Коаксиальный кабель, изобретенный в начале столетия для прокладки трансатлантической подводной телеграфной линии связи, был модифицирован в начале тридцатых годов для использования в области радио. В настоящее время ассортимент выпускаемого кабеля насчитывает сотни различных марок.
В статье Гречихин А., Проскуряков Д. Антенный эффект фидера отмечалось, что для устранения этого эффекта эффективный аппереодический BALUN можно выполнить , например, из части фидера, свив его в бухту.
Если антенна прототип (1) (антенна UA6AGW v.40.00) появилась на свет, как бы, сама собой, и я лишь немного помог ей, то описываемая в этой статье антенна «рождалась» долго и мучительно. Продвижение вперед происходило методом проб и ошибок в течении трех лет. Патент № 125777 (RU)
Простую в изготовлении и настройке антенну можно изготовить на базе полуволнового вибратора питающегося с конца (по напряжению), это классический вариант антенны с J-согласованием рис. 1. Эту антенну можно рассматривать как волновой вибратор, половина которого согнута в неизлучающую четвертьволновую линию, играющего роль согласующего и симметрирующего трансформатора.
Многие радиолюбители используют на низкочастотных диапазонах проволочные антенны, такие как “Дельта”, обычный полуволновой диполь или “веревку”, зачастую располагая их просто горизонтально. Эти антенны достаточно просты в конструкции и монтаже: проволочную антенну можно просто подвесить между домами. При этом высота подвеса горизонтальных антенн, как правило, невелика.
Радиолюбители-коротковолновики, операторы низкочастотных диапазонов 160 и 80 метров, постоянно стремятся улучшить прием на своих станциях. Проблема в том, что эффективные при передаче антенны (например, высокая вертикальная мачта) собирают при приеме слишком много помех. Эффективность приемной антенны не имеет решающего значения, поскольку уровень и сигналов и помех на низкочастотных диапазонах весьма велик, и к тому же не составляет особого труда применить малошумящий транзисторный предварительный усилитель.
У многих радиолюбителей остро встает вопрос об установки антенны. Многие не имеют доступа на крышу, или даже нет возможности выкинуть кусок провода из окна, например, на дерево.Что делать если вас не покидает идея выхода в эфир?
Нужен малогабаритный, легкий, вращаемый диполь для DX связей на 10-метровом диапазоне? Хотите сделать его за несколько часов, используя трубки от старой ТВ антенны? Хотите, чтобы это была легко повторяемая конструкция с хорошими параметрами, обеспечивающая минимальный КСВ по всему диапазону? Тогда это то, что вам нужно! КСВ = 1,0 во всем диапазоне, великолепна при работе с DX, удобное ручное вращение, габариты менее 2,5 метра - все при минимальных затратах!
Все время,прошедшее с момента публикации первой статьи об антенне UA6AGW [1],продолжалась активная работа,направленная на поиск оптимальной ее конструкции. Эта статья - своего рода отчет о проделанной в 2011 году работе по совершенствованию антенны.
Why using Vertical Dipoles: Everything starts in summer 2011, when i had to prepare antennas for the upcoming 2012 Pacific DXpedition (VP6T, TX6T, E51BKV, FK/F4BKV). I was always impressed by the strong signals VP6DX (Ducie Isl.) got with their VDA and I tried to make similar (but lighter) antennas that can be transported by a single man in his luggage. I got precious information from Cornelius DF4SA, the founder of Spiderbeam, and I was also helped by Jacques F6BEE for the calculations and modelisation part with MMANA-GAL software.
Многие радиолюбители применяют для работы в эфире симметричные антенны - диполи, квадраты и т. п., - питая их несимметричным коаксиальным кабелем в этих условиях, кабель не проявляет полностью своих экранирующих свойств: во время передачи он излучает энергию, а в режиме приема принимает сигналы (и помехи) со всех направлений. Для того чтобы устранить этот эффект, применяются симметрирующие устройства, которые подключаются между кабелем и антенной.
