны первоначальную длину излучателя надо взять с некоторым запасом, а затем, в процессе настройки, уточнить ее.

Входное сопротивление диполя около 75 Ом, поэтому для его питания следует использовать коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Однако здесь вполне допустимо применение 50-омного кабеля. Во-первых, весьма вероятно, что входное сопротивление диполя при реальных высотах подвеса будет ниже 75 Ом, а во-вторых, такое незначительное рассогласование антенны с фидером (КСВ до 2) практически не влияет на ее эффективность.

Собственно излучатель выполнен из медного канатика диаметром 2…3 мм. Для того чтобы исключить обрыв коаксиального кабеля в месте его подключения к излучателю необходимо кабель 5 жестко прикрепить (например, U-образными хомутами) к Т-образному изолятору 4, который изготавливают из текстолита толщиной не менее 3 мм. Часть изолятора, которая работает на растяжение, усиливают текстолитовым бруском 6 размерами 15х25х100 мм. Оплетку и центральную жилу коаксиального кабеля припаивают к плечам 2 и 3 излучателя.

Настраивают антенну по измерениям КСВ в полосе частот. Из этих измерений находят резонансную частоту антенны, т.е. частоту, на которой КСВ минимален. Если она меньше (больше) заданной, то диполь укорачивают (удлияют). Величину, на которую надо укоротить или удлинить каждое из плеч диполя, определяют по формуле:

Здесь f2 — частота, на которую должна быть настроена антенна, а l` и f1 — соответственно первоначальная длина диполя и его резонансная частота.
В реальных условиях плечи диполя можно устанавливать под некоторым углом, несколько меньшим 180 градусов, и даже изгибать каждое из плеч (рис.2).

Рис.2. Антенна полуволновой диполь с изгибом плеч

Входное сопротивление антенны при этом несколько понижается, поэтому такие антенны целесообразно соединять 50 Ом коаксиальным кабелем. Изменится также и диаграмма направленности, которая для классического диполя имеет вид «восьмерки». Настройка этой антенны немного сложнее, поскольку влияние окружающих ее предметов сказывается обычно сильнее. Для того чтобы не «проскочить» резонансную частоту, укорачивать плечи диполя здесь следует постепенно, шаг за шагом. Этот вариант установки диполя, естественно, компромиссный, но он позволяет при незначительном снижении эффективности антенны «привязать» ее к конкретным местным условиям.

Длину излучающей части диполя можно уменьшить почти вдвое, если ввести в каждое ее плечо по «удлиняющей» катушке (рис.3).

Рис.3. Антенна полуволновой диполь с удлинняющими катушками

Чтобы не снижать существенно коэффициент полезного действия антенны, «удлиняющие» катушки должны иметь малые собственные потери, т.е. высокую (примерно 150) добротность. Кроме того они должны быть надежно защищены от воздействия атмосферной влаги.

Питание на эту антенну подают 50 Ом коаксиальным кабелем. При указанных на рис.3 размерах излучающей части катушки L1 и L2 должны иметь индуктивность около 70 мкГ. Их можно выполнить на каркасах диаметром 40 мм и длиной 80 мм, на которые наматывают по 65 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,2 мм (намотка рядовая, виток к витку). Если в распоряжении радиолюбителя имеются другие каркасы, то требуемое число витков можно оценить по формуле:

Здесь L — индуктивность катушки в мкГ; D и l — диаметр и длина катушки в см; n — количество витков. Поскольку намотка рядовая, то l = nd, где d — диаметр провода катушки в см. Необходимую резонансную частоту антенны устанавливают подбором длины внешних (14-метровых) отрезков каждого плеча.

Укороченный диполь вполне можно установить на крыше одного здания, модифицировав его в антенну типа «Inverted V» (она показана на рис.3 ). Для установки такой антенны требуется только одна мачта высотой около 15 м. Плечи диполя выполняют одновременно и функции двух (из требуемых четырех) оттяжек для крепления мачты. Как уже отмечалось, при такой высоте подвеса диполь излучает в основном под большими углами к горизонту. Однако даже с учетом этого недостатка описанная укороченная антенна IV может оказаться эффективнее несимметричных антенн, о которых речь пойдет ниже.

Недостатком всех несимметричных антенн (к ним относятся разнообразные «проволочные» антенны типа «Long Wire» , а также вертикальные излучатели типа «Ground Plane» ) является необходимость иметь хорошую «землю», т.е. заземление (в радиотехническом смысле этого слова). Реализовать хорошее заземление в городах практически невозможно, поэтому радиолюбитель, если он решает (или его заставляют обстоятельства) установить антенну с несимметричным питанием, должен позаботиться о хороших противовесах.

Входное сопротивление большинства несимметричных антенн лежит в пределах 10…30 Ом, а для укороченных антенн может составлять единицы Ом и даже доли Ома. Между тем сопротивление потерь для распостраненной системы из трех противовесов под углом 120 градусов друг к другу составляет примерно 30 Ом. Таким образом, при использовании противовесов более половины мощности, отдаваемой передатчиком, бесполезно теряется. Для эффективной работы несимметричной антенны количество противовесов должно быть 10…12, причем совсем не обязательно, чтобы все они имели длину четверть длины волны (рис.4а).

Рис.4а. Размещение противовесов по кругу

Дело в том, что наибольшее значение плотности токов ВЧ — непосредственно у основания антенны, именно здесь надо иметь наибольшее суммарное сечение проводников противовесов. Если противовесы нельзя установить по кругу (обычно дело обстоит именно так), то их следует разместить, как показано на рис.4б.

Рис.4б. Размещение противовесов неравномено

На рис.5 приведены два варианта Г-образной антенны для диапазона 160 м. Питание на обе антенны подают коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Соотношение между длинами отрезков А и Б может быть выбрано произвольным, важно лишь, чтобы их суммарная длина составляла 38 м для варианта а и 43 м для варианта б.

Рис.5а. Г-образная антенна с входным сопротивление 10 Ом

Антенна на рис.5а при длине отрезка А=10 м имеет входное сопротивление около 10 Ом. Катушка L1 имеет индуктивность 13 мкГ. Она выполнена на каркасе диаметром 50 мм и содержит 20 витков медного голого провода диаметром 0,8…1,0 мм. Длина намотки 50 мм. При мощности передатчика до 10 Вт в качестве конденсатора С можно использовать блок конденсаторов от лампового радиовещательного приемника. Настраивают антенну сначала конденсатором С, добиваясь последовательного резонанса на рабочей частоте (устанавливают по максимальной нагрузке антенной передатчика). После этого подбирают положение отвода на катушке L1 по минимуму КСВ.
Антенна, показанная на рис.5б , имеет активную составляющую входного сопротивления около 50 Ом, если длина отрезка А=10 м.

Рис.5б. Г-образная антенна с входным сопротивление 50 Ом

При настройке этой антенны сначала компенсируют конденсатором С реактивную составляющую входного сопротивления (она имеет индуктивный характер), а затем подбирают длину антенны по минимуму КСВ, каждый раз подстраивая конденсатор С. Из-за большого входного сопротивления эта антенна работает эффективнее, чем изображенная на рис.5а , но последняя проще в настройке, так как не требует тщательного подбора общей длины антенны.

В частном случае любая из этих двух антенн может начинаться непосредственно у передатчика и проходить через оконную раму на ближайший дом или какое-нибудь дерево. В этих условиях создать разветвленную систему противовесов практически невозможно, поэтому корпус передатчика надо присоединить короткими проводниками к трубам водоснабжения, отопления и к арматуре балкона (если дом железобетонный). Кроме того, такую систему «заземления» следует дополнить хотя бы одним противовесом максимально возможной длины (но не менее 5 м). Этот противовес может быть растянут на внешней стороне балкона или вдоль стены дома. К корпусу передатчика его подключают через катушку (рис.6) , индуктивность которой следует установить экспериментальным путем по минимальной величине ВЧ напряжения на корпусе передатчика (исходное значение индуктивности 200 мкГ).

Рис.6. Подключение противовеса

Это напряжение можно регистрировать простейшим ВЧ вольтметром (рис.7) , который подключают к корпусу только одним выводом.

Рис.7. Измерение высокочастотного напряжения на корпусе передатчика

Если радиолюбитель имеет возможность сделать хорошую систему противовесов, то для проведения дальних связей все же лучше установить пусть укороченную, но вертикальную антенну типа GP. Вполне приличные результаты можно получить с антеннами, имеющими высоту до 15 м.

Один из вариантов такой антенны показан на рис.8. Она состоит из вертикального излучателя (мачты) длиной 12 м, изолированного у основания от «земли». Излучатель представляет собой металлическую трубу. Он имеет так называемую верхнюю емкостную нагрузку, которая образована четырьмя проводами длиной по 15 м. Угол между этими проводами (они одновременно играют роль оттяжек) и трубой должен быть 90 градусов. Питание в антенну подают коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. При небольшой длине фидера целесообразно не устанавливать у основания антенны никаких согласующих элементов (при этом отпадает нужда в их герметизации), а работать со стоячей волной в кабеле. В этом случае обязательным является наличие на радиостанции отдельного антенного согласующего блока у передатчика, так как возможностей по согласованию у его выходного контура (обычно П-фильтра) может не хватить.

Рис.8. Вертикальная антенна типа GP

Антенна, показанная на рис.9 , имеет полную высоту около 13,5 м. Укорачивание в ней достигнуто за счет включения «укорачивающей» катушки L1 подобно тому, как это делалось в укороченном диполе, о котором рассказывалось раньше. Эта катушка должна обладать индуктивностью около 160 мкГ. Ее наматывают медным голым проводом диаметром 70 мм. Она имеет 90 витков. Длина намотки 220 мм, а полная длина вставки в трубу — 300 мм. Индуктивность согласующей катушки L2 около 10 мкГ (20 витков такого же провода, намотанного на каркас диаметром 40 мм, длина намотки 50 мм).

Рис.9. Антенна с «укорачивающей» катушкой

Настраивают эту антенну на рабочую частоту с помощью гетеродинного индикатора резонанса (подбором длины верхней секции антенны и, если этого недостаточно, — подбором числа витков катушки L1). Затем по минимуму КСВ подбирают положение отвода на катушке L2. Как и все другие укороченные излучатели, эта антенна узкополосна, ее следует настраивать на тот участок диапазона, где чаще всего ведется работа.

При тех трудностях, с которыми связана установка антенн, о направленных передающих антеннах на НЧ диапазоны, и особенно на диапазон 160 м, можно только мечтать. Но вот для приема такие антенны реализовать относительно нетрудно. Обычно они представляют собой рамки, состоящие из одного или нескольких витков. Рамочные антенны имеют два четко выраженных минимума при приеме сигнала, направленные перпендикулярно ее плоскости. Подавление сигналов с этих направлений может достигать примерно 30 дБ (пять баллов по шкале S!). Это дает возможность «убрать» помеху: сигналы другой любительской станции, гармонику от средневолновой вещательной радиостанции и т.д.
Возможный вариант выполнения рамочной антенны показан на рис.10.

Рис.10. Рамочная антенна

Она состоит из трех витков (в форме квадрата со стороной 1,5 м), образующих собственно рамку, и одного витка связи. Диаметр и марка провода некритичны, в частности, подойдет и обычный монтажный провод. Рамка помещается в электростатический экран, разомкнутый в верхней части. Экран можно выполнить из оплетки коаксиального кабеля, а в целом рамку закрепить на крестовине из дерева. Настраивают рамку на рабочую частоту конденсатором С, который должен быть надежно защищен от атмосферной влаги. К приемнику рамку подключают с помощью коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом.

«Радиоежегодник» 1983 год

Комментарии к статье:

Дата: 2019-03-17

Дата: 2019-03-03

Дата: 2019-01-24

Дата: 2016-11-11

Дата: 2016-07-13

Дата: 2015-04-28

Дата: 2015-03-18

Дата: 2013-09-09

Дата: 2013-03-05

Добавил: Сергей

Андрей — если тебе это еще актуально.На передачу рис.10 прекрасно работает и без экрана.Вот при приеме, в городе особенно, экран заметно ослабляет помехи.Заметно на слух!Поочередно подключал с экраном и без.А так я натягивал чулок оплетки снятый с кабеля РК-150 на оботку из термостойкого многожильного провода для намотки катушек магнитострикционных УЗ излучателей.там провод похоже что посеребренный.Отлично работают рамки из специального толстого литцендрата, у нас такой провод применялся для намотки контуров мощных генераторов электроэррозионных станков.В принципе достать,если сильно захотеть можно.Успехов! Делал витки и из обычного МГШВ перед тем как одеть экран обматывал слоем тонкой фторопластовой ленты были старые запасы когда кончились, разбирал конденсаторы с изоляцией из фторопластовой ленты.Отлично получалось обмотать тонкой медной лентой и потом аккуратно пропаять.Потом после испытания лучьше будет все обмотать лентой стеклоткани и прокрасить неск. слоями эмали.Для города и относительно близких расстояний неплохой вариант.Для работы на передачу обязательно нужен хороший воздушник.Я использовал конденсаторы от мед.установок высокой частоты.В принципе в каждой больнице есть кладовка куда сваливают всякий списаный хлам.

Дата: 2012-07-23

Дата: 2012-06-17 Дата: 2012-06-17 Дата: 2012-04-07 Дата: 2012-03-17 Дата: 2012-01-27 Дата: 2012-01-22 Дата: 2012-01-09

Добавил: Сергей

Дата: 2012-01-07

Дата: 2011-11-06 Вседиапазонный диполь

Большинство радиолюбителей применяют антенну с бегущей волной — «американку», и часто работая с такой антенной , для компенсации плохой ее работы увеличивают мощность своего передатчика до 200 Вт.

Нужно напомнить, что для правильной работы такой антенны следует применять определенное отношение длины проводов фидера и вибратора . Для хорошей работы антенны с бугущей волной необходимо использовать хорошее заземление, причем расстояние между передатчиком и точкой заземления должно быть минимальным. Кроме того , рассматриваемая антенна пригодна для работы на одном диапазоне.

Если применять более низкоомное согласование фидера с вибратором, получим антенну (VS1AA), работающую на гармониках, но за счет ухудшения излучения.

Лучше работают антенна на гармониках: диполь и антенна типа «цеппелин» с настроенными фидерами. Но они имеют довольно неудобную перестройку при переходе на другие диапазоны, что нежелательно особенно при различных соревнованиях.

Ниже описывается предложенный G5RV вседиапазонный диполь с автоматической перестройкой , который за последнее время получил распостранение, особенно у коротковолновиков скандинавских стран.
Конструкция и размеры описываемой антенны показаны на рисунке.

Горизонтальная часть антенны образует диполь, открытая линия сопротивлением 400 Ом вместе с кабелем питания образует согласующий трансформатор, позволяющий вибратору работать на всех гармониках. Диаграмма излучения на 80 м диапазона — круговая, на 40 м — «восьмерка» и на 20, 15 и 10 м типичная диаграмма направленности диполя с лепестками.

Указанная антенна испытывалась на радиостанции UR2AO с мая 1959 г. и показала хорошие результаты на всех диапазонах, особенно на 20 м .
Нужно подчеркнуть, что при использовании данной антенны с выходным П-фильтром длина кабеля критична и должна лежать в пределах 6-7 или 11-13 метров . Воздушную линию можно заменить ленточным кабелем КАТВ или проводом ПВД , хотя при этом получаются худшие результаты.

По нашему мнению, указанная антенна должна работать в качестве основной только на 80 и 40 м; на 20, 15 и 10-метровых диапазонах, необходимо применять направленные антенны. Для этих диапазонов антенна «американка» служит запасной.

Т.Томсон (UR2AO). г.Таллин
1960 г.

Многодиапазонная антенна

Для работы на всех любительских КВ диапазонах применяется вариант антенны, предложенный DL7AB.

Полотно антенны выполнено из медной проволоки диаметром 2,5 мм, фидер — из медной проволоки диаметром 1 мм. Антенна питается однопроводным фидером.

Катушка L содержит 5 витков медной трубки диаметром 5 мм. Длина и диаметр намотки — 60 мм.

Настройка антенны заключается в определении точки подключения фидера. Антенна подвешена между двумя зданиями на высоте 15 м от земли.

Б.Авельцев. г.Днепропетровск
1970 г.

Всеволновая КВ антенна

Когда нет возможности установить отдельные КВ антенны на различные диапазоны , хорошие результаты можно получить с всеволновой КВ антенной.

Она представляет собой несимметричный диполь, который запитывается через согласующий трансформатор коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 75 Ом.

Рис.1

Антенну лучше всего выполнить из биметалла диаметром 2…3 мм — антенный канатик и медный провод со временем вытягиваются, и антенна расстраивается. Согласующий трансформатор Т можно выполнить на кольцевом магнитопроводе сечением 0,5…1 см2 из феррита с начальной магнитной проницаемостью 100…600 (лучше — марки НН).

Можно в принципе использовать и магнитопроводы от ТВС старых телевизоров, которые изготовлены из материала НН600. Трансформатор (он должен иметь коэффициент трансформации 1:4) наматывают в два провода, а выводы обмоток А и В (индексы «н» и «к» обозначают соответственно начало и конец обмотки) соединяют , как показано на рис.1б . Для обмоток трансформатора лучше всего использовать многожильный монтажный провод, но можно применить и обычный ПЭВ-2. Намотку осуществляют сразу двумя проводами, укладывая их плотно, виток к витку, по внутренней поверхности магнитопровода. Перехлеста проводов не допускается. По внешней поверхности кольца витки размещают с равномерным шагом.

Точное число двойных витков несущественно — оно может быть в пределах 8…15. Изготовленный трансформатор помещают в пластмассовый стаканчик соответствующего размера (рис.1в поз.1) и заливают эпоксидной смолой. В незастывшую смолу по центру трансформатора 2 утапливают головкой вниз винт 5 длиной 5…6 мм. Он используется для крепления трансформатора и коаксиального кабеля (с помощью обоймы 4) к текстолитовой пластине 3. Эта пластина длиной 80 мм, шириной 50 мм и толщиной 5…8 мм образует центральный изолятор антенны — к ней крепятся и полотна антенны.

Настраивают антенну на частоту 3550 кГц подбором по минимуму КСВ длины каждого полотна антенны (на рис.1 они указаны с некоторым запасом). Укорачивать плечи надо постепенно примерно на 10…15 см за один прием.

После завершения настройки все соединения тщательно пропаивают, а затем заливают парафином. Обязательно следует покрыть парафином оголенную часть оплетки коаксиального кабеля. Как показала практика, парафин лучше других герметиков защищает детали антенны от воздействия влаги. Покрытие из парафина не стареет на воздухе.

Антенна, изготовленная автором, имела полосу пропускания при КСВ=1,5 на диапазоне 160 м — 25 кГц, на диапазоне 80 м — около 50 кГц, на диапазоне 40 м — примерно 100 кГц, на диапазоне 20 м- около 200 кГц. На диапазоне 15 м КСВ лежал в пределах 2…3,5, а на диапазоне 10 м — в пределах 1,5…2,8.

Лаборатория ЦРК ДОСААФ. 1974 год

Простая трехдиапазонная антенна

Модификация антенны DL1BU работает в диапазонах 40, 20, 10 м, не требует применения симметричного фидера и хорошо согласуется.

В качестве согласующего элемента применен трансформатор на ферритовом кольце марки ВЧ-50 сечением 2,0 см2. Число витков его первичной обмотки — 15, вторичной — 30, провод — ПЭВ-2 диаметром 1 мм.

О антенне несимметричный диполь от UB9JAF.
Перед каждым радиолюбителем возникает проблема выбора антенны.

Вопрос выбора антенны имеет многоплановый характер , т.к в нем переплетены различные факторы, главными из которых являются экономические, технические и географические. Радиолюбителю приходится потрудиться для того чтобы свести эти факторы в одной плоскости.

Проблема заключается в том, что антенна , имеющая высокие технические параметры обычно имеет большие размеры и требует значительных материальных затрат, а также места для ее расположения.

Большие трудности возникают при выборе антенн на низкочастотные диапазоны, т.к. на этих диапазонах антенны имеют значительные размеры и для создания эффективной антенны требуются соответствующие затраты.

На создание эффективного антенного хозяйства у радиолюбителей уходят многие годы.

Особенно трудно приходится радиолюбителям, которые сменили место жительства и временно остались без антенного хозяйства , а так же тем, кто только начинает работать в эфире.

В этом случае можно обратить внимание на многодиапазонные простые антенны, не требующие больших материальных затрат, но позволяющие начать работу в эфире в короткие сроки.

Одной из таких многодиапазонных антенн является несимметричный диполь.

Антенна получила свойства многодиапазонной в результате смещения точки питания , что позволило ее назвать несимметричной.

Рассмотреть особенности способа питания антенны можно при помощи графика представленного на рис.1.

На графике представлена зависимость входного сопротивления антенны, длинной 21 метр, на различных радиолюбительских диапазонах.

В точке «А» значение входного сопротивления для диапазонов 7мгц, 14мгц, и 28мгц имеет одинаковое значение и составляет 240 ом.

Подключив в эту точку согласующий трансформатор 1:4 и фидерную линию 50 ом, можно получить простую трехдиапазонную антенну.

Для диапазона 21мгц точка «А» соответствует значению сопротивления 3000 ом, поэтому на этом диапазоне вариант с трансформатором 1:4 работать не будет.

На диапазоне 3,5мгц антенна в точке «А» имеет значение сопротивления 240 ом, а на длине 21 метр, т.е на конце антенны ее сопротивление составляет 60 ом, а должно быть 3000 ом, поэтому на этом диапазоне антенна работать тоже не будет.

Однако, если полотно антенны увеличить до 42 метров, то можно получить четырехдиапазонный вариант несимметричного диполя, 3,5мгц, 7мгц, 14мгц, 28мгц.

Фотография антенны представлена на рис.2.

Рис.2.

Антенна выполнена из двух отрезков медного изолированного провода диаметром 2,3мм.

Изоляторы изготовлены из стеклотекстолита. Изолятор имеет толщину 8мм, длину 10 см, ширину 5см.

Центральный изолятор имеет размеры 10 на 8 см, на центральном изоляторе закреплен согласующий трансформатор.

Фотография согласующего трансформатора представлена на рис.3.

Рис.3.
Согласующий трансформатор выполнен на кольце ВЧ 65-40-9.

Обмотки трансформатора выполнены из изолированного одножильного проводом диаметром 1,78мм и содержат 17 витков. Намотка трансформатора производилась в два провода. Схема соединения обмоток классическая, конец одной обмотка соединен с началом другой.

После изготовления трансформатора , была проведена его настройка, с использованием прибора MFJ-269. Настройка производилась по типовой методике, представленной в техническом описании прибора.

В процессе настройки трансформатор нагружался на активное сопротивление 200 ом, затем измерялось значение КСВ, на всех любительских диапазонах , далее изменялось количество витков трансформатора, в зависимости от значения КСВ, количество витков трансформатора изменялось в большую или меньшую сторону.

После настройки КСВ трансформатора составляло:

3,5 — 10 мГц КСВ 1,1;

10 – 20 мГц КСВ 1,3;

20 — 30 мгц КСВ 2,2.

После настройки трансформатор был помещен в полиэтиленовый стаканчик рис.4. и залит эпоксидной смолой. Резьбовое соединение, предназначенное для крепления трансформатора к центральному изолятору , выполнено из полиэтилена.

В процессе конструирования антенны была произведена настройка длинны ее плеч. Настройка производилась по минимальным значениям КСВ,

с использованием прибора MFJ-269.

В процессе настройки антенна поднималась на мачты при помощи блоков, производилось измерение КСВ, затем антенна опускалась , далее удлинялись или укорачивались плечи антенны и снова измерялось КСВ.

Результаты экспериментов представлены в таблицах 1-4.

Таблица 1.

Длинна плеч13,3 +27,7 метров
Диапазон	R	X	КСВ
3,550	60	0	1,3
3,650	49	0	1,1
7,1	63	18	1,7
14,15	44	17	1,5
28,5	36	13	1,5

Таблица 2.

Длинна плеч 13,3+27,55 метров
Диапазон	R	X	КСВ
3,550	62	0	1,5
3,650	100	0	1,9
7,1	81	13	1,7
14,15	58	33	1,9
28,5	31	15	1,8

Таблица 3.

Длинна плеч 13,3+27,75 метров
Диапазон	R	X	КСВ
3,550	80	0	1,5
3,650	100	11	1,9
7,1	58	0	1,1
14,15	49	0	1,1
28,5	38	0	1,3

Таблица 4.

Длинна плеч 13,2+27,75 метров
Диапазон	R	X	КСВ
3,550	50	0	1,0
3,650	63	0	1,3
7,1	65	0	1,1
14,15	55	0	1,0
28,5	49	0	1,3

В результате настройки был выбран вариант длин плеч, представленный в таблице 4.

Схема трансформатора представлена на рис.5.

Рис.5.
Данные измерения КСВ трансформатора , выполненного по схеме рис.5, представлены в таблице 6.

Таблица 6.

Частота, мГц	1,76-6,8	6,8-11,3	11,3-13,75	13,75-14,76	28,0-30,0
КСВ	1,0	1,1	1,3	1,4	1,3

Фото трансформатора рис.6.

Рис.6.
В результате использования этого трансформатора были получены следующие значения КСВ антенны, таблица 7.

Таблица 7.

Длинна 13,3 +27,7 метров
Диапазон	R	X	КСВ
3,579-3,797	57	0	1,7
7,04 – 7,2	49	0	1,5-1,4
14,100 – 14,350	61	0	1,3-1,1
28,010 -28,595	41	3	1,1-1,5

Фото антенны рис.7.

Рис.7.
г. Нижневартовск 2010 г.

Несимметричные диполи — Опыт установки

Несимметричные диполи
Применение термина «несимметричный диполь» не совсем подходит для названия данного рода антенны, поскольку слово «диполь» от греческого – совокупность двух равных частей. Тем не менее, в радиолюбительской практике применяется именно это название для антенн с вибраторами разной длинны.
Указанную антенну я применяю давно и очень доволен «неприхотливостью» в части касающейся согласования с трансивером. Уникальность данной антенны заключается в её применении на нескольких диапазонах и простоте изготовления. В своей практике я использую две антенны такого типа:
Первая имеет длину вибраторов 28,05 и 13,7 метров соответственно. Работает такая антенна на диапазонах 80, 40, 20, 12 и 10 метров. На диапазонах 80, 40, 20 и 12 метров антенна имеет КСВ не хуже 1,6:1. На диапазоне 10 метров антенна «согласуется» на участке 28…29МГц с КСВ не хуже 3:1. Общая длина антенны получается около 42 метров, что делает ее похожей на диполь на 80-метровый диапазон. Только в отличие от диполя она работает на 5-ти диапазонах.
Вторая антенна имеет длину вибраторов 16,9 и 4,1 метров соответственно. Работает такая антенна на диапазонах 40, 20, 15 и 10 метров. На всех указанных диапазонах антенна имеет КСВ не хуже 2:1. Данную антенну я применяю на даче. Она проста в изготовлении и имеет небольшие габариты. Общая длина антенны получается 20 метров. (Похожа на диполь на 40-метровый диапазон, только работает на 4-х диапазонах.)

На рисунке в скобках указаны параметры для второй антенны.
Питание таких антенн необходимо осуществлять через так называемый Балун. Первая антенна имеет активное волновое сопротивление около 150 ом, вторая – около 200 ом. Это «усредненные» показатели по всем диапазонам. Для первой антенны я применяю трансформатор с обмоткой на ферритовом кольце. У меня получилось 17 витков. Подключение кабеля к 10-ому витку. Вторая антенна питается через стандартный «балун» 4:1.
Следует отметить о необходимости применения «кабельного дросселя» для исключения влияния питающего кабеля на характеристики антенны. У меня — это 3..5 витков кабеля вокруг кольца с большой магнитной проницаемостью.

[admin]Причина редактирования: Размещение изображений на форуме[/admin]

Многодиапазонная КВ антенна «Несимметричный диполь. Несимметричный траповый диполь Что было сделано

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

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

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

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

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

Итак, несимметричный диполь.

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

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

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

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

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

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

Выглядит примерно так.

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

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

Что использовалось.

Инструменты.

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

Материалы.

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

Что было сделано.

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Готовый трансформатор в домике, с «выводами».

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

Подготовлен блок.

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

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

Несимметричный траповый диполь

Путем комбинации этих 2х типов антенн мне удалось создать достаточно интересный гибрид — несимметричный траповый диполь. Он обладает диаграммами направленности похожими на диаграммы обычных траповых диполей, однако для его изготовления требуется в двое меньшее количество контуров, а значит существенно уменьшаются все недостатки траповых антенн.

Рисунок 1 – эскиз трехдиапазонной антенны

Если вы собираетесь выполнить эту антенну из не расплетенной полевки, то необходимо учесть коэффициент укорочения, равный примерно 2.8%.

Рисунок 2 – диаграммы направленности.

Рисунок 3 – двухдиапазонная антенна.

Резонансным диполем, который имеет достаточно низкий угол излучения, является антенна Inverted V :

Следует различать четвертьволновый:

и полуволновый слопер:

Общая длина полуволного слопера составляет около 77 м для частоты 1,85 МГц (75 м — для частоты 1,9 МГц).

Вседиапазонный диполь

Т.Томсон (UR2AO). г.Таллин
1960 г.

Многодиапазонная антенна

Для работы на всех любительских КВ диапазонах применяется вариант антенны, предложенный DL7AB.

Катушка L содержит 5 витков медной трубки диаметром 5 мм. Длина и диаметр намотки — 60 мм.

Б.Авельцев. г.Днепропетровск
1970 г.

Всеволновая КВ антенна

Рис.1

Лаборатория ЦРК ДОСААФ. 1974 год

Простая трехдиапазонная антенна

В одной из своих книг в конце 80-х годов ХХ века, W6SAI, Bill Orr предложил простую антенну — 1 элементный квадрат, который устанавливался вертикально на одной мачте.Антенна по W6SAI была изготовлена с добавлением ВЧ дросселя. Квадрат выполнен на диапазон 20 метров (рис.1) и установлен вертикально на одной мачте.В продолжение последнего колена 10 метрового армейского телескопа вставлен сантиметров пятьдесят кусок стекстотекстолита, по форме ничем не отличающегося от верхнего колена телескопа, с отверстием наверху, что и является верхним изолятором. Получился квадрат у которого угол вверху, угол внизу и два угла на растяжках по бокам.С точки зрения эффективности это наиболее выгодный вариант расположения антенны, которая находится низко над землей. Точка запитки получилась около 2 метров от подстилающей поверхности. Узел подключения кабеля представляет из себя кусок толстого стеклотекстолита 100х100 мм, который прикреплен к мачте и служит изолятором.Периметр квадрата равен 1 длине волны и расчитывается по формуле: Lм=306,3\F мГц. Для частоты 14,178 мГц. (Lм=306,3\14,178) периметр будет равен 21,6 м, т.е. сторона квадрата = 5,4 м. Запитка с нижнего угла кабелем 75 ом длиной 3,49 метра, т.е. 0,25 длины волны.Этот отрезок кабеля является четвертьволновым трансформатором, трансформируя Rвх. антенны порядка 120 Ом, в зависимости от окружающих антенну предметов, в сопротивление близкое к 50 Ом. (46,87 Ом). Большая часть отрезка кабеля 75 Ом расположена строго вертикально, вдоль мачты. Далее, через ВЧ разъем идет основная линия передачи кабель 50 Ом длиной равной целому числу полуволн. В моем случае это отрезок 27,93 м, который является полуволновым повторителем.Такой способ запитки хорошо подходит для 50 омной техники, что сегодня в большинстве случаев соответствует R вых. ШПУ трансиверов и номинальному выходному сопротивлению усилителей мощности (трансиверов) с П-контуром на выходе.При расчете длины кабеля следует помнить о коэффициенте укорочения 0,66-0,68, в зависимости от типа пластиковой изоляции кабеля. Этим же 50 омным кабелем, рядом с упомянутым ВЧ разъемом мотается ВЧ дроссель. Его данные: 8-10 витков на оправке 150мм. Намотка виток к витку. Для антенн на НЧ диапазоны — 10 витков на оправке 250 мм. ВЧ дроссель устраняет кривизну диаграммы направленности антенны и является Запорным Дросселем для ВЧ токов движущихся по оплетке кабеля в направлении передатчика.Полоса пропускания антенны порядка 350-400 кГц. при КСВ близком к единице. За пределами полосы пропускания КСВ сильно растет. Поляризация антенны горизонтальная. Растяжки выполнены из провода диаметром 1,8 мм. разбитого изоляторами не реже чем через каждые 1-2 метра.Если изменить точку запитки квадрата, запитав его сбоку, в результате получим вертикальную поляризацию, более предпочтительную для DX. Кабель использовать тот же, что и при горизонтальной поляризации, т.е. к рамке идет четвертьволновый отрезок кабеля 75 Ом, (центральная жила кабеля подсоединяется к верхней половине квадрата, а оплетка к нижней), а затем кратно полуволне кабель 50 Ом.Резонансная частота рамки при смене точки запитки уйдет вверх примерно на 200 кГц. (на 14,4 мГц.), поэтому рамку придется несколько удлинить. Удлинительный провод, шлейф примерно 0,6-0,8 метра можно включить в нижний угол рамки (в бывшую точку запитки антенны). Для этого надо использовать отрезок двухпроводной линии порядка 30-40 см.Волновое сопротивление здесь большой роли не играет. На шлейфе запаивается перемычка по минимуму КСВ. Угол излучения будет 18 градусов, а не 42, как при горизонтальной поляризации. Мачту очень желательно заземлить у основания.

Антенна горизонтальная рамка

«Антенный конструктор» — моя полевая антенна для QRP

Ничто так не способствует творчеству в области совершенствования антенн, как работа малой мощностью. Ведь успех QRP связи зависит не только от хорошей чувствительности антенн корреспондента, как принято считать многими радиолюбителями, но и от качества сигнала и антенны QRP станции. Часто приходилось наблюдать такую картину: сигнал станции, дающей CQ, едва различим на водопаде и декодируется с ошибками. Отвечаешь, и корреспондент даёт рапорт 579 (часто дают 599 — такие рапорта считаю не информативными, просто кому-то лень исправить цифры в макросе). Сообщаешь ему свою мощность в 1 ватт. Как правило, после этого дают свою мощность в 25-30, а то и 50 ватт и начинают интересоваться антенной.

Меня побудило заняться полевыми антеннами участие в таком замечательном мероприятии, как «QRP марафон», проводимом ежегодно в апреле месяце «Клубом 72». По сравнению с «марафоном» все остальные соревнования кажутся забегом на короткую дистанцию — полностью выложился и отдыхаешь. И не каждый стартовавший в марафоне доходит до финиша. Здесь же важно не пропустить ни одного дня и не всегда есть возможность работать в домашних условиях.

Так было и со мной в 2012-м году. Место в общем зачёте колебалось от 3-го до 5-го, и наметился успех на 15 и 10 метрах. И тут позвонил отец и попросил приехать к нему на неделю. Срочно начал ворошить Интернет в поисках подходящей антенны (на тот момент кроме диполя на 40 метров ничего для работы в поле не было). Наиболее простой и подходящей мне показалась антенна VP2E. Изготовил её на 10 метров и выехал. Рано утром и вечером работал на диполь, который соседи любезно разрешили зацепить за балкон третьего этажа, а плечи натянул на деревья во дворе. Днём выкраивал 1-2 часа и шёл в местный парк, где разворачивал VP2E.