В походах и горных экспедициях габариты и масса антенны являются приоритетными факторами.Но при этом не менее важны - удобный способ развертывания и крепления ее элементов...
Предлагаемая вертикальная антенна (рис. 1) разрабатывалась как компромиссный вариант, обеспечивающий удовлетворительное качество работы на всех основных любительских КВ диапазонах. Вибратор универсальной антенны выполнен из алюминиевых труб диаметром 40...50 мм...
Для работы на диапазонах 40, 20, 14 и 10 м мной используется антенна типа Windom (см. рисунок). При эксплуатации в течение года антенна показала удовлетворительные результаты как при ближних, так и при дальних связях.
Предлагаем Вашему вниманию описание простой антенны, работающей в двух радиолюбительских диапазонах. При незначительной модификации данной антенны возможна ее работа также в диапазонах 80 и 20 м. При изготовлении такой антенны очень важен правильный выбор согласующих конденсаторов, которые должны выдерживать большие приложенные мощности и напряжения.
Интересный вариант малогабаритной рамочной антенны для любительских KB радиостанций предложия западногерманский коротковолновик DF9IV. Малогабаритные рамки - с периметром, существенно меньшим рабочей длины волны,- относят к так называемым магнитным антеннам, так как они реагируют (если речь идет о радиоприеме) на магнитную составляющую электромагнитной волны. Это обусловливает ряд преимуществ. Во-первых, такая антенна не требует хорошей (в радиотехническом смысле слова) "земли", т. е. соответствующих "противовесов", во-вторых, магнитная компонента волны глубже проникает в помещение. Малые размеры позволяют использовать ее как балконную или даже комнатную передающую антенну.
Удобными высокочастотными (ВЧ) соединителями, разветвителями и «переходниками» сегодня никого не удивить (рис. 1). Более того, странно, что появились они для массового применения радиолюбителями сравнительно недавно, хотя в профессиональной деятельности используются десятки лет, особенно в радиоизмерениях.
Высокоомная двухпроводная линия нередко нужна в радиолюбительской практике. И как отрезки для согласования и трансформации, и как питающий фидер многодиапазонной симметричной антенны (кстати, последнее – один из лучших способов создания многодиапазонной антенны) Итак, решено. Делаем линию. А как? Имеющиеся описания сводятся к тому...
Чтобы обеспечить хороший прием на KB обычно пользуются стационарными антеннами, согласованными и настроенными, либо антеннами для работы в полевых условиях. И в том и в другом случае место приема оказывается фиксированным по месту установки антенны. Любое перемещение требует остановки приема, выключения приемника, разборки антенны и сборки её и установки на новом месте. Если же важна мобильность, приходится пользоваться короткими штыревыми антеннами или вообще, суррогатными, сделанными из почти подручных материалов (куски проволоки, монтажного провода).
Малогабаритная антенна состоит из трех отдельных излучателей на диапазоны 80, 40 и 10 м, которые питаются одним коаксиальным кабелем. Длина каждого излучателя составляет четверть длины волны на каждом поддиапазоне. Одна часть излучателя расположена вертикально, другая - горизонтально. Соотношение длин этих частей можно изменять в некоторых пределах, однако, при уменьшении длины вертикальной части излучателя действующая высота антенны уменьшается.
Для изготовления малогабаритной двухэлементной Sigma-Yagi, предложенной Питером Шмидтом, DL9JFT, потребуется несколько метров стальной трубы, перлоновый трос, антенный канатик и четыре палки из стеклофибры. Как видно из рис.1 (размеры указаны для 20-метрового диапазона, в квадратных скобках - для 10-метрового диапазона, а в круглых - для Си-Би)
Среди советских и зарубежных коротковолновиков довольно широко распространена дипольная антенна W3DZZ, которая хорошо работает на прием и на передачу, довольно проста в изготовлении и хорошо согласуется с широко распространенными 75-омными кабелями РК-1 и РК-3.
На диапазонах (14,21 и 28 Мгц} антенна имеет сложную диаграмму направленности, что позволяет с почти одинаковым успехом работать в любом направлении.