После «марафона» пришёл к выводу, что необходимо иметь в запасе хорошую антенну для работы в поле. Начал экспериментировать с VP2E. Уже ко дню активности QRP станций в июне у меня был испытанный двухдиапазонный вариант этой антенны (журнал «Вести QRP», №3). VP2E — неплохая антенна, но тогда мне казалось, что изготовить её в многодиапазонном варианте невозможно. И я начал искать другие варианты антенн.

Остановился на OCF-диполе длиной 41 метр. Просчитал его на компьютере с низкой точкой подвеса. Пришёл к выводу, что оптимальной высотой подвеса, при которой эта антенна излучает под малыми углами излучения на диапазонах от 17 до 10 метров, является 4-5 метров. Максимумы излучения направлены в обе стороны вдоль полотна антенны. При этом углы излучения относительно горизонта составляют: 18 метров — 24 градуса, 15 метров — 23 градуса, 12 метров — 22 градуса, 10 метров — 19 градусов. Это меня устраивало, приступил к практической реализации. Сначала изготовил классический несимметричный диполь и приступил к испытаниям. Результаты были обнадёживающими. Изменяя длину плеч подмоткой, добился резонанса на 10, 12 и 17 метрах, в логе появились первые связи на эту антенну.

При настройке обратил внимание, что укорочение полотна намоткой провода в бухточку небольшого диаметра равносильно отрезанию его кусачками. Так как кусачки, как инструмент настройки антенн мне никогда не нравились, изготовил два мотовильца и привязал их к концам плеч антенны. Дальнейшие испытания показали, что, если длинное плечо будет равно 37,5 метра, то настройку можно производить изменением длины только короткого плеча. Таким образом, мне удалось достичь приемлемого КСВ на всех диапазонах от 40-ка до 10-ти метров.

Наступила зима и дальнейшие испытания были отложены. Вернулся к этой антенне, когда во время следующего «марафона» возникла необходимость в полевой работе. Изготовил её в варианте Sleeve, при этом короткое плечо было изготовлено из коаксиального кабеля РК-50-2 длиной 15 метров. Рассчитал длину короткого плеча для различных диапазонов и прямо на кабель одел бирки.

Во время настройки укорочение этого плеча производил, размещая в расчётных точках запорные дроссели на основе ферритовых защёлок для кабеля. При этом уточнил длину плеча для каждого диапазона и отметил эти точки перемещением бирок. Количество витков, наматываемых на защёлку, необходимо рассчитать заранее в зависимости от её размеров.

И вот антенна развёрнута на дачном участке, обнесённом двухметровым металлическим забором. Проверка настройки и общий вызов на 10 метрах. С третьего раза отвечает EA3GTO (дистанция 3066 км, азимут 254 градуса). Обмениваюсь информацией, перехожу на диапазон 12 метров и через 10 минут провожу связь с R9UAK (дистанция 3060 км, азимут 73 градуса). От обоих корреспондентов получаю рапорта 599 и это при моей мощности в 1 ватт! Далее были связи с OK1 на 17 метрах с рапортом 599, с DO1 и HB9 на 15 метрах с рапортами 579. В работоспособности антенны убедился. В подтверждение привожу QSL-карточки, полученные за этот день.

В конце «марафона» пришлось целую неделю работать на эту антенну. Провёл не менее полусотни связей на различных диапазонах мощностью в 0.5 — 1 ватт. Итог — 1 место на 12 метрах.

Когда изготавливал антенну, установил дроссель на ферритовой трубке от компьютерной мыши в 30-ти сантиметрах от разъёма подключения к трансиверу, что соответствует ¾ лямбда для 17 метрового диапазона.

Заметил, что при такой конструкции антенна прекрасно работает на 17, 15, 12 и 10 метрах.

Летом во время работы с этой антенной с дачи, заметил, что на некоторых диапазонах изменением длины плеч трудно добиться КСВ = 1. Изготовил полотно антенны из цельного куска провода длиной 41,5 метров. Кабель питания взял длиной 15 метров из расчёта его кратности примерно ½ лямбда для всех диапазонов от 40 до 10 метров с учётом коэффициента укорочения. Запитал по методу Гончаренко И.В. DL2KQ через трансформатор на защёлке.

При этом петлю на кабеле сделал побольше с таким расчётом, чтобы можно было наматывать на защёлку до 6 витков кабеля. Варьируя количеством витков кабеля и провода антенны, а также изменением длины плеч и места положения точки питания удалось добиться КСВ = 1 на всех диапазонах. Хотя в таком виде антенна прекрасно настраивалась на всех диапазонах, но работа на 40-ка, 30-ти и 20-ти метрах меня не устраивала, она явно проигрывала диполю. Видимо, сказывалась низкая высота подвеса.

Решил проверить работу антенны в виде диполя, ведь с помощью защёлки точку питания можно разместить в любой точке провода. Запитал по центру полотна, поднял на высоту 8 метров с помощью девятиметрового телескопического удилища без верхнего колена. Подмоткой плеч проверил настройку на основных диапазонах. Результаты оказались положительными от 80 до 10 метров. Итак, несимметричный диполь трансформировался в многодиапазонную IV. Но подмотка плеч создавала определённые неудобства — приходилось перемещать колышки крепления к земле. Решил проверить, как поведёт себя антенна, если укорачивать её размещением на проводе индуктивностей на защёлках? Ведь на кабеле это себя оправдывало. Рассчитал, что на имеющиеся защёлки необходимо намотать не менее 7 витков провода на диапазон 80 метров. На этом и остановился.

Итак, антенна развёрнута и настроена на 80 метров. Проверяю на 40 метрах — КСВ зашкаливает. В расчётных точках на 40 метров на обоих плечах устанавливаю защёлки, намотав на них по 10 витков провода.

Проверяю настройку — КСВ около 1. Перемещением защёлок по полотну добиваюсь КСВ = 1. Ура, и этот вариант работает! Играюсь с настройкой с помощью защёлок на другие диапазоны — антенна легко строится до КСВ = 1.

Новый 2014 год встречал в деревне. Захватил с собой трансивер, антенну развернул во дворе рядом с домом в варианте VP2E на 40 метров, кабель питания вывел через окно. В перерывах между установкой ёлки и другими мероприятиями выходил в эфир. В данном варианте антенна работоспособна с приемлемым КСВ на всех диапазонах от 80 до 10 метров, но как VP2E работает только на 40 метрах. В этот день и ночь успешно отработал на 40, 15, 17 и 80 метрах. Правда, на 80 метрах пришлось поднять мощность до 2.5 ватт, на остальных диапазонах работал 1 ваттом. Для настройки на 80 метров пришлось подобрать соотношение витков на трансформаторе питания, у меня получилось 3:5.

Всегда проверяю антенны на 1 ватт, затем перехожу на 0.5 ватта, и, если при этой мощности удаются связи более 1000 километров, то считаю, что антенна заслуживает внимания. Итак, вариант VP2E не чужд этой антенне.

Позже, пока не наступили морозы, успел проверить вариант двухэлементной Яги на 15 метров — результаты положительные. При этом чтобы развести полотна в верхней части, пришлось изготовить распорку из верхнего колена удилища длиной около метра. Разбивку полотна на рабочие отрезки (вибратор и рефлектор) производил индуктивностями на защёлках. Так как при намотке провода на защёлки плечи укорачиваются, к мотовильцам привязал по 0.5 метра толстой рыболовной резинки для снижения нагрузки на вершину мачты.

Вариант двухэлементной Yagi

Основную работу и параллельно испытания этой антенны в различных вариантах планирую провести во время следующего «марафона». При этом основная позиция будет на дачном участке, где до сих пор ещё не подведено электричество.

Получилась вот такая компактная, лёгкая и быстро развёртываемая антенна.

Краткая инструкция по изготовлению антенны

Если вы решили, всё-таки, изготовить эту антенну, рекомендую сначала провести подготовительные мероприятия:

Найти у себя в закромах или приобрести цельный кусок монтажного провода потоньше длиной не менее 41.5 метров;
В рыболовном магазине купить толстую резинку и карабинчик с застёжкой;
Изготовить или поискать, опять же, в рыболовных магазинах два мотовильца для сматывания и укорочения плеч антенны;
Изготовить из пластика необходимое количество бирок. Сколько их вам понадобится зависит от того, в каких вариантах будете использовать эту антенну. Я вырезал бирки из остатков белого кабель-канала для электропроводки;
Подготовить кабель питания: запаять разъём подключения к трансиверу, на другом конце изготовить петлю;
Приобрести не менее 5-ти ферритовых кабельных защёлок. Их размер должен обеспечивать намотку до 10 витков провода, используемого вами для антенны;
Приобрести тонкие разноцветные маркеры;
На листе бумаги нарисовать будущую антенну в виде IV. Рассчитать длину плеч диполя на интересующие вас диапазоны и нанести отметки на рисунок, желательно в масштабе и подписать размеры. Рекомендую для ВЧ диапазонов выбирать нечётное количество ¼ длины волны. Это увеличит эффективность будущей IV на этих диапазонах и при установке ферритовых кабельных защёлок не нужно будет опускать мачту. Также по рисунку несимметричного диполя отложить размеры его плеч. Так же разметить чертёж и для варианта VP2E.

Итак, чертёж готов, приступаем к сборке.

Складываем провод вдвое и по центру крепим рыболовный карабин с застёжкой;
По рисункам устанавливаем на плечи антенны все бирки, подписываем их маркерами. Желательно разные типы антенн выделить цветами, а все точки питания отметить особо. Так будет удобнее разбираться в поле;
Концы провода привязываем к мотовильцам. К другой стороне мотовилец привязываем резинки, на свободных концах которых формируем петли для фиксации на колышках.

Антенна готова, выходим в поле и в процессе настройки уточняем положение бирок.

Для развёртывания антенны использую телескопические удилища. На данный момент у меня две рабочие мачты из этих удилищ высотой 5 и 8 метров (верхние колена не использую). Колышек для установки 6-ти метрового удилища изготовил из дюралевой трубки, которую приобрёл на строительном рынке. Конструкция этой мачты понятна из приведённых ниже фото.

Мачта в сборе

Комплект мачты

Для 9-ти метрового удилища специально заказал выточить две детали: колышек и переходную втулку. Привожу ниже фото.

Колышек в походном состоянии

Мачта готова к установке

Компоненты наконечника

Пробку удочки рекомендую привязать, чтобы при сборке мачты её не искать.

Прошу строго не судить, если в тексте обнаружите технические неточности. Технического образования не имею, как гуманитарий изложил как мог, старался довести материал доходчиво. Размеры вариантов антенн специально не указывал – они всем известны. Настройку антенн производил по показаниям КСВ-метра FT-817, добиваясь чтобы на индикаторе не было ни одного кубика. Поэтому не могу привести графики характеристик антенны. До настоящего времени испытал следующие варианты: OCF-диполь, Inverted V, VP2E, двухэлементную Yagi. Но это не предел, можно построить и другие варианты антенн, насколько хватит фантазии.

Желаю успехов всем, кто пожелает повторить данную антенну.

Пётр RA3YDJ

Антенну натянул — Журнал Плотника — LiveJournal

Не прошло и пары лет. Но я, наконец-то, натянул антенну. По совету уважаемого symbolith, несимметричный диполь, известный под именами OCF или Windom.

Как известно, антенна рассчитывается под определённую частоту. В частности, длина диполя обычно равна половине длины волны. Т.е. если мы собираемся работать на длине волны в 40 метров, диполь должен быть длиною 20 метров.

Он так же с успехом будем работать на частоте нечётных гармоник. Это неудобно — кому нужно работать на длине волны, например, в 13 метров?

Преимущество несимметричного диполя в том, что он работает на частоте чётных гармоник. Так что соорудив такую антенну под, например, длину волны в 160 метров, ты автоматически получишь антенну, способную работать на длине волны в 80, 40, 20, и 10 метров.

Кабель — RG-213 (тяжёлый, зараза!) Сама антенна — медь 14 калибра (2 квадратных миллиметра для наших европейских друзей). Симметрирующий трансформатор — самодельный, изолированным проводом на тороидальном феррите.

Вот только антенну всё же пришлось разместить внутри дома. Я в чём-то завидую неженатым ботаникам — чо хошь, то и делаешь. Хоть филиал шуховской башни дома открывай. Антенна снаружи — это, конечно, круто, но в моём случае это было сопряжено с земляными работами (закапывать коаксиал), плюс надо было закидывать антенну на дерево, и смотреть заодно, чтобы всё это было безопасно. Так что выбор был — либо так, либо вообще никак.

У размещения антенны внутри дома, безусловно, есть недостатки.

1. Электромагнитный шум от домашней техники. Это, безусловно, так — но я размещал антенну на чердаке, как можно выше и дальше от всех проводов и прочего.
2. Высота антенны ограничена высотой дома. Это тоже так для большинства людей, но мой дом — трёхэтажный, плюс высота чердака. Я не думаю, что это будет лимитирующим фактором. Даже больше скажу — фиг бы я закинул антенну на дерево на такую высоту. Центр, может быть, и закинул бы, а вот концы бы свешивались.
3. Форма антенны далека от идеала. К сожалению, тоже правда — моя антенна имеет форму буквы L. Длинное плечо идёт по линии восток-запад, а короткое — север-юг. Чорт его знает, что из этого получится.
4. Возможно радиооблучение проживающих в доме людей. Согласно этому документу, если антенна находится недалеко от людей, надо делать оценку радиоизлучения в случае, если рабочая мощность превышает определённые пределы. Мой Айком-735 не умеет ничего короче 10 метров, и на этой длине волны надо не превышать мощность 50 ватт. ОК, надо будет запомнить, и на 10 метрах работать осторожнее.

Мне вот только непонятна одна вещь по поводу облучения. Из курса физики я знаю, что чем короче длина волны электромагнитного излучения, тем оно опаснее для человека. Скажем, длинные волны безопасны даже на большой мощности, а вот от облучения ультрафиолетом можно схлопотать рак. Не говоря уже об излучении с ещё более короткой длиной волны — например, гамма-радиации. Согласно документу, на волнах длиной от 10 до 1.25 метров нельзя превышать мощность в 50 ватт. Для 80 метров эта цифра составляет уже пол-киловатта. ОК, без проблем, не буду работать более, чем на 50 ваттах на 10 метрах. Но почему разрешённая мощность увеличивается для диапазонов с более короткой длиной волны? На 13 сантиметрах (а это близко к длине волны микроволновых печей, на секундочку) можно фигарить аж 250 ватт! И это безопасно? Неясно.

Но зато у размещения внутри дома есть и преимущества! Самое главное — это то, что антенна защищена от ветра и осадков. Коаксиал ОЧЕНЬ любит пить воду… он же как губка. А тут — перпетуум мобиле. Я также надеюсь, что это позволит не волноваться насчёт удара молнии.

Осталось доделать совсем чуток — прицепить разъёмы UHF на концы коаксиала (интересно, чем его запаять на чердаке? бутановый паяльник, что ли, купить?), и подцепить симметрирующий трансформатор к антенне (ненавижу слово «балун» — балун это тот, кто балуется; к тому же тот, который трансформатор, по-английски не «балун», а «бэлан»). После чего подцепить антенный анализатор и подрезать антенну для достижения низкого КСВ.

Буду дерзать дальше.

Несимметричный диполь » Радиотелеграфный клуб RCWC

Несимметричный диполь

Когда нет возможности установить отдельные КВ антенны на различные диапазоны, приемлемые результаты можно получить и с всеволновой КВ антенной.

Она представляет собой несимметричный диполь, который запитывается через согласующий трансформатор коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 75 Ом

Можно в принципе использовать и магнитопроводы от ТВС старых телевизоров, которые изготовлены из материала НН600. Трансформатор (он должен иметь коэффициент трансформации 1:4) наматывают в два провода, а выводы обмоток А и В (индексы «н» и «к» обозначают соответственно начало и конец обмотки) соединяют, как показано на рис.1б. Для обмоток трансформатора лучше всего использовать многожильный монтажный провод, но можно применить и обычный ПЭВ-2. Намотку осуществляют сразу двумя проводами, укладывая их плотно, виток к витку, по внутренней поверхности магнитопровода. Перехлеста проводов не допускается. По внешней поверхности кольца витки размещают с равномерным шагом.

Точное число двойных витков несущественно — оно может быть в пределах 8…15. Изготовленный трансформатор помещают в пластмассовый стаканчик соответствующего размера (рис.1в поз.1) и заливают эпоксидной смолой. В незастывшую смолу по центру трансформатора 2 утапливают головкой вниз винт 5 длиной 5…6 мм. Он используется для крепления трансформатора и коаксиального кабеля (с помощью обоймы 4) к текстолитовой пластине 3. Эта пластина длиной 80 мм, шириной 50 мм и толщиной 5…8 мм образует центральный изолятор антенны — к ней крепятся и полотна антенны.

Настраивают антенну на частоту 3550 кГц подбором по минимуму КСВ длины каждого полотна антенны (на рис.1 они указаны с некоторым запасом). Укорачивать плечи надо постепенно примерно на 10…15 см за один прием.

Широкополостность можно увеличить . За пол метра от концов прпаиваем три провода длиной 75 см 60см 45см

73 UR5ZIP

Антенна несимметричный диполь на 160 метров. Несимметричный траповый диполь. Что было сделано

Вседиапазонный диполь

Т.Томсон (UR2AO). г.Таллин
1960 г.

Многодиапазонная антенна

Для работы на всех любительских КВ диапазонах применяется вариант антенны, предложенный DL7AB.

Катушка L содержит 5 витков медной трубки диаметром 5 мм. Длина и диаметр намотки — 60 мм.