Применение антенн разных диапазонов с параллельно включенными вибраторами весьма заманчиво, так как позволяет использовать общий фидер. Однако (как показывает практика) такие антенны, расположенные в одной плоскости, работают удовлетворительно только на низкочастотных диапазонах. На высокочастотных же диапазонах их эффективность из-за взаимного влияния значительно ухудшается. W6P1Z предложил применять комбинацию из двух антенн с разной поляризацией, что позволяет получить очень малое взаимное влияние и хорошую диаграмму направленности в вертикальной плоскости для обоих диапазонов.
Антенна уступает диполю при ближних связях, но существенно превосходит его при дальних QSO. Полоса пропускания на 7 МГц - около 500 КГц. Можно рекомендовать ее для работы на более высокочастотных диапазонах как в таком виде, так и в расчитанном однодиапазонном.
Итак, выставляю на общее обозрение вариант многодиапазонной антенны, рассчитанной для работы на КВ диапазонах 20-17-15-12-10 метров, а также на любой промежуточный диапазон, что заинтересует, например, СиБистов. Кроме этого, антенна работает и на более высоких частотах, чем 28-29 Мгц, ограничена лишь нижняя планка - диапазон 20м. Антенну можно пересчитать и на более низкие диапазоны - например начиная с 40 метров, и снова только нижний диапазон будет ограничивать широкополосность антенны.
Штырь ¼ λ с противовесами имеет вертикальную поляризацию и хорошо подходит как для работы с DX, так и для ближних связей, прямой волной. КПД штыря напрямую зависит от количества противовесов и окружающих предметов. Особенность работы штыревых антенн, заключается в том что в ''ближней зоне'' ваш сигнал будет слышен слабо и любой диполь его перекроет по уровню, однако в ''дальней зоне'', все будет наоборот. Наиболее ярко этот эффект выражен на НЧ-диапазонах (1.8 - 10МГц).
Итак, ближнюю зону мы накрыли антенной зенитного излучения, которая описана выше. Теперь займемся DX-ами. Описанная здесь антенна, идеальна для дальних связей маленькой мощностью, она выигрывает у четвертьволнового штыря с десятками противовесов, у полуволнового штыря и у высоко поднятого диполя. Разработал ее HB9SL и назвал ''Vertical Polarized 2 Element''.
Выбор диапазонов, в этой конструкции, обусловлен их популярностью среди радиотуристов. Подавляющее большенство экспедиций, работает именно на 40м и 20м. Диапазон 30м, не так популярен, но его легко добавить, что и сделано. Антенна симметричный вибратор, с опущенными концами (inv.V), очень удачна для работы малой мощностью. Она легко настраивается, хорошо согласуется и эффективно работает (усиление около 5dbi). Мало весит....
Описываемая антенна может быть полезна для применения в городах с плотной застройкой. Она представляет собой проволочную рамку с периметром в две длины волны. Предлагаемое размещение антенны показано на рис.1.
Эта простая антенна, работающая в диапазонах 14 и 28 MHz без переключений, состоит (см. рисунок) из вертикального незаземленного излучателя высотой 6,35 м, согласующего контура L1С1 и системы резонансных противовесов: четыре длиной по 5,21 м и четыре - по 2,62 м.
На рисунке показан элемент антенны - типа Quad, работающий в диапазонах 20, 14 и 10 м. Контур L1С1 настроен на частоту 15 Мгц, контур L2C2-на 28,8 Мгц. Антенна имеет уменьшенные размеры на диапазоне 20 м, полные размеры на 14 м и удлиненные - на 10 м...
При изготовлении KB антенны можно выиграть в усилении, если обычную рамку антенны двойной квадрат преобразовать в прямоугольную, как показано на рис. 1...
При налаживании коротковолновых антенн можно использовать измеритель АЧХ (Х1-19Б, Х1-7Б). Его выход соединяют с входом через ВЧ головку (рис. 1), а к точкам соединения подключают антенну.
Это две антенны диполь но расположенных друг над другом и запитанные одной фазированной линией . "H - антенна" обычно работает как одно диапазонный вариант, но при подборе определённой длины плеч можно сделать такую антенну и на несколько диапазонов .
Рассказывать о достоинствах направленных антенн нет необходимости - радиолюбители об этом и так знают. А вот о сервисных устройствах для подобных антенн поговорить стоит. К сожалению, многие самодельные направленные антенны не имеют даже примитивных устройств, позволяющих осуществлять точную ориентацию, не отрываясь от работы в эфире. Для этой цели и предназначено описываемое ниже устройство. Ввиду того что большинство радиолюбительских разработок по конструктивным особенностям достаточно уникальны, автор ограничился рассмотрением схемотехники устройства, в надежде что остальные детали конструкции радиолюбители смогут без труда реализовать самостоятельно. К сожалению, большинство радиолюбителей воспринимают рекомендации авторов статей (даже самые общие) как что-то незыблемое, и сознательно ограничивают себя в поисках оптимального варианта.
Включение элементов, электрически удлиняющих антенну, во внешние участки диполей более выгодно по сравнению с включением их в центр, поскольку оно обеспечивает более высокое сопротивление излучения по отношению к сопротивлению потерь системы. Кроме того, потери в этом случае получаются меньше за счет помещения элемента в точку, через которую Протекает меньший ток. Наконец такое включение удобнее и с конструктивной точки зрения - не требуется включать в центр диполя изолирующие вставки, ослабляющие жесткость конструкции.
Неотъемлемым условием, определяющим «дальнобойность» радиостанции, является наличие остронаправленной вращающейся антенны. Предлагаемая схема устройства автоматического поворота антенны (см. рисунок) позволяет оператору работать, не отвлекаясь на переключатель «Право-Стоп-Лево» это не сомненно повышает оперативность работы.
Для связи в диапазоне 28- 29, 7 МГц на радиостанции UB5GFI используется антенна "Тройной квадрат" с вертикальной поляризацией (см. рис. 1). Вертикальная поляризация применена для достижения уверенной связи прямым лучом, поскольку большинство любителей применяют в этом диапазоне штыревые антенны.
Эта антенна представляет собой разновидность известной многодиапазонной антенны "WINDOM" - диполя, у которого точка питания смещена от центра. При этом входное сопротивление антенны в нескольких любительских KB диапазонах составляет примерно 300 Ом. что позволяет использовать в качестве фидера и одиночный провод, и двухпроводную линию с соответствующим волновым сопротивлением, и, наконец, коаксиальный кабель, подключаемый через согласующий трансформатор.
Сколько бы не говорилось в эфире, да и в клубных беседах, до сих пор у многих наших коллег существует проблема расчёта полуволнового повторителя из коаксиального кабеля. На самом же деле, это простая арифметика. Ну, а для "гуманитариев", которым в эту самую арифметику совсем уж лезть не хочется, привожу таблицу, для кабелей с наиболее часто встречающимся коэффициентом укорочения 0.66
Для поведения дальних связей на низкочастотных диапазонах требуются полноразмерные антенны. Но чтобы установить нч антенну нужно очень большое пространство, поэтому сооружение антенн вызывает определённые трудности. Приходиться искать какое то компромиссное решение, то есть выбирать между размерами антенны и кпд. Очень хорошо себя зарекомендовали так называемые петлевые антенны..
О конструкции предлагаемой вниманию читателя антенны рассказал в эфире лет 10-15 назад радиолюбитель В.Волий (UA6DL), за что автор ему очень благодарен. Антенна работает до сих пор и в связи с отсутствием необходимости коммутаций и подстройки при переходе с диапазона на диапазон достаточно часто используется как обзорная или резервная. Измеренные значения КСВ на частотах 1,9 МГц - 1,9; 3,6 МГц-1,3; 7,05 МГц-1,2; 14,1 МГц-1,4; 21,2 МГц-1,7; 28,6-1,6.