Б.Авельцев. г.Днепропетровск
1970 г.

Всеволновая КВ антенна

Рис.1

Лаборатория ЦРК ДОСААФ. 1974 год

Простая трехдиапазонная антенна

Диполь. Самая простая антенна.

Последнее время все чаще слышу от своих начинающих коллег о возникающих трудностях в постройке той или иной антенны. Они замахиваются на антенны сложные для постройки для начального уровня знаний.

Я сам был в их «шкуре» и примерно также мыслил и действовал, но все же вернулся к наиболее простой в изготовлении и настройке антенне «Полуволновой диполь» В этой статье я опишу самый простой и не затратный способ постройки антенны полуволновой диполь и ее настройки. И так что бы не в даваться в формулы, воспользуемся онлайн расчетом. Ниже представлены размеры для диапазона 40 м.

И так берем медный антенный канатик или электрический провод (например сечением 2 квадрата) и режем плечи по 10 м. Я не буду здесь вдаваться в споры, какой материал лучше для изготовления антенны. Наверное лучший материал это тот который есть под руками или достался бесплатно (шутка). Надо заметить что электрическая длина антенны несколько отличается от физической длинны из расчета.

Ниже показан пример как можно легко изготовить диполь

После того как нарезаны элементы, изготовлен центральный изолятор и изолятор на концы полотен. Можно подвесить диполь в пространстве. Рекомендуемая высота подвеса не ниже 1/4 длинный волны для выбранного диапазона. Лучше конечно как можно выше, но если высота подвеса будет ниже 1/4 тоже не страшно, просто антенна будет работать не так эффективно. Т.к будет вносится реактивная составляющая. Но об этом позже.

Диполь изготовлен, подвешен, подключен к трансиверу. Все можно работать?
В принципе да. Но нам не известно значение КСВ и лежит ли резонанс антенны в необходимом участке частот. Поэтому работа на такую антенну будет мало эффективна.
Значит нам надо настроить антенну. Для этого можно воспользоваться КСВ метром или Антенным анализатором. КСВ метр показывает нам степень согласованности антенны с трансивером. Значение хорошо настроенной антенны должно стремится к 1, но вполне приемлемо проводить связи на антеннах с КСВ до 3. Антенный анализатор же показывает нам несколько большие параметры — это КСВ, активное и реактивное сопротивление антенны. Все эти показатели имеют большое значение, но на начальном этапе не так важны.

Так выглядит КСВ метр (ну как минимум один из миллиона вариантов)

Ну а так Антенный анализатор

К сожалению не каждый радиолюбитель может позволить купить себе антенный анализатор, а вот КСВ метр вполне по карману.

Приступим к настройке антенны. Подключим КСВ метр между трансивером и антенной. И измерим значение КСВ в начале, середине и конце участка необходимого диапазона. В идеале должно получится значение 1 во всем участке, но это в идеале. А в реальности диполь имеет волновое сопротивление 75 ом, по этому мы получим значение минимум 1,5. Но это не должно пугать т.к. напомню, что можно работать с КСВ до 3-х. Далее хороший уровень КСВ скорее всего будет лежать ниже по частоте, т.к. помните я говорил, что физическая и электрическая длинна у антенны различаются. По этому необходимо либо укоротить, либо удлинить антенну. Главное запомнить несколько правил при настройке антенны:

Укорочение производить не отрезанием лишнего куска, а изгибом к основному полотну плеча (справедливо для проволочных антенн)
Если промежуток часто с хорошим КСВ лежит ниже по частоте, то антенну необходимо укоротить, если выше, то удлиннить
И самое главное. Лучшее- враг хорошего. Хотя нет придела совершенству.

И так после нескольких замеров, приходим к выводу, что физическая длинна антенны несколько больше, т.к. полоса частот с хорошим КСВ лежит в диапазоне 6900-7000 мгц. Можно конечно сразу укоротить полотна антенны, но для этого необходимо знать коэффициент укорочения провода (материала из которого изготовлены полотна антенны). Поэтому необходимо несколько раз (как минимум 2) укоротить плечи диполя на одинаковое небольшое расстояние, что бы определить на сколько кГц смещается частота. И уже потом учитывая эту зависимость укоротить плечи диполя до нужной длинны.

Вот и все. Самый простой способ изготовления и настройки антенны полуволновой диполь. Конечно я не учитывал реактивную составляющую при настройке антенны, но ведь я рассматривал самый простой способ. Можно приступать к работе в эфире.

Всем удачи и традиционное 73.

Радиолюбители в настоящее время часто используют симметричные траповые диполи на диапазоны 160-80-40 метров. Антенны этого типа обладают лишь одним преимуществом — их диаграммы направленности на разных диапазонах совпадают. К недостаткам этого типа антенн относятся достаточно большая трудоемкость изготовления, повышенный вес, большая парусность, узкая полоса на нижних диапазонах и не самые выдающиеся показатели КСВ.

Кроме этого есть достаточно интересные для радиолюбителей многодиапазонные антенны – несимметричные диполи. Основной их недостаток состоит в том, что обычно на самом низкочастотном диапазоне максимум диаграммы направленности отклонен на 90 градусов относительно максимумов на других диапазонах. Часто это вызывает неудобство, и от таких антенн отказываются.

Путем комбинации этих 2х типов антенн мне удалось создать достаточно интересный гибрид — несимметричный траповый диполь . Он обладает диаграммами направленности похожими на диаграммы обычных траповых диполей, однако для его изготовления требуется в двое меньшее количество контуров, а значит существенно уменьшаются все недостатки траповых антенн .

Входное сопротивление антенны на всех диапазонах близко к 110 Омам, поэтому антенна легко может быть запитана пятидесятиомным коаксиальным кабелем при помощи трансформатора на 2х ферритовых трубках с коэффициентом трансформации по сопротивлению 1:2.56 первичная обмотка (та, что подключена к антенне) должна содержать 5 (2 по 2.5) витков а вторичная 3 витка. При необходимости трубки эти легко выдираются из китайских VGA удлинителей, найти которые не составит проблем.

Трапы проще всего сделать из коаксиального кабеля, в их расчетах поможет программа trap-rus , я бы рекомендовал использовать РК-75-4-12, гибкий и не дорогой кабель, позволяющий подводить к антенне мощность более киловатта. Использовать кабели со вспененным диэлектриком не стоит. Фотографии подобных трапов есть у Дмитрия, RV9CX, не надо только распаивать трап по его схеме. Как настроить трапы думаю понятно всем.

Рисунок 2 – диаграммы направленности.

Рисунок 3 – двухдиапазонная антенна.

Подобным образом можно создавать и 2х диапазонные антенны, например на Рисунке 3 показан диполь на диапазоны 160 и 80 метров с одним трапом. Размеры указаны для высоты подвеса 15 метров (5 этажное здание), антенна позволяет питать её коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением как 50 так и 75 Ом. Поскольку антенна несимметрична, не стоит забывать про блокирование тока по внешней стороне оплетки, достаточно будет нескольких витков кабеля у точки питания на ферритовом кольце, или скажем сердечнике от строчного трансформатора телевизора. Единственное, при большей высоте подвеса может быть необходимо повышение входного сопротивления антенны, и согласование антенны придется сделать по аналогии с предыдущей антенной.

Роман Сергеев (RA9QCE).

О антенне несимметричный диполь от UB9JAF.
Перед каждым радиолюбителем возникает проблема выбора антенны.

На создание эффективного антенного хозяйства у радиолюбителей уходят многие годы.

Одной из таких многодиапазонных антенн является несимметричный диполь.

Рассмотреть особенности способа питания антенны можно при помощи графика представленного на рис.1.

Фотография антенны представлена на рис.2.

Рис.2.

Антенна выполнена из двух отрезков медного изолированного провода диаметром 2,3мм.

Изоляторы изготовлены из стеклотекстолита. Изолятор имеет толщину 8мм, длину 10 см, ширину 5см.

Центральный изолятор имеет размеры 10 на 8 см, на центральном изоляторе закреплен согласующий трансформатор.

Фотография согласующего трансформатора представлена на рис.3.

Рис.3.
Согласующий трансформатор выполнен на кольце ВЧ 65-40-9.

После настройки КСВ трансформатора составляло:

3,5 — 10 мГц КСВ 1,1;

10 – 20 мГц КСВ 1,3;

20 — 30 мгц КСВ 2,2.

с использованием прибора MFJ-269.

Результаты экспериментов представлены в таблицах 1-4.

Таблица 1.

Длинна плеч13,3 +27,7 метров
Диапазон	R	X	КСВ
3,550	60	0	1,3
3,650	49	0	1,1
7,1	63	18	1,7
14,15	44	17	1,5
28,5	36	13	1,5

Таблица 2.

Длинна плеч 13,3+27,55 метров
Диапазон	R	X	КСВ
3,550	62	0	1,5
3,650	100	0	1,9
7,1	81	13	1,7
14,15	58	33	1,9
28,5	31	15	1,8

Таблица 3.

Длинна плеч 13,3+27,75 метров
Диапазон	R	X	КСВ
3,550	80	0	1,5
3,650	100	11	1,9
7,1	58	0	1,1
14,15	49	0	1,1
28,5	38	0	1,3

Таблица 4.

Длинна плеч 13,2+27,75 метров
Диапазон	R	X	КСВ
3,550	50	0	1,0
3,650	63	0	1,3
7,1	65	0	1,1
14,15	55	0	1,0
28,5	49	0	1,3

В результате настройки был выбран вариант длин плеч, представленный в таблице 4.

Схема трансформатора представлена на рис.5.

Рис.5.
Данные измерения КСВ трансформатора , выполненного по схеме рис.5, представлены в таблице 6.

Таблица 6.

Частота, мГц	1,76-6,8	6,8-11,3	11,3-13,75	13,75-14,76	28,0-30,0
КСВ	1,0	1,1	1,3	1,4	1,3

Фото трансформатора рис.6.

Таблица 7.

Длинна 13,3 +27,7 метров
Диапазон	R	X	КСВ
3,579-3,797	57	0	1,7
7,04 – 7,2	49	0	1,5-1,4
14,100 – 14,350	61	0	1,3-1,1
28,010 -28,595	41	3	1,1-1,5

Фото антенны рис.7.

Рис.7.
г. Нижневартовск 2010 г.

Простой широкополосный диполь на 80 метров

Home — Techniek — Electronica — Radiotechniek — Радиолюбительская зона — QST — Простой широкополосный диполь на 80 метров

Превратите имеющийся 80-метровый диполь в широкополосную антенну, просто изменив фидерную линию. Возможна многодиапазонная работа.

Обычный полуволновой диполь с коаксиальным питанием не обеспечивает низкий КСВ на всем 80-метровом диапазоне — неудобство для тех из нас, кто любит работать по телефону и CW в этом диапазоне.Было описано несколько подходов к преодолению этого ограничения, за исключением антенного тюнера на станции. (1) (2) Антенная система, описанная здесь, проще, чем любая из ее предшественников, и имеет следующие особенности:

КСВ 2: 1 или лучше достигается во всем или большей части 80-метрового диапазона.
Длина и внешний вид антенны такие же, как у обычного полуволнового диполя. Следовательно, он легкий и имеет небольшую ветровую и ледовую нагрузку.
Конфигурация антенны допускает многополосную работу с одной фидерной линией.
Потери из-за широкополосного согласования приемлемы.
Стоимость примерно такая же, как у обычного полуволнового диполя.

Все данные КСВ, приведенные в этой статье, были измерены на стороне передатчика фидерной линии. Эталонное сопротивление составляет 50 0, поскольку большая часть оборудования рассчитана на это сопротивление. Термин «антенная система», используемый в этой статье, включает не только излучающий провод, но также фидер, балун (если используется), любые меры молниезащиты, антенный тюнер и так далее.

Сама дипольная антенна не является широкополосной; система использует широкополосное соответствие. Ключевым широкополосным элементом этой антенной системы является резонатор линии передачи. Часть линии передачи компенсирует реактивное сопротивление диполя вдали от его резонансной частоты. Эта часть линии кратна электрической половине длины волны. Другая часть линии представляет соответствующий импеданс источника для резонатора линии передачи (TLR).

Сначала я опишу вариант широкополосной антенной системы, а также некоторые практические результаты.Затем я расскажу о важном вопросе потерь в антенной системе. Ниже приведены некоторые варианты, соответствующие конкретным требованиям, и метод использования антенны для нескольких диапазонов. Я также сравню широкополосное использование линии передачи-резонатора с другими методами расширения.

Таблица 1 — Расчетная и фактическая длина широкополосной дипольной антенны на AI1H
Расчетный	Фактический
¼λ Коаксиальный кабель	43,3 фута	43.3 фута
1λ Коаксиальный кабель	173,1 фута	170,5 фута *
Диполь	124,5 фута	122,7 фута

* Включает 11 дюймов для балуна.

80-метровая широкополосная антенная система

На рис. 1 показана простая широкополосная антенная система, которая используется на моей станции. Собственно антенна представляет собой полуволновой диполь с центральным питанием. Линия передачи сегментирована на одну коаксиальную электрическую длину волны 50 Ом и электрическую четверть длины волны коаксиального кабеля 75 Ом.Расчетная и фактическая длины показаны в таблице 1. Длины были рассчитаны с использованием формул, приведенных далее в этой статье, с использованием центральной частоты (Fo) 3,75 МГц и VF (коэффициента скорости) 0,66. Фактическая длина была получена после того, как я выполнил процедуру настройки, описанную ниже. Производственные отклонения от опубликованных коэффициентов скорости кабеля и некоторое растяжение коаксиального кабеля способствовали возникновению различий между фактическими и измеренными значениями. (Фактическая длина была измерена на ненатянутом кабеле.) Антенна установлена в виде перевернутой буквы V с углом включения 140 ° и высотой вершины 60 футов. Сечение провода №14, но это не критично.

Рис. 1. Одна из форм простой широкополосной антенной системы. Он похож на обычный диполь, за исключением 1/4 длины волны 75 Ом. Пункты A и B обсуждаются в тексте.

КСВ этой системы (на передатчике) как функция частоты показан на рисунке 2. Для сравнения также показан КСВ для того же диполя, на который подается примерно 5/4 длины волны (214 с использованием ножек) коаксиального кабеля RG-213.(Это такая же общая длина, что и у сегментов RG-213 и RG11, используемых в широкополосной системе.) Ширина полосы КСВ 2: 1 широкополосной системы в 2,2 раза больше, чем у традиционной системы — и единственное различие заключается в конфигурации фидерной линии!

Рис. 2 — Измеренный КСВ в зависимости от частоты для широкополосных и обычных антенных систем.

Излучающие свойства широкополосной антенны в 80-метровом диапазоне практически идентичны свойствам дипольного среза для любой конкретной частоты в этом диапазоне.Кроме того, поскольку антенная система разработана для передатчика 50 Ом, длина фидерной линии может быть увеличена путем добавления необходимой длины коаксиального кабеля 5042 между передатчиком и четвертьволновым сегментом (точка A на рис. 1).

Балун 1: 1 должен быть установлен в точке питания антенны. Я использую балун на общих принципах. Часто он не обеспечивает видимой разницы в работе, но балун минимизирует излучение в линии питания. Вы можете определить, нужен ли вашей антенне балун, измерив КСВ в зависимости от частоты с установленным балуном и без него.Если балун не нужен, два набора данных будут идентичны.

Потери в антенной системе

Важно знать потери в любой антенной системе. Это особенно верно для широкополосных антенн, потому что одни потери могут расширить полосу пропускания антенной системы. Как показано в следующем разделе, конфигурации, представленные в этой статье, не приводят к значительным потерям. Хотя в антенных системах существуют и другие составляющие потерь, мы сосредоточимся на основных из них: потерях в фиде и рассогласовании.Другие потери, такие как омические потери в антенном проводе, одинаковы как для обычных, так и для широкополосных систем, описанных здесь.

Проще всего понять потерю в фиде. Это неизбежно, и оно минимально, когда линия питания плоская (когда КСВ линии близок к 1: 1). На ВЧ потери в линии питания в основном возникают из-за омических потерь в медных проводниках.

Потеря рассогласования возникает, когда импеданс, видимый передатчиком, не является комплексно сопряженным импедансом передатчика (когда линейный КСВ передатчика не равен 1: 1).Для передатчика 5042 потеря рассогласования составляет 0 дБ, когда полное сопротивление нагрузки составляет 50 S2. Когда полное сопротивление нагрузки не равно 50 S2, потери рассогласования могут быть равны 0 дБ, если передатчик с настраиваемым выходным каскадом (например, обычный линейный усилитель лампового типа) настроен на сопряженное согласование. Антенный тюнер также может обеспечить это согласование. Однако в этом случае потери антенного тюнера (возможно, до 1 дБ) заменяют потери рассогласования в уравнении общих потерь. Эта тема здесь не обсуждается.

Если вы не используете антенный тюнер и передатчик имеет выход с фиксированной настройкой 50 Ом, крайне желательны нагрузки, которые представляют передатчик с КСВ ниже 2: 1.Влияние высокого КСВ на потери из-за рассогласования станет очевидным в следующем разделе.

Убыток следует рассматривать в перспективе. Все описанные здесь широкополосные антенные системы имеют в худшем случае общие потери менее 3 дБ — этого недостаточно, чтобы заметить их во многих 80-метровых QSO. (Если потери составляют 3 дБ, половина выходной мощности передатчика излучается, а половина теряется где-то еще.) Основным эффектом потерь является нагрузка на компоненты системы: на передатчик из-за несовпадения нагрузки и на линию передачи. из-за нагрева.

Варианты

Описанная выше широкополосная антенная система хорошо подходит для установки на моей станции, где расстояние между хижиной и антенной относительно велико (более 200 футов) и потому что я использую усилитель мощностью 1 кВт. Другие комбинации фидерных линий лучше подходят для других установок. Некоторые из них показаны на рисунках 3–5 вместе с расчетными данными КСВ и потерями. На основе этой информации вы можете выбрать подходящую комбинацию кормовых линий для ваших нужд.

Рис. 3 — Конфигурации антенной системы для длинных фидерных линий. Сплошные линии — КСВ; пунктирные линии — потери в фидере; а пунктирные линии — потери в линии питания плюс потери из-за рассогласования. В A — обычная система, использующая линию подачи RG-213; в точке B линия питания представляет собой отрезок λ RG-11 (75 Ом), за которым следует 1 λ RG-213; а в точке C за сегментом ¼λ RG-11 следует 1 λ из RG-11 (одна часть 5/4-λ из RG-11). Общая длина фидерной линии в каждом случае составляет 216,4 футов.

Рис. 4 — Антенные системы для больших мощностей и более коротких линий питания.Сплошная линия показывает КСВ; пунктирные линии представляют потери в фидерной линии; а пунктирные линии означают потерю в линии питания плюс потерю рассогласования. В точке A линия подачи — RG-213; в точке B это отрезок ¼-λ RG-11, за которым следуют две параллельные ½-λ, длины RG-213; в точке C за отрезком ¼-λ RG-11 следуют два параллельных отрезка RG-11 длиной ½-λ; и в D за ¼-λ из RG-11 следует ½ λ из RG-213. Общая длина фидерной линии в каждом случае составляет 129,8 футов.

Рис. 5 — Антенные системы для маломощных и более коротких линий питания.Сплошные линии показывают КСВ; пунктирные линии представляют потери в фидерной линии; а пунктирными линиями показаны потери в линии питания плюс потери из-за рассогласования. В точке A линия подачи — RG-58; в точке B это отрезок ¼-λ RG-59, за которым следует ½-λ RG-58. Общая длина фидерной линии в каждом случае составляет 129,8 футов.

На рисунках также показаны характеристики обычных дипольных антенных систем. Если вы сравните их, вы увидите, что резонатор линии передачи обеспечивает широкополосную связь без значительных потерь.Я не пробовал все эти комбинации, исходя из своего опыта, они должны работать так, как предполагалось в большинстве ситуаций, если излучатель не сильно отклоняется от модели, которую я использовал в своих расчетах: диполь длиной 125 футов, высотой 40 футов и из проволоки # … Эта модель основана на данных, предоставленных Уолтом Максвеллом, W2DU, в его книге «Размышления». (3) Я выбрал его данные, поскольку они типичны для многих 80-метровых установок.

Во всех широкополосных антенных системах используется-волновая секция и ½- или 1-волновая секция.На рис. 3 показана система для длинных линий подачи. В нем используется кабель RG-11 и RG-213, и его следует учитывать для всех уровней мощности. На рис. 3В показан случай, показанный на рис. 1 и используемый на моей станции. Линия питания на рис. 3C представляет собой непрерывный отрезок кабеля RG-11 длиной 5/4 длины волны. Резонатор линии передачи — это ближайший к антенне участок кабеля с длиной волны I длины волны.

Этот подход также будет работать с избыточным кабелем CATV Hardline на 75 Ом. Участок 3/4, 5/4 или 7/4-λ ½ дюйма Hardline дает потери в линии передачи менее 2 дБ плюс потери рассогласования по всей полосе, а общие потери менее 1 дБ на любых 300 кГц диапазона группа.Эта конфигурация особенно привлекательна для участников соревнований и DX-игроков, потому что даже довольно длинная линия — 7/4 Λ — это 372 фута ½-дюймового жесткого кабеля CATV — дает низкие потери и очень хорошее согласование, скажем, в диапазоне от 3,5 до 3,8 МГц. диапазон.

Три широкополосные антенные системы показаны на рис. 4. Все они являются кандидатами для приложений, требующих более коротких фидерных линий. На рисунках 4B и 4C показаны характеристики, достигаемые при параллельном подключении коаксиальных кабелей для достижения низкого эквивалентного характеристического импеданса.Рис. 3B, полученный из резонатора линии передачи RG-213 с длиной волны I, и Рис. 4B очень похожи. В последней системе используется такое же количество кабеля, но он разрезан пополам и подключается параллельно. Это станет ясно на боковой панели «Как это работает». Конфигурация на рис. 4D привлекательна своей простотой.

В приложениях с низким энергопотреблением без длинных линий питания можно использовать коаксиальный кабель RG-58 и RG-59. На рис. 5В показано, как достигается превосходная широкополосность с помощью удивительно простой фидерной линии.Опять же, расширение диапазона не приводит к штрафу за потери.

Настройка широкополосной антенной системы

Антенная система проста в сборке и настройке. Сначала рассчитайте длину (в футах) сегментов линии передачи:

где:
L _{четверть} = длина четвертьволнового сегмента
L _{половина} = длина полуволнового сегмента
L _полный = длина двухполупериодного сегмента
VF = коэффициент скорости
Fo = центральная частота в МГц

Хорошая отправная точка для длины дипольного провода (в футах):

Для 80-метрового приложения я предлагаю использовать Fo равным 3.75 МГц. Рекомендуется обрезать провода так, чтобы общая длина была на 4 фута больше, чем необходимо, на случай, если вам потребуется удлинить провод во время настройки. Пропустите 2 фута дополнительного провода через изолятор на каждом конце и снова оберните его вокруг антенного провода.

Для настройки антенной системы вы измените только длину диполя и линии передачи-резонатора. Наилучший подход — построить антенную систему, как я здесь обрисовал, и измерить КСВ на стороне передатчика системы.Любой наклон или сдвиг частоты в характеристике КСВ можно устранить путем увеличения или уменьшения длины диполя или длины резонатора линии передачи. Начните с изменения длины диполя. Чтобы улучшить КСВ на верхнем конце диапазона, диполь должен быть укорочен; Чтобы улучшить КСВ на нижнем конце диапазона, диполь необходимо удлинить. Постепенно добавляйте или вычитайте 6 дюймов от обеих сторон диполя до тех пор, пока кривая КСВ не станет симметричной относительно центральной частоты.

Сдвиг частоты может потребоваться для центрирования характеристики КСВ в 80-метровом диапазоне.Вы можете переместить всю кривую вдоль оси частот, не вызывая асимметрии, изменив длину диполя и резонатора линии передачи, используя следующее уравнение:

ΔF — требуемый сдвиг частоты в килогерцах. Укорачивание диполя и резонатора перемещает центр кривой вверх по частоте, а их удлинение перемещает центр вниз. Длину четвертьволнового сегмента изменять не нужно, поскольку характеристика КСВ не очень чувствительна к его длине.

Молниезащита

Каждая антенная система должна быть спроектирована так, чтобы минимизировать вероятность удара молнии. Одна часть этого состоит в том, чтобы все части антенны находились под потенциалом земли. Заземление должно выполняться за пределами хижины с помощью хорошего заземляющего стержня.

Я рекомендую вам установить коаксиальный молниеотвод, который отводит любой статический заряд от центрального проводника, в точке B на рис. 1. Протектор (и, следовательно, экран линии питания) должен быть подключен к высококачественному заземляющему стержню ( электрики) забиты на 8 футов в землю.

Преобразование существующих 80-метровых диполей

Изучение случаев, показанных на рисунках 3B, 4D и 5B, показывает, что можно легко преобразовать многие существующие 80-метровые полуволновые дипольные антенны. Поскольку наиболее популярным способом питания 80-метрового диполя является коаксиальная линия питания с сопротивлением 50 Ом, преобразование в широкополосную антенную систему не вызывает затруднений. Сначала настройте диполь для резонанса около 3,75 МГц. Затем перережьте фидер с сопротивлением 50 Ом на расстоянии, кратном половине длины волны электрического поля (на 3.75 МГц) от антенны. Вычислите эту длину, используя Уравнение 2 или Уравнение 3. Добавьте четвертьволновую секцию 75 Ом, затем завершите пробег до хижины (при необходимости) с помощью коаксиального кабеля 50-0. Затем используйте процедуру настройки, описанную ранее, для оптимизации системы.

Многодиапазонный режим

Большинство широкополосных 80-метровых антенных систем можно использовать только в 80-метровом диапазоне, поскольку элементы широкополосного доступа не позволяют эффективно передавать мощность в других диапазонах. Это неверно с подходом, описанным здесь, поскольку структура состоит только из диполя с центральным питанием и линии передачи.Кроме того, сегменты линии передачи близки к длине электрической полуволны, кратной величине около 40 метров и в других диапазонах. Это открывает возможность параллельного соединения других полуволновых диполей с 80-метровым диполем и совместного использования фидерной линии.

Чтобы свести к минимуму их взаимодействие, различные диполи должны быть удалены друг от друга от точки питания. Конечно, произойдет некоторое взаимодействие, и вы должны будете настроить многополосную систему в соответствии со своими требованиями. Я рекомендую сначала настроить 80-метровую широкополосную систему, а затем диполь с самой высокой частотой и так далее.Только 80-метровая антенна будет широкополосной, но такая широкополосная связь не требуется на других диапазонах. На рис. 6 показан результат добавления 40-метрового диполя к антенне на рис. 1. Длина каждой ножки диполя составляет 34,4 фута. Обратите внимание, что КСВ на 80 метрах меняется очень мало по сравнению с рис. 2. Никаких изменений в 80-метровом диполе или линии передачи не производилось.

Рис. 6. Измеренный КСВ для многодиапазонной антенной системы на 80 и 40 метров.

Описанный выше подход с несколькими диполями обеспечивает резонанс на нескольких диапазонах и устраняет необходимость в антенном тюнере на этих диапазонах.Конечно, если вы используете антенный тюнер, работа на всех диапазонах ВЧ должна быть возможна, но это расположение обычно не так эффективно, как многорезонансная антенная система, описанная здесь, потому что потери в фиде намного выше.

Как это работает

Фундаментальный способ достижения широкополосного согласования с резонансной дипольной антенной включает параллельную настройку LC-цепи и соответствующее сопротивление источника. В статье RF Design * я описал метод проектирования таких сетей, даже с резонаторами с потерями.В верхней части рисунка А показаны эквивалентные схемы антенны и согласующей цепи. Внизу рисунка А показаны соответствующие элементы антенной системы.

Роль резонатора выполняет ближайший к антенне отрезок линии передачи. Оно должно быть кратным электрической полуволны. Четвертьволновая «Q» -секция, сделанная из коаксиального кабеля 7542, преобразует сопротивление 50-омного передатчика в 112,5 Ом (75 ²/50 = 112,5). Я не буду здесь вдаваться в детали дизайна; они являются предметом другой статьи, «Согласование широкополосной связи с использованием резонатора линии передачи», в рамках подготовки к сборнику антенн ARRL, том 4.

Чтобы структура, показанная на рис. A, обеспечивала широкополосное согласование, характеристический импеданс резонатора линии передачи и сопротивление передатчика должны находиться в пределах диапазона значений. К счастью, обычно используемые линии передачи, которые доступны с характеристическим сопротивлением 50 и 75 Ом, хорошо работают в этом приложении. Широкополосные системы на рисунках 3–5 показывают полезность этого подхода.

Рис. A — Эквивалентная схема широкополосной согласующей сети с потерями (вверху) и соответствующие элементы простой широкополосной антенной системы (внизу).

Рис. B указывает на еще один важный момент. Для этого применения сетевые параметры резонатора на одной длине волны (вверху) аналогичны параметрам полуволнового резонатора (внизу) с половиной характеристического импеданса верхнего резонатора. Параллельное соединение двух идентичных кабелей — удобный способ достижения более низких волновых сопротивлений. Это объясняет сходство фиг. 3B и 4B и сходство фиг. 3C и 4C.

Рис. B. Эти два резонатора линии передачи ведут себя практически одинаково в этом приложении.Характеристический импеданс каждого сегмента кабеля одинаков, поэтому характеристический импеданс нижнего резонатора вдвое меньше верхнего.

* Ф. Витт, «Оптимальные широкополосные согласованные сети с потерями для резонансных антенн», RF Design, апрель 1990 г., стр. 44-51, и июль 1990 г., стр. 10.

Сравнение с согласованием коаксиального резонатора

Как описанный здесь простой широкополосный диполь сочетается с другими подходами для достижения хорошего согласования во всем 80-метровом диапазоне? Согласованный широкополосный диполь коаксиального резонатора (4) (5) представляет собой одну из наиболее эффективных конструкций, опубликованных на сегодняшний день.Он обеспечивает широкополосное согласование на антенне за счет интеграции длины волны коаксиального кабеля как части антенны.

Поскольку согласование коаксиального резонатора обеспечивает хорошее согласование на антенне, КСВ на фиде невелик, а потери в фидере примерно такие же, как его согласованные потери. Однако сам коаксиальный кабель в спичке увеличивает системные потери. В итоге общие потери примерно такие же, как и для согласования коаксиального резонатора, но КСВ на передатчике ниже, никогда не превышая примерно 1.6: 1 от 3,5 до 4 МГц. Однако, если КСВ меньше 2: 1, более низкий КСВ будет иметь небольшое значение, если только вы не используете передатчик, который значительно снижает мощность при таком КСВ.

Обратите внимание, что подход, описанный в этой статье, использует тонкий провод для антенны. В большинстве других подходов к широкополосной связи используются дополнительные провода или излучатели, частично сделанные из коаксиального кабеля, и они уязвимы для повреждений от ветра и льда. Их дополнительный вес и сложность также являются ограничениями.

Из приведенного выше сравнения видно, что простая широкополосная антенная система по своей простоте имеет преимущество перед согласованием коаксиального резонатора, по крайней мере, в приложениях, где возможен более простой подход.Из-за ограничений доступных коаксиальных кабелей возможность удовлетворительной конструкции ограничена. С другой стороны, согласование коаксиального резонатора имеет больше пара-

регулировки.

(продолжение на странице 76)

AI1H, Франк Витт.

Асимметричная дипольная антенна-ловушка_p38

Ham знает и широко использует дипольные антенны с симметричным захватом. Классическим примером такой антенны является антенна W3DZZ. На мой взгляд у таких антенн есть только одно преимущество — диаграммы направленности антенн почти то же самое на разных диапазонах.Однако антенны есть много дефицита. Есть большой вес, сложность в конструкции, достаточно большая парусность и узкая полоса пропускания в нижних диапазонах, высокий КСВ на некоторых диапазонах.

Асимметричные дипольные антенны (которые используются by hams) лишены некоторых недостатков симметричного диполя-ловушки. Антенны. Однако главный недостаток асимметричных дипольных антенн — главный лепесток диаграммы направленности на нижних полосах по направлению к основным лопастям на других верхних полосах.

Интересная антенна была разработана мной путем комбинации этих двух типы антенн — симметричные дипольные антенны и асимметричные Дипольные антенны. Я назвал ее «Асимметричная дипольная антенна-ловушка». Антенна имеет диаграмму направленности, почти аналогичную диаграмме направленности симметричной Дипольные антенны-ловушки.Однако антенне нужно вдвое меньше ловушек. сравните с симметричными дипольными антеннами-ловушками. Итак, асимметричный Дипольная антенна-ловушка легче настраивается и имеет меньшую ветровую нагрузку. (сравните с симметричными дипольными антеннами-ловушками).

На рисунке 1 показана конструкция Асимметричная дипольная антенна-ловушка. Размеры антенны даны для высоты 15 метров над землей (есть в размер кронштейнов на высоту 15 метров над землей)

Как работает антенна: На 40-метровом диапазоне осталось провод и провод до ловушки на 7 МГц принимают участие в излучении антенны.Это несимметричный диполь с соотношением сторон 1: 2. На 80-метровом диапазоне слева есть трос и трос до ловушки. на 3,5 МГц принимают участие в излучении антенны. Так он асимметричный диполь с соотношением сторон 1: 2, однако левый провод длины диполя меньше провода антенны. На 160-м. полоса все правая часть антенны работает. Это не классический асимметричный диполь с соотношением 1: 2.Однако из-за индукторов в правом проводе и на небольшой высоте над землей антенна может быть согласован с сопротивлением 110 Ом с КСВ 1,25: 1.

Антенна имеет входной импеданс, близкий к 110 Ом на ее Рабочие полосы. Антенна может быть совместима с коаксиальным кабелем 50 Ом. с помощью бинокулярного трансформера 1: 2.56. Литература 1, 2 описаны такие трансформаторы.Не используйте автотрансформаторы. Автотрансформатор, как правило, не обеспечивает отключение ВЧ ток от внешней оплетки коаксиального кабеля.

Таким образом, кабель будет излучать и очень вероятно RFI и TVI вокруг антенны. Было бы полезно установить ВЧ дроссель на коаксиальный кабель перед вводом кабеля в комнату.

Для предотвращения поломка трансформатора статическим электричеством должна быть установлен резистор на 100 кОм (и более) в мосту с антенной проволока (любая из них, а лучше между средней точкой трансформатора) и оплетку коаксиального кабеля. Коса должен быть заземлен в лачуге. Сделал ловушки для антенны в соответствии с Ссылка 3 .

Изображение подобных ловушек находится по адресу Ссылка 4 .

Фиг.2 показывает диаграмму направленности антенны, установленной на высоте 30 метров выше земля.

Асимметричная дипольная антенна (OCFD) — или неправильное название Windom FD4 — UR4UNR

На написание статьи об этом типе антенн меня побудило то обстоятельство, что здесь не так много полезной информации, которую можно было бы правильно повторить.Замечу — правильный!
Использую антенны типа несимметричный диполь уже давно. Я повторил первые антенны из найденных в интернете конструкций, но работали они, мягко говоря, не всегда хорошо.
С появлением компактных антенных анализаторов теория смогла соединиться с практикой в виде точных графиков и измерений.

Поэтому — я считаю, что нам нужно собрать все в одну статью, и не стоит бояться повторять это, даже если ваши первые антенны, такие как «Виндомс», оказались неудачными.Хотя называть его Виндом ошибочно, ну да ладно.

Для информации: Windom Antenna — это однопроводная антенна, работающая непосредственно с землей. Наша версия — это именно асимметричный диполь.
Асимметричный диполь OCF — это незаземленная дипольная антенна, питаемая от двухпроводной линии, коаксиальной или параллельной с открытым проводом. Но поскольку наиболее распространенной и простой конструкцией является trx-коаксиальная антенна, давайте поговорим о такой конструкции антенны

Что мы знаем.

Полуволновой диполь подается в центр, где он имеет минимальный импеданс и максимальный ток. В идеальных условиях его сопротивление в точке Power составляет ~ 72 Ом. Это очень близко к фидерам 75 или 50 Ом. Это позволяет использовать диполь, соединяющий балансировочное устройство 1: 1 и коаксиал 75-50 Ом. Такой диполь будет хорошо работать и на нечетных гармониках, например, диполь на 40 м будет работать на 15 м и так далее.
Это в идеальных условиях; Суровая реальность показывает, что все окружающие предметы и высота над землей влияют на импеданс в точке питания.Например, если высота подвески меньше 0,13 лямбда, то сопротивление сместится вниз ближе к 50 Ом. И т. Д.
Также неизбежно, что при смещении места питания в сторону мы получим увеличение импеданса. Наша задача — найти участок (место подачи), где антенна примерно одинаково работала бы на более чем 2-3 поворотах. Забегая вперед, хочу сказать, что моя антенна успешно работает на 80м, 40м, 20м, 17м, 12м, 10м и 6м.
. Если исходить из теории, то сдвиг около 33% от конца диполя дает нам ~ 300 Ом на мощности. точка, что позволяет нам использовать unun 1: 6.Но поскольку антенна практически всегда виснет в разных условиях и очень далека от идеала, к тому же на разной высоте ее импеданс в месте питания просто непредсказуем.
Забегая вперед, хочу сказать, что при подвешивании около ~ 8 м в месте балуна и спуске плеч на ~ 2-3 м было выбрано идеальное расстояние до места кормления, и имело импеданс около 230-160 Ом, что требовало преобразования 3: 1 или 4: 1.
Итак, вернемся к теории, помните, что импеданс диполя Power Point будет зависеть от его высоты над землей и диэлектрической проницаемости земли под антенной. .Следовательно, симметрирующий блок 6: 1 может преобразовать импедансы ниже 300 Ом…, что делает коэффициент преобразования импеданса непредсказуемым. В этом случае текущий балун будет служить только радиочастотным дросселем… что лучше, чем ничего, но все же не то, что нужно. Поэтому без замеров с прибором и выбора правильной трансформации

не обойтись.

Принцип работы асимметричного диполя (OCFD)

Зная, что для диполя, в этом примере, для диапазона 80 м, в точке, смещенной на определенное количество% от центра, есть ток, нам нужно выяснить, что произойдет на оставшихся диапазонах.
Для этого нужно учитывать графику.
Рассмотрим, например, полуволновой диполь 80M. Исходя из сдвига 33%,
В целом на всех диапазонах такая антенна работает так:

Как видите, при приемлемом ВЧ токе, близком к максимальному, получаем диапазоны 80, 40, 20, 17, 12, 10, 6 м 3,5 МГц (диапазон 80 М)

Вторая гармоника (2xf0) = диапазон 40M (7 МГц)

Диапазон четвертой гармоники (4xf0) 20M (14 МГц)

Полоса пятой гармоники (5xf0) 17M (17.5 МГц)

Пятая гармоника составляет 3,5 МГц (5xf0) 17,5 МГц, но распределение частот 17 M для любительской секции немного выше по частоте на 18,068 МГц. Как видно на графике, антенна * физически * слишком длинная на частоте 18,068 МГц. Но в целом получаем вполне приемлемый результат

Полоса шестой гармоники (6xf0) 15M (21 МГц)
Полоса третьей гармоники (3xf0) 30M (10,5 МГц)

Третья гармоника от 3,5 МГц (3xf0) составляет 10,5 МГц.Раздел 10,1-10,15 МГц немного ниже. Таким образом, антенна становится * физически * немного короче, чтобы полностью покрыть три полных волны на частоте 10,1 МГц. Примерно то же самое и с 6-й гармоникой на частоте 21 МГц Можно смело утверждать, что на этих частотах антенна нормально работать не будет

Полоса седьмой гармоники (7xf0) 12M (24,5 МГц)

Седьмая гармоника 3,5 МГц (7xf0) составляет 24,5 МГц, но наше частотное распределение 12 M для любительской секции немного выше по частоте и составляет 24.89 МГц. Как видно на графике, антенна * физически * немного длиннее, чем необходимо, на частоте 24,89 МГц. Но опять же, мы получаем довольно хороший результат по току ВЧ, по месту подачи.

Диапазон восьмой гармоники (8xf0) 10M (28 МГц)

Диапазон 14-й (13-й) гармоники (14xf0) 6M (49 МГц)

В области 50-52 МГц тоже получаем неплохой результат и приемлемый ВЧ ток в Power point

Предварительные выводы Изучив все вышеприведенные графики, мы видим, что:
Точка питания со смещением 33% не позволяет использовать этот OCFD 80M в диапазонах 30M и 15M, где ВЧ-ток близок к нулю, что приводит к этой неработоспособности и сопротивлениям в тысячи Ом.И он будет вести себя довольно успешно на 80 м 40 м 20 м 17 м 12 м 10 м 6 м, имея импеданс в точке питания около 100-400 Ом (в зависимости от расположения и высоты антенны). Что дает возможность дальше успешно трансформировать в 50 (75) наш асимметричный коаксиал который нам нужен

БАЛУН ИЛИ УНУН?

Еще раз хочу отметить, что наша антенна не симметрична!
UNUN !. Но! Ко многим проблемам с синфазным … Работают не стабильно. TVI effect
Поэтому я использую системный дроссель 1: 1 + трансформатор напряжения 1: 4.Эта система отлично работает с OCFD. У Becurce хороший дроссель более -30 дБ и хорошее преобразование напряжения от 50 до 200 Ом

Мои результаты:

80 40 20 12 10 6 м — Квр меньше 1,4

17м — swr 2,6

Моя антенна с модами:

Мой балун на ядре FT240-K:

Мой результат в моем журнале) и канал Youtube. Наслаждайтесь буумингом ВКонтакте в Украине + 10db

Узнайте, что такое диполь в физике и химии

Диполи — одна из первых когда-либо созданных антенн.Действительно, самого Герца часто считают изобретателем диполя, 1886 г.). Это также простейшие конструкции антенн, при этом они остаются очень мощными и полезными во всех диапазонах.

Дипольные антенны являются «двусторонними» в том смысле, что они питаются от точки между двумя концами. В простейшей форме диполь будет питаться от центра, а его общая длина будет составлять половину длины волны на частоте передачи.

Полуволновой диполь с центральным питанием

Полуволновые полуволновые диполи с центральным питанием и длиной каждой ножки 1/4 длины волны, вероятно, являются наиболее распространенными антеннами, используемыми в любительской радиосвязи.Это пример сбалансированной антенны, не требующей противовеса или другого радиочастотного заземления.

Однако на приведенной выше схеме коаксиальный кабель не является симметричным фидером, потому что внешний экран заземлен, и, следовательно, сама фидерная линия может излучать. Это можно решить с помощью балуна.

Эти 1/2 волновые диполи могут использоваться на их нечетных гармониках, а также на их основных резонансных частотах. Например, любительский 40-метровый диапазон начинается с 7 МГц. Третья гармоника 3 x 7 = 21 МГц, где начинается 15-метровый диапазон.Таким образом, диполь с центральным питанием, который имеет длину полуволны на 40 метров (примерно 20 метров в длину или 66 футов), также может использоваться в качестве 15-метровой антенны.

Длина диполя для резонанса рассчитывается с использованием либо:

$L = \ frac {468} {частота (МГц)}$ для общей длины в футах, или ,

$L = \ frac {142.5} {частота (МГц)}$ для общей длины в метрах.

Диполь с питанием от центра (диполь OCF)

Как следует из названия, диполь OCF не питается от центра.Преимущество 1/2 волнового диполя OCF, питаемого на 1/3 от одного конца, заключается в том, что он может использоваться на основной частоте и ее четных гармониках.

Поскольку большинство любительских диапазонов являются гармониками других любительских диапазонов, это полезная функция. OCF длиной 1/2 волны на 80 метрах (40 метров или 132 фута) может использоваться на 80, 40, 20 или 10 метрах.

L рассчитывается по формулам выше. Размеры D1, D2 и D3 находятся по формуле:

<математика> D1 = 0.38L

$D2 = 0.62L$

$D3 = 0.14L$

Антенна G5RV

Хотя G5RV не является полуволновым диполем Как и описанные выше, эта антенна (изобретенная Луисом Варни, позывной G5RV) имеет некоторые физические характеристики с диполем с центральным питанием. Основное различие между диполем и G5RV заключается в том, что линия передачи G5RV является частью секции согласования, которая позволяет работать в нескольких диапазонах.Хотя G5RV можно использовать на 20 м без антенного тюнера, тюнер необходим для использования на других диапазонах.

Есть несколько различных вариантов G5RV. Наиболее известные из них проходят через лестничную линию с сопротивлением 450 Ом и длиной 10,6 метра (34,8 фута), причем один конец лестничной линии подключается к центральной точке питания антенны, а другой — через симметричный резистор к 50-омному коаксиальному кабелю. Кабельная подводка. Альтернативой является прокладка сбалансированной линии питания (например, двухжильной или лестничной) на всем протяжении от точки питания антенны до антенного тюнера.Последнее расположение может быть очень эффективным, но не все длины фидера могут быть настроены должным образом. (См. Подробное обсуждение фидерных линий.) Стандартные антенны G5RV имеют длину 31 метр (102 фута) (без фидера и длины согласующей секции) и могут использоваться на 80, 40, 20, 15 и 10 метрах. G5RV половинной длины длиной 51 фут можно использовать на 40, 20, 15 и 10; этот вариант известен как G5RV jr .

Антенна может быть установлена в виде горизонтального диполя или перевернутого V. Если она настроена как таковая, включенный угол на вершине должен превышать 120 градусов.Это означает, например, что младший G5RV будет подниматься не более чем на 13 футов выше концов диполя. Чтобы вычислить это, вы можете использовать следующее, где мы разбиваем треугольник, созданный перевернутой V, на два квадратных треугольника, чтобы применить простую тригонометрию:

$\ frac {height} {hypotenuse} = \ cos (половина включенного угла )$

отсюда:

$height = hypothenuse * \ cos (половина включенного угла) = \ frac {51} {2} * \ cos (\ frac {120} {2}) = 26 .5 * \ cos (60) = 13.25$

Обзоры и ссылки

W4RNL и VK1OD
провели отличный анализ G5RV. Филип Гримшоу (VK4KVK) написал исчерпывающую книгу о G5RV
Создание соединителя G5RV
VK2ACY — G5RV — Уэйн (VK2ACY) изготовил соединитель для G5RV, который работает на 80 м, 40 м и 20 м.
G5RV с использованием ленточного питателя 300 Ом. Детали конструкции от Jack VE3EED

Складной диполь

2 9 диполи также имеют длину 1/2 длины волны.(Греческая буква

\ lambda

обычно используется для обозначения длины волны.) Однако излучающие элементы состоят из двух параллельных проводов, соединенных на концах, а точка питания находится в центре одного из два провода. Преимущество свернутого диполя в том, что его импеданс составляет около 300 Ом, что позволяет питать его от симметричной линии с сопротивлением 300 Ом. Можно сделать и излучающие элементы, и фидер из двухпроводного кабеля с сопротивлением 300 Ом, хотя для преобразования импеданса на приемопередатчике до 50 Ом потребуется какой-либо антенный тюнер или согласующая секция.

Эти антенны обычно используются в ретрансляторах FM в диапазонах ОВЧ, хотя следует соблюдать осторожность при использовании двухпроводных кабелей с сопротивлением 300 Ом на ОВЧ и более высоких частотах.

Еще одно преимущество свернутого диполя состоит в том, что он имеет широкую полезную полосу пропускания, что позволяет ему покрывать большую часть полосы. Однако свернутые диполи нельзя использовать как часть веерного диполя, и, в отличие от обычных однопроводных диполей, они не могут использоваться с их четными гармониками — они резонируют с нечетными гармониками. (Оба эти ограничения возникают из-за того, что обычные диполи имеют более высокий импеданс вдали от своих резонансных частот и достигают минимального импеданса в резонансе, в то время как свернутые диполи имеют более низкий импеданс вдали от резонанса и достигают максимального импеданса в резонансе.При постоянном токе сложенный диполь представляет собой прямое замыкание через точку питания, в то время как обычный диполь представляет собой разомкнутую цепь.)

Диполь вентилятора

Можно подключить несколько диполей разной длины, каждый из которых резонирует на разных диапазонах. вместе в общей точке подачи и питаются одной линией подачи. Это известно как веерный диполь. Излучающие элементы диполей не должны идти параллельно друг другу.

Каждая из пар дипольных элементов A, B и C на этой диаграмме обычно обрезана для частоты в центре требуемого любительского диапазона.Общая длина каждой пары диполей составляет 1/2 $\ lambda$ .

Приблизительная общая длина дипольных элементов

Любительский диапазон	Общая длина (футы)	Общая длина (метры)
80 метров sband	120 футов	37 метров
Диапазон 40 метров	66 футов	20 метров
Диапазон 20 метров	33 футов	10.2 метра
Диапазон 10 метров	16,5 футов	5,0 метра

Коаксиальный диполь (двойная базука)

Коаксиальная дипольная антенна состоит из полуволнового участка коаксиальной линии с экраном, открытым в центре и подводящая линия, прикрепленная к открытым концам щита. Внешний проводник коаксиального кабеля действует как полуволновой диполь в сочетании с открытыми концевыми участками проводов антенны. Внутренние секции не излучают, а действуют как четвертьволновые закороченные шлейфы, которые представляют высокий резистивный импеданс в точке питания при резонансе и имеют тенденцию нейтрализовать реактивное сопротивление как частоту, выходящую за пределы резонансных частот, тем самым увеличивая полосу пропускания.

Антенну можно обрезать на любую рабочую частоту, от 160 метров и ниже. RG-58U способен обрабатывать полный киловатт. Такая широкополосная конструкция обеспечит низкий КСВ на всех диапазонах 80 и 40 метров. Строительные технологии не критичны. Его можно соединить с изоляторами и разгрузочными шнурами или сложить вместе в экстренной ситуации, просто скручивая и заклеивая лентой. Конечно, от того, насколько хорошо он будет построен, зависит, как долго он будет работать.

Коаксиальная дипольная антенна идеально подходит для скрытой работы.Поскольку он утеплен, его можно разместить на деревьях, под карнизами или рядом с отделкой дома, даже на чердаках. Его можно использовать как диполь, перевернутый V, вертикальный диполь и наклонный. Его концы можно загнуть для размещения необычных пространств. Антенна длиной 40 метров может использоваться на расстоянии 15 метров.

Таблица размеров

Коаксиальный диполь с ловушкой

Коаксиальный диполь с ловушкой — это асимметричная проволочная антенна с ловушками в различных точках вдоль плеч диполя, чтобы они резонировали на требуемых частотах.

На схеме ниже показаны приблизительные положения коаксиальных ловушек. Их следует проверить, отрезав их длиннее и подрезав для достижения резонанса.

Коаксиальные ловушки

Коаксиальные ловушки представляют собой катушки коаксиального кабеля, намотанные вокруг цилиндрических формирователей, как показано на схеме ниже. Обратите внимание на детали подключения внутри первого.

Формирователи могут быть усилены несколькими способами, чтобы избежать напряжения в паяных соединениях:

, сделав проволоку «ручкой», проходящей через каждую из форм.Припаяйте внутреннюю проводку к ручке в том месте, где она проходит через конец первой, а «дипольный провод» — к другому концу ручки.

Пропускание стержня из дерева, пластика, стекловолокна через каркас. Используйте это, чтобы обеспечить поддержку паяных соединений.

Ловушки можно гидроизолировать, заполнив их силиконовыми герметиками.

Размеры и частота ловушки

F	20 мм	32 мм	65 мм	90 мм	100 мм
1.83	T = 90,45L = 44,77CL = 711,51	T = 51,15L = 25,32CL = 596,34	T = 21,63L = 10,71CL = 477,85	T = 15,07L = 7,46CL = 452,22	T = 13,51 C = 6,69CL = 448,03
3,65	T = 45,81L = 22,67CL = 361,59	T = 26,33L = 12,03CL = 308,17	T = 11,80L = 5,84CL = 261,85	T = 8,53L = 4,22CL = 257,00	T = 7,73L = 3,83CL = 257,56
7,05	T = 24.14L = 11,95CL = 191,73	T = 14,22L = 7,04CL = 167,64	T = 6,82L = 3,88CL = 152,44	T = 5,09L = 2,52CL = 145,49	T = 4,66L = 2,31CL = 156,24
14,17	T = 12,41L = 6,14CL = 99,81	T = 7,59L = 3,76CL = 90,69	T = 3,93L = 1,94CL = 78,08	T = 3,02L = 1,49CL = 92,53	�
18,115	T = 9,87L = 4,88CL = 79,87	T = 6,13L = 3,04CL = 73.73	T = 3,25L = 1,61CL = 74,03	x	x
21,225	T = 8,52L = 4,22CL = 69,34	T = 5,35L = 2,65CL = 64,69	x	�	�
24,895	T = 7,36L = 3,65Cl = 60,62	T = 4,68L = 2,31Cl = 56,83	�	�	�
28,8	T = 6.45L = 3.19Cl = 53.11	T = 4.14L = 2.05CL = 50.59	�	�	�

Другие варианты диполей

«кроличьи уши» диполи обычно используются для телевизоров прием.Положение и длину дипольных рычагов можно отрегулировать для оптимизации приема.
Антенна-бабочка представляет собой дипольный элемент, в котором каждая секция ведомого элемента узкая в точке питания и расширяется на концах. Поскольку это дает немного более широкую полосу пропускания для антенны, бабочки обычно используются в качестве ведомых элементов на панельных антеннах для приема широкополосного УВЧ-вещания.
Нагруженный или укороченный диполь может быть сконструирован с использованием индуктивных нагрузочных катушек в каждой половине диполя.Как и загрузочные катушки для вертикальных антенн, они могут быть установлены в точке питания или (предпочтительно) в центре каждой секции элемента. Поскольку диполь состоит из двух четвертьволновых сегментов (вместо одного четвертьволнового элемента вертикали), требуются две нагрузочные катушки.
Вентиляторный диполь (вверху) состоит из нескольких диполей, каждый из которых имеет разную длину для разных полос и расположен на расстоянии нескольких дюймов друг от друга. Все отдельные дипольные элементы веерного диполя имеют общую точку питания.Эта конструкция может быть объединена с укороченным диполем , обеспечивая пары катушек нагрузки для каждой отдельной полосы. Поскольку эти антенны могут охватывать несколько диапазонов (например, 20 м, 40 м, 80 м), используя одну относительно простую конструкцию, они популярны для портативных радиолюбителей, таких как Field Day.
Многие из наиболее распространенных сложных конструкций антенн, такие как антенны Яги, логопериодические, панельные антенны или антенны с угловым отражателем, основаны на одном или нескольких диполях в качестве ведомых элементов, дополненных добавленными отражателями или директорами для увеличения направленности и усиления.

Сайт любительского радио — {Симметричный / Асимметричный}

Мы склонны классифицировать антенны как «симметричные» или «асимметричные».

(некоторые называют их сбалансированными или несбалансированными)

Примеры симметричных антенн:

Диполь
Яги
Quad
Дельта-петля

Примеры асимметричных антенн:

Длинный провод
Мобильный хлыст
Наземный самолет
Диполь со смещением от центра

Как и антенны, спичечные коробки бывают двух видов:

Асимметричный (несимметричный)
Симметричный (сбалансированный)

БОЛЬШИНСТВО ДОСТУПНЫХ СПИЧЕСКИХ КОРОБКОВ ДЕЙСТВИТЕЛЬНО АСИММЕТРИЧНО.

ВНИМАНИЕ ПОКУПАТЕЛЯ!

Их производители обычно продают их для согласования как асимметричных, так и симметричных антенн.

Они просто включают балун 4: 1 и утверждают, что спичечный коробок совместим с симметричными антеннами. НЕТ!

(по крайней мере, не очень)

Вопрос не в том, «могут ли они это сделать», а скорее в том, «насколько хорошо» они могут это сделать?

На самом деле «не так хорошо, как их маркетинг привел бы вас к полагать.»

В чем РАЗНИЦА?

Техническую разницу легко понять:

- В симметричном спичечном коробке все внутри спичечного коробки расположено симметрично двум проводам, питающим антенну.
- В асимметричном спичечном коробке одна линия от антенны проходит через согласующую схему, другая линия соединяется с землей и проходит прямо через землю коаксиального кабеля. ведущий к передатчику.
Практическую разницу не так просто понять:

Если у вас мощность 100 Вт или меньше, вы, вероятно, не заметите большой разницы. Проблема возникает при работе на большой мощности.

Проблемы вызваны синфазным током (CMC) на фиде антенны. С асимметричным спичечным коробком мы используем балун, обычно 4: 1. балун, чтобы помочь согласовать импеданс и, надеюсь, уменьшить CMC. ЭТО ЧАСТЬ ПРОБЛЕМЫ.НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ БАЛАН 4: 1, ЕСЛИ НИЧЕГО НЕ ДОСТУПНО. ВМЕСТО, ИСПОЛЬЗУЙТЕ ТЕКУЩИЙ БАЛАН 1: 1.

ПРИЧИНА: СМОТРЕТЬ: http://www.karinya.net/g3txq/tuner_balun/

К сожалению, если КСВ на балуне слишком велик, он не работает должным образом, и у вас могут возникнуть проблемы с CMC. Это усугубляется при работе на большой мощности. Это больше преобладает в балунах 4: 1, чем в балунах 1: 1. Результат: «РФ в лачуге».

Обжигаешь пальцы о клавишу, обжигаешь губы о микрофон и т. Д.

Худший случай: часть вашего оборудования может случайно перейти в режим НЕИСПРАВНОСТИ.

С хорошими симметричными спичечными коробками, такими как Annecke Symmetrical Koppler или Johnson Viking Matchbox, у вас, как правило, нет подобных проблем!

<СЛЕДУЮЩАЯ СТРАНИЦА: Ассиметричные спичечные коробки>

Асимметричный вертикальный диполь со шляпкой

Асы… [моргает]… что?

Мои поиски портативной КВ антенны привели меня к деталям вертикального диполя.В частности,…

… Асимметричный вертикальный диполь в шляпке…

… или сокращенно AHVD. Это имя дано в честь LB Cebik, который первым придумал эту фразу, но где я добавил слово «Вертикаль», чтобы применить его к своим целям. Этот пост документирует начало путешествия, которое началось во время исследования портативной ВЧ-антенны (20-10 м) для Дня поля 2013, а также портативной работы на маяках, пляжах, кемпингах и т. Д.

Это продолжается реальными данными из моей прототипной конструкции сборки, построенной из компонентов DX Engineering, плюс одна легкодоступная подставка для колонок.

Это заканчивается некоторыми испытаниями в реальных условиях на Дне поля, на моем дворе и на острове Хаттерас.

Обратите внимание, я не являюсь разработчиком концепции AHVD. Как вы увидите ниже, конструкция AHVD существует по крайней мере с 1997 года. Я разработал вариант AHVD, который будет использоваться для тестирования. Если вы хотите построить его прямо сейчас, пропустите этот пост и переходите к Сборка AHVD . Если вам нравится история проектирования антенн (а кто не прав!), Читайте дальше.

Давайте подробнее рассмотрим…

Симметричные вертикальные диполи со шляпкой

Лучшее место для начала объяснения симметричных диполей со шляпкой — изучение текущих коммерческих предложений.TransWorld Antennas [1] — это портативное устройство. Посетите веб-сайт для получения четких фотографий.

Л.Б. Статьи Чебика содержат некоторые из самых ранних ссылок, которые я смог найти, о концепциях проектирования симметричных и асимметричных диполей со шляпкой [2] [3] [4] [5].

Это важное чтение.

Один пример симметричного диполя со шляпкой существует в патенте 1980 г. [12] под названием «Портативная дипольная антенна с торцевой нагрузкой».

Поищите в справочных материалах больше примеров симметричного диполя со шляпкой [13] [14] [15].

Асимметричный диполь со шляпкой

В своей статье «Самолеты в космосе» [6] Чебик в конечном итоге переходит от симметричных диполей со шляпкой к асимметричным. Очевидно, что определение — это любой диполь со шляпкой, который физически не сбалансирован. Одним из его интересных выводов является то, что четвертьволновый монополь с четвертьволновыми радиалами представляет собой форму заштрихованного диполя… асимметричного заштрихованного диполя. Вот примеры Чебика…

Рисунок 1 — Примеры асимметричных диполей со шляпкой

На рис. 1A, 1B и 1C представлены различные концепции проектирования резонансных структур с различным расположением точек питания и размерами шляпок.1B и 1D почти идентичны, но самая большая разница — одна перевернутая. Чебик указывает на свободное пространство, на самом деле не имеет значения, где находится шляпа [6]. Рисунок 2D — это реализация следующей концепции дизайна…

1/4 Волновые радиалы — это спицы емкостной шляпы!

В 1997 году компания Cebik представила концепцию конструкции — старую добрую четвертьволновую монопольную антенну с радиалами, представляющую собой форму диполя со штриховкой [4] [6] с ключевыми точками, показанными на рисунке 2.

Рисунок 2 — Подача строганной вертикали

Standard Feed на Рисунке 2 — это традиционный 1/4 волновой монополь с 1/4 волновым радиусом.Это, как утверждает Чебик, всего лишь полуволновой диполь, половина которого имеет форму шляпы и перевернута. Обратите внимание, что точка питания находится на пересечении двух «половинок», где мы обычно думаем, что это должно быть. В справочниках по антеннам говорится, что импеданс точки питания составляет около 20-40 Ом в этой конфигурации в зависимости от высоты над землей и замыкается на 20-23 Ом при удалении от земли [18].

Мы ведь хотим 50 Ом, не так ли? Разработчики антенн знают, что наклон радиалов вниз поможет довести точку питания до 50 Ом [20].Чебик в своем комментарии предлагает другой путь…

Если смотреть с точки зрения моделирования свободного пространства, спланированная вертикаль — это просто диполь со шляпкой. С импедансом точки питания в диапазоне 20–23 Ом в резонансе, диполь со штриховкой не является наиболее подходящим вариантом для 50-омного коаксиального кабеля. Однако эта проблема легко решается, [если] мы помним, что диполь можно запитать практически в любом месте по его длине. Поскольку точка питания смещена далеко от центра, может потребоваться небольшая регулировка для повторного резонанса антенны.Для нашей шляпки [диполя] это может быть сделано либо с основным элементом, либо с радиальными / шляпными спицами [4].

Следовательно…

Смещенный от центра источник на Рисунке 2 представляет собой точно такую же 1/4-волновую несимметричную антенну, но с точкой питания в другом месте вдоль антенны. Предложение Cebik состоит в том, что на самом деле не имеет значения, куда подается питание на резонансную антенну, если вы управляете тем импедансом, который он представляет для вашей системы питания. В самом деле, мы можем прекратить питание диполя, если справимся с импедансом в пару тысяч Ом… как это делают антенны LNR EndFedz.В этом конкретном случае немного смещение точки питания увеличивает импеданс до значения, гораздо более близкого к 50 Ом.

Чебик продолжается…

Поскольку мы не можем легко подавать все 4 радиала (или 8, 16, 32 и т. Д.) Одновременно, мы можем просто удлинить основной элемент и сжимать радиалы до тех пор, пока желаемая точка не появится в «основании вертикали [ 4] ».

Таким образом…

3/8 WL Base Feed на Рисунке 2 использует 1/4 волновую монопольную антенну и вместо перемещения точки питания вдоль вертикального элемента вместо этого регулирует вертикальную и радиальную длину.Если вы посмотрите на среднюю и правую диаграммы на Рисунке 2 достаточно долго, вы увидите, что они обе эффективно достигают одного и того же результата при обнулении на идеале 50 Ом. Тем не менее, очевидно, что основной корм гораздо проще изготовить и правильно заправить линию подачи.

В выпуске 2007 года ARRL Antenna Book это тоже касается…

Высота по вертикали не обязательно должна быть точно [1/4 длины волны]. Могут быть использованы другие длины, и антенна может резонировать, регулируя длину радиалов [18].

… и позже…

Обратите внимание, что небольшое увеличение высоты увеличивает [Сопротивление точки подачи] до 51 [Ом]. Этот трюк с небольшим увеличением высоты для уменьшения размера надземной системы заземления и увеличения входного сопротивления может быть очень полезным [18].

Разработчик антенны Ричард Остин говорит в своем патенте (4 937 558) описание питания традиционного полуволнового диполя…

Известно, что импеданс диполя, питаемого в его центре, составляет приблизительно 70 Ом, и, кроме того, по мере смещения точки питания от центра импеданс диполя увеличивается.Использование этих явлений позволяет достичь согласования импеданса антенны с любым импедансом фидерной линии в соответствии с буквой и духом настоящего изобретения [21].

В случае диполя со шляпкой импеданс начинается примерно с 20-30 Ом, что позволяет нам довести его до «50 Ом» с подачей со смещением.

Кристман сказал об этом во время своих экспериментов 1988 года, сравнивая заглубленные и приподнятые радиалы и исследуя «что, если бы» сочетания 1/4 волновых и 1/8 волновых монополей и радиалов…

Возможно, что удивительно, но лучший исполнитель в этой группе — это монополь 1/4 длины волны с четырьмя радиалами 1/8 длины волны.Эта конфигурация обеспечивает большую мощность сигнала, чем другие варианты, а также имеет входной импеданс, близкий к 50 Ом [27].

Антенна C-Pole [17] и антенна на бельевой веревке используют аналогичный метод регулировки импеданса, который появился еще в 1940 году [19].

Низкоуровневые пользователи знают об асимметричной подаче

Любители НЧ-диапазона уделяют много внимания своим антеннам в нескончаемой погоне за большей эффективностью. Асимметричный вертикальный диполь в шляпке не ускользнул от их поиска.В 4-м выпуске Low Band DXing от ON4UN Вайс говорит об асимметричном вертикальном диполе…

Используя эту концепцию, мы можем представить себе вертикаль 3/8 [волны], которая будет использоваться в сочетании, скажем, с радиалами длиной 1/8 [волны]. Вертикальная линия с частотой 3,75 МГц, разработанная в соответствии с этими принципами, показана на рис. 9-35. Комбинация излучателя длиной 3/8 [волны] и радиалов длиной 1/8 [волны] не требует катушки для настройки антенны. Длина радиатора, показанная для проволочного элемента диаметром 2 мм, равна 26.Длина 9 метров. С четырьмя радиалами длиной 10 метров импеданс питания составляет точно 52 [Ом], что идеально подходит для линии питания 50 [Ом] [25].

Эффективность всегда важна для низкооблицовочного станка. Для достижения этой цели они избегают концентрации тока и напряжения в меньших областях с катушками и крышками [25]. AHVD не имеет катушек или сосредоточенной емкости. Второстепенным преимуществом является возможность добиться хорошего согласования с линией передачи 50 Ом за счет соответствующей геометрии проводов.

Балун (он же дроссель питающей линии) необходим

1/4 волновые радиалы помогают уменьшить, но не полностью устранить тенденцию антенны передавать энергию фидерной линии и опорной конструкции [4] [20] [22]; Это исторически известно как Антенна Эффект [20].Можно уменьшить антенный эффект, используя смещенную подачу, когда радиалы на длиннее на , чем вертикальный элемент [20]. Однако антенный эффект «заметно усиливается», когда радиалы укорачиваются всего на несколько процентов [20]. Поэтому предлагаемая топология антенны значительно увеличивает токи в фидерах и мачтах. Это приводит к двум требованиям:

Для линии питания антенны требуется «хороший» дроссельный балун 1: 1 в точке питания антенны.
Как вертикальный излучатель, так и горизонтальные радиаторы должны быть изолированы от радиочастотного излучения от опорной конструкции.

Шляпы, количество спиц и емкость

Поклонники конструкции антенн поймут, что чем больше проводящая емкостная область в шляпе, тем меньше она должна быть. Чебик тоже заметил это [4] [6]. Мои модели согласны.

Для следующих двух графиков я спроектировал 15-метровый асимметричный диполь со штриховкой с одним вертикальным элементом и горизонтальными лучами (также называемыми «спицами»). Точка питания находится чуть выше точки пересечения радиалов и вертикали. Я изменил количество спиц от минимум 2 до 9 [8] [9] [10] [24].Каждый раз, когда я вносил это изменение, я заново оптимизировал длину вертикали и радиуса, чтобы добиться точного соответствия 50 Ом. Я сделал это как в свободном пространстве, так и в обстановке, где радиалы находятся примерно на 4 фута над средней поверхностью земли.

На рис. 3 показаны результаты свободного пространства красным цветом, а надземный корпус — зеленым. Ось Y указывает длину вертикали (от радиальной высоты до вершины) и спиц (от центра до кончика) в дюймах. Во всех случаях мы достигаем входного сопротивления 50 Ом.

Рисунок 3 — Сравнение длины элементов в сравнении с# Радиальные спицы

При прочих равных, мы видим общую тенденцию, когда большее количество радиалов приводит к меньшей длине радиальных спиц. Длина вертикального элемента остается неизменной независимо от количества радиалов.

Это говорит о том, что более высокая площадь емкости с большим количеством радиалов эффективно сокращает радиальную длину. Это загрузка шляпы на работе.

Мы также можем сказать, что земля действительно влияет на антенный узел. Некоторые из споров о том, что «достаточно двух радиалов» [8] [16], предполагают, что наличие всего двух радиалов приведет к большему сцеплению с землей.Приведенный выше график показывает, что эффект заземления соответствует 2, 3, 4 или более радиальным спицам.

Другой способ просмотреть эту информацию — разделить длину вертикального элемента на длину радиальной спицы и построить график полученного отношения. Рисунок 4 делает именно это…

Рисунок 4 — Соотношение длины элемента в зависимости от количества радиальных спиц

Обратите внимание на то, что пример 4 радиалов над землей имеет отношение высоты к длине спицы примерно три, что близко соответствует приведенному выше примеру с малым бандером, где высота волны 3/8 и длина спицы 1/8 волны.

Это показывает, что мы можем построить антенну с более короткими радиальными спицами, если использовать их больше. Хотим ли мы этого, зависит от того, насколько сложна механическая сборка, которую мы хотим выдержать.

… но…

Двух радиалов достаточно

До тех пор, пока существует симметрия горизонтальных радиалов относительно вертикальной оси, картина (в дальнем поле) постоянна или, по крайней мере, очень похожа во всех направлениях. Чебик упоминает, что это его обсуждение L-антенны…

«Мы могли бы использовать любое количество ветвей заземляющего слоя больше 1, если они образуют симметричное расположение, чтобы гарантировать подавление горизонтально поляризованного излучения» [26].

Лапорт также предлагает использовать всего 2 луча [24].

Кристман также отмечает успех моделирования двух радиалов, говоря…

Чтобы выяснить, какое влияние на эффективность системы окажет сокращение трехмерной антенной системы до двух измерений, я затем смоделировал монопольные антенные системы с приподнятыми радиальными антеннами только с двумя радиалами. Результаты показаны в таблицах 6 и 7. Монополь 1/4 длины волны с двумя лучами 1/4 длины волны кажется лучшим в этой группе и фактически превосходит лучшие из четырех-радиальных «полупинтов» ранее. описал [.. .] [27].

Наконец, книга об антеннах ARRL предлагает…

Подъем может иметь несколько форм. Показан ряд проводов, расположенных с радиальной симметрией вокруг основания антенны [. . .]. Обычно используются четыре луча, но как можно использовать всего два или целых восемь [18].

Очевидно, что можно использовать более 8, пока существует симметрия, но только два горизонтальных радиальных элемента обеспечивают эту электрическую симметрию до уровня, совершенно приемлемого для обычного использования.

Статический заряд

Если мы реализуем вышеуказанные требования и электрически изолируем элементы, мы получим конструкцию, способную накапливать статический заряд. В этом случае помогут резисторы отвода утечки высокого номинала, 10 МОм или около того, между вертикальной и горизонтальной плоскостями. Некоторые могут увидеть преимущество в предоставлении пути, аналогичного тому, что вы называете землей в своей переносной операции. Окончательное решение, вероятно, относится к конструкции узла питания / балуна.

Эффективность излучения AHVD (или ее отсутствие)

Ничто не может изменить того факта, что эта конструкция антенны безупречна в практической эксплуатации.Хотя сама антенна настолько эффективна, насколько может быть без ловушек, катушек и т. Д., Факт остается фактом: любая антенна хороша ровно настолько, насколько хороши характеристики почвы поблизости. На примере 20 м моделирование выявляет следующие отрезвляющие моменты…

20-метровый AHVD в различных типичных почвенных условиях и в диапазоне практичных переносных высот обеспечивает эффективность излучения от 19% до 29%. Брось.
AHVD на 20 м над соленой водой повышает эффективность излучения до более 80%.Лучше.

Это мир с потерями. Зная об этой реальности, мы можем оценить следующие открытия усиления антенны.

Усиление AHVD = НУЛЬ! 🙁

Следует иметь в виду, что этот дизайн не творит чудеса с ложным обещанием поразительной выгоды. Любая приподнятая радиальная конструкция антенны снижает потери в самой антенне… и это очень хорошо. Однако потери на землю в непосредственной близости от антенны все еще существуют. Следующее моделирование демонстрирует различия между горизонтальным и вертикальным подходом.

На рис. 5 сравнивается 20-метровый двухрадиальный асимметричный вертикальный диполь со шляпкой (AHVD) с базой 3,5 фута над уровнем земли и 20-метровый перевернутый диполь V с пиком 20 футов над уровнем земли…

Рисунок 5 — Вертикальный диполь в зависимости от перевернутой буквы V относительно средней поверхности на 20 м

Мы видим:

Моделирование предполагает, что вертикальная антенна, находящаяся над средней поверхностью земли, имеет усиление около 0 дБи.
При вертикальной полярности угол взлета меньше, чем у горизонтальной антенны.
Потери на землю в дальней зоне очевидны для обеих, но особенно для вертикальной антенны.

Уолт Фэйр хорошо резюмирует это на своей веб-странице о вертикальных диполях [23].

Также примечание:

Усиление AHVD — равномерное поперечное и линейное, всего с двумя симметричными радиалами, что подтверждает предложение Лапорта использовать всего 2 радиала, настроенных естественным образом или с последовательной индуктивностью, в приподнятом противовесе [24].

AHVD Gain = БОЛЬШЕ! 🙂

Oceanside
Моя конкретная цель для этой антенны — использовать ее рядом с океаном, где вертикальная поляризация дает впечатляюще низкие углы взлета и усиление на несколько дБ больше.

Рисунок 6 — Вертикальный диполь в зависимости от перевернутой буквы V над морской водой на глубине 20 м.

Вертикальная поляризация дает преимущество для морской связи под малым углом. Обратите внимание, что перевернутая V-образная антенна имеет небольшую составляющую вертикальной поляризации на концах. Это становится очевидным, когда вы сравниваете линейные и поперечные графики. Если вы используете перевернутую букву V на пляже, ориентируйте диполь перпендикулярно ватерлинии, чтобы извлечь выгоду из этого небольшого бонуса.

Массивы Яги
Другой очевидной возможностью является размещение двух или более этих асимметричных диполей со шляпкой в массивах Яги-Уда.Комбинации практически безграничны, но с помощью моделирования возможно множество «рецептов» паразитного массива. На рисунке 7 показаны перспективы трехэлементной решетки «NBS Like» с использованием трех вертикальных диполей в классическом паразитном отражателе, драйвере и паразитном директоре, достигаемые с корректировкой только по длине элементов…

Рисунок 7 — Сравнение вертикального дипольного массива Яги с автономным вертикальным и инвертированным V.

Трехэлементная вертикальная решетка синего цвета добавляет более 4 дБ к одной вертикали и делает это в DX с учетом углов возвышения.Этот дизайн также обеспечивает разумную переднюю и заднюю части. График азимута, который здесь не показан, показывает очень широкую ширину луча … типичную для вертикального луча. Добавление дополнительных элементов быстро приводит к снижению отдачи. Дело в том, что небо — это предел. Вы можете получить хорошую диаграмму направленности без башен или мачт, используя множество антенн AHVD соответствующих размеров.

Коммерческие асимметричные дипольные антенны со шляпкой

Шиллер применяет вышеупомянутые дизайнерские идеи в своей линейке антенн Bravo [11] и делает ее доступной в качестве коммерческого продукта.Он использует загрузку катушки [24] в точке питания своей конструкции с двумя спицами [24] [26], чтобы сократить длину элементов для создания элегантной и портативной сборки.

Если вы хотите сразу же поэкспериментировать с конструкцией асимметричного вертикального диполя со шляпкой, то на момент написания этой статьи серия антенн Bravo — единственный коммерческий выбор. Он ориентирован на портативность / возможность сборки и, с использованием последовательных катушек индуктивности, на антенну меньшего размера.

Заключение

Schiller и его линейка продуктов Bravo возрождают интерес к концепции асимметричных вертикальных диполей с шляпкой.Вышеупомянутое означает повторное введение дизайна, восходящего по крайней мере к 1997 году, с обсуждениями Cebik, использующими методы еще во время Второй мировой войны.

Опытный образец

Пора что-то построить и протестировать. Следующая статья из этой серии будет посвящена моему прототипу, построенному из материалов DX Engineering, и новой подставке для колонок для штатива.

Список литературы

Антенны TWA — Пример симметричных диполей со шляпкой — http://www.twantennas.com/
Чебик, Л.B. «Примечания к вертикальным диполям со шляпкой для 10 метров», Антенны: рассказ и техническая информация (Antennex.com 2002)
Чебик, Л. Б. «Укороченные диполи и емкость Яги», Антенны Рассказы и техническая информация (Antennex.com 1997, 2006)
Чебик, Л. Б. «Перспектива моделирования на« наземных »плоскостях: региональные различия», Антенны, рассказы и технические данные (Antennex.com 1997)
Чебик, Л. Б. «Треугольник для короткого вертикального оператора», Antennas Tales and Technicals (Antennex.com 2008 или ранее)
Чебик, Л. Б. «Перспектива моделирования на« наземных »самолетах: самолеты в космосе», Antennas Tales and Technicals (Antennex.com 1997)
Чебик, Л. Б. «Моделирование и понимание малых лучей: Часть 8, Емкости и Яги», Рассказы об антеннах и техническая информация (Antennex.com 1997)
http://www.eham.net/ehamforum/smf/index.php?topic=41186.0;wap2
http://www.procom.dk/products/mobile-antennas/144-175-mhz2/antennas-for-motor-bikes/mca-1-z
http: // www.procom.dk/products/mobile-antennas/225-470-mhz2/antennas-for-motor-bikes/mca-70-tetra
Переносная антенна серии Schiller, T.H. Bravo, Антенны нового поколения (N6BT.com 2013)
Тоя М. «Переносная дипольная антенна с торцевой нагрузкой». Патент США 4,207,574, выдан 10 июня 1980 г.
ON4BAI, «Вертикальный диполь 10-40м.» 30 декабря 2003 г.
HB9MTN, «Вертикальный диполь на 40 м (и выше)».
N3OX, «Балконный диполь N3OX». 29 июля 2011 г.
Рэтледж, Д.et. др., «Вертикальные антенны — излучают ли радиалы?»
Cake, B. «Полюс C — наземная независимая вертикальная антенна» QST Magazine April 2004: 37-39. Распечатать.
«Низкочастотные антенны», Сборник антенн ARRL . Эд. Р. Дин Стро. (21-е изд., С. 6-17,18,19). Нью-Йорк: ARRL, Inc., 2007. Печать.
«Р.Ф. Линии передачи », Справочник радиолюбителя . Эд. Кеннет Уорнер. (18-е изд., С. 328). Конкорд, Нью-Гэмпшир: Американская радиорелейная лига, 1940.Распечатать.
Смит, Вудроу, «Офсетный десантник, улучшенный наземный самолет», Ham Radio Magazine . Февраль 1986: 43-48. Распечатать.
Остин Р. «Массив коллинеарных диполей». Патент США 4937588, выдан 26 июня 1990 г.
W8JI, «Наземные антенны и общий режим». Проверено 30 июля 2013 г.
Ярмарка, Уолт, Вертикальные диполи. Проверено 30 июля 2013 г.
Лапорт, Эдмунд А., «Радиовещательные антенны на зданиях», Radio Antenna Engineering , стр.139-40. Нью-Йорк: Книжная компания Макгроу-Хилла, 1952 г. Печать.
Вайс, Ули, «Вертикальные антенны», ON4UN’s Low Band DXing . Эд. Джон Деволдере. (4-е изд., С. 9-26,27). CT: ARRL, Inc., 2005. Печать.
Чебик, Л. Б. «L-антенна», Антенны, рассказы и техническая информация (Antennex.com 2008 или ранее)
Christman, A. «Подъемные вертикальные антенные системы» QST Magazine август 1988: 35-42. Распечатать.

Комплект дипольной антенны «кошачий ус» с диапазоном 40/80 метров, включая BalUn мощностью 150 Вт 1: 1

Описание

Комплект дипольной антенны с диапазоном 40/80 метров диапазона «кошачий ус», включая 150 Вт BalUn 1: 1

Дипольная антенна типа «кошачий усик» с диапазоном 40/80 метров представляет собой комбинированную дипольную антенну.К одной точке питания подключены несколько дипольных антенн. Безусловно, при фиксированной установке эта антенна имеет свои преимущества. Дипольная антенна с «кошачьим усом» в диапазоне 40/80 метров симметрична, поэтому уровень шума во многих случаях будет тише по сравнению с асимметричными антеннами. Использование хорошего баланса 1: 1 предотвращает синфазные токи, что также снижает помехи в окружающей среде. Симметричные свойства не требуют возможности заземления или противовеса. Общая длина (самый длинный диполь) прибл.40 метров.

Основная причина использования BalUn — убедиться, что коаксиальный кабель не является частью антенной системы и что он будет излучать нежелательные излучения. Это имеет всевозможные неприятные эффекты, подумайте о: помехах, электромагнитных помехах, радиочастотных помехах, нарушающих диаграмму направленности антенны, уровне беспокойного шума. Этот последний момент связан с тем, что при передаче не только экран коаксиального кабеля излучает, но и работает как приемная антенна.

Эта дипольная антенна «кошачий ус» с диапазоном 40/80 метров включает антенный провод по вашему выбору, включая кабельные зажимы и изоляторы.

Антенный провод

Экспериментальный провод: Этот провод состоит из медной оплетки сечением 1,0 мм2 с черным экраном, устойчивым к ультрафиолетовому излучению. Общий диаметр около 2 мм. Идеально подходят для экспериментов или праздничных антенн. Поскольку сердечник состоит только из меди, этот провод со временем будет растягиваться и продолжать свисать. Тем самым также ограничивается растягивающее усилие этой проволоки.

Медный / кевларовый провод: Этот антенный провод производится специально для комплектов HF в Нидерландах.Проволока состоит из кевларового сердечника с луженой медной оплеткой сечением около 1,1 мм2. 1x 0,4 мм кевлар и 24x 0,25 мм медь. Изолятор состоит из полиэтилена черного цвета, устойчивого к ультрафиолетовому излучению. Общий диаметр около 2,5 мм. Сила натяжения ок. 50 кг. Таким образом получается прочный, гладкий и относительно легкий антенный провод.

Медный / нержавеющий провод: Этот антенный провод производится специально для комплектов HF в Нидерландах. Проволока состоит из сердечника из нержавеющей стали (7×0, 35 мм) с толщиной около 1.Оплетка из луженой меди 0 мм2. 7x 0,3 мм из нержавеющей стали и 14x 0,3 мм из тонкой меди. Изолятор состоит из полиэтилена черного цвета, устойчивого к ультрафиолетовому излучению. Общий диаметр около 2,5 мм. Сила натяжения ок. 100 кг. Это прочный антенный провод с очень долгим сроком службы. На наш взгляд, это лучший выбор для стационарных антенн.

В этот комплект входит:

Антенна:

2x 21-метровый антенный провод на ваш выбор
2x 10,5 метровый антенный провод на ваш выбор
8x кабельный зажим из нержавеющей стали
Концевой изолятор 4x
4x Кабельный наконечник 5 мм
4x Термоусадочная муфта для кабельного наконечника

1: 1 Балун:

Корпус IP65 82x80x55 мм
Ферритовый тороид Amidon FT140-43
Обмоточный провод 22 AWG-4x 70 см PTFE 19 x 0.15 мм медь «Посеребрение»
PL 259 Шасси
Монтажная пластина тороид
Винты M3 6 мм из нержавеющей стали 4x
Нержавеющая сталь M3 Пружинная шайба 4x
M3 Кабельный наконечник
2x M5 Кабельный наконечник
2x нержавеющая сталь (A4) проушина M6 (разгрузка от натяжения)
2x Гайка M6 из нержавеющей стали
2x шайба M6 из нержавеющей стали
2x нержавеющая сталь M6 Пружинная шайба
2 болта M5 из нержавеющей стали, 25 мм
2 барашковые гайки M5 из нержавеющей стали
4x гайка M5 из нержавеющей стали
4x шайба M5 из нержавеющей стали
2x нержавеющая сталь M5 Пружинная шайба
4 зубчатые шайбы M5 из нержавеющей стали
4x болт M3 из нержавеющей стали 12 мм
4x гайка M3 из нержавеющей стали
4x шайба M3 из нержавеющей стали
4 зубчатые шайбы M3 из нержавеющей стали

Щелкните здесь, чтобы просмотреть подробное руководство по сборке 1: 1 BalUn и различных приложений дипольной антенны

Советы:

По возможности подвесьте антенну без мешающих элементов
Антенна может использоваться горизонтально и в виде перевернутой буквы V.

Несимметричный диполь на 160 и 80 м. О антенне несимметричный диполь от ub9jaf. Что было сделано

Несимметричные диполи — Опыт установки

Многодиапазонная КВ антенна «Несимметричный диполь. Несимметричный траповый диполь Что было сделано

«Антенный конструктор» — моя полевая антенна для QRP

Антенну натянул — Журнал Плотника — LiveJournal

Несимметричный диполь » Радиотелеграфный клуб RCWC

Антенна несимметричный диполь на 160 метров. Несимметричный траповый диполь. Что было сделано

Простой широкополосный диполь на 80 метров

80-метровая широкополосная антенная система

Потери в антенной системе

Варианты

Настройка широкополосной антенной системы

Молниезащита

Преобразование существующих 80-метровых диполей

Многодиапазонный режим

Как это работает

Сравнение с согласованием коаксиального резонатора

Асимметричная дипольная антенна-ловушка_p38

Асимметричная дипольная антенна (OCFD) — или неправильное название Windom FD4 — UR4UNR

Узнайте, что такое диполь в физике и химии

Полуволновой диполь с центральным питанием

Диполь с питанием от центра (диполь OCF)

Антенна G5RV

Обзоры и ссылки

Складной диполь

Диполь вентилятора

Коаксиальный диполь (двойная базука)

Коаксиальный диполь с ловушкой

Коаксиальные ловушки

Размеры и частота ловушки

Другие варианты диполей

Сайт любительского радио — {Симметричный / Асимметричный}

Асимметричный вертикальный диполь со шляпкой

Асы… [моргает]… что?

Симметричные вертикальные диполи со шляпкой

Асимметричный диполь со шляпкой

1/4 Волновые радиалы — это спицы емкостной шляпы!

Низкоуровневые пользователи знают об асимметричной подаче

Балун (он же дроссель питающей линии) необходим

Шляпы, количество спиц и емкость

Двух радиалов достаточно

Статический заряд

Эффективность излучения AHVD (или ее отсутствие)

Усиление AHVD = НУЛЬ! 🙁

AHVD Gain = БОЛЬШЕ! 🙂

Коммерческие асимметричные дипольные антенны со шляпкой

Заключение

Опытный образец

Список литературы

Комплект дипольной антенны «кошачий ус» с диапазоном 40/80 метров, включая BalUn мощностью 150 Вт 1: 1

Описание

Комплект дипольной антенны с диапазоном 40/80 метров диапазона «кошачий ус», включая 150 Вт BalUn 1: 1

Антенный провод

Антенна:

1: 1 Балун:

Добавить комментарий Отменить ответ