В настоящее время, благодаря доступности персональных компьютеров и программ
моделирования антенн, перед радиолюбителями открылись широкие возможности для
антенного творчества. Но удивительное дело: давайте попытаемся припомнить, много
ли за последнее время предложено действительно новых конструкций? Увы, трудно
дать утвердительный ответ. По-видимому, для создания антенн, кроме
вычислительных инструментов, требуется что-то еще — образование,
целеустремленность, интуиция и т.д. Словом, те качества, которыми, безусловно,
обладали конструкторы прошлого, не обремененные ПК, но, тем не менее,
обеспечившие удивительное развитие радиосвязи, в том числе любительской.
Вот и John P.Basilotto, W5GI, в духе наилучших радиолюбительских традиций создал
многодиапазонную проволочную антенну, которая ставит в тупик программы
моделирования антенн (именно поэтому в названии статьи употреблено слово
«таинственная»), однако успешно выдерживает самый важный тест — она хорошо
работает. Эту антенну длиной около 30,5 м можно использовать для работы в
любительских диапазонах от 80 до 6 м. Она была повторена многими американскими
коротковолновиками и получила лестные отзывы о своей работе.
Прообразом антенны W5GI послужила коллинеарная коаксиальная система, которую предложил James E.Taylor, W2OZH. Обычно в коллинеарной системе используются фазосдвигающие шлейфы, обеспечивающие питание внешних элементов в фазе с ВЧ-током, которым возбуждается центральный элемент. Такой шлейф можно изготовить из двухпроводной воздушной линии или из коаксиального кабеля. Обычно используется закороченный четвертьволновый шлейф, хотя будет работать и полуволновый шлейф, разомкнутый на конце. Проблема здесь чисто конструктивная — висящие шлейфы довольно громоздки, и, кроме того, портят внешний вид конструкции. Удачным решением является применение секций из коаксиального кабеля, которые выполняют две функции — обеспечивают необходимый фазовый сдвиг на 180° и являются частью излучающего элемента в коллинеарной системе.
По сути, в многодиапазонной антенне W5GI полуволновым трансформатором для 20-метрового диапазона на основе двухпроводной линии синфазно возбуждаются три коллинеарных полуволновых диполя этого диапазона. Может показаться, что предложен всего лишь вариант антенны G5RV. Однако в диапазоне 20 м это совсем другая антенна. Дело в том, что разработанная Louis Vamey, G5RV, система также имеет длину 3/2L, но ее элементы возбуждаются несинфазно. По-видимому, выбор такой длины (3/2L) был обусловлен желанием G5RV получить четырехлепестковую диаграмму направленности и низкий импеданс в точке питания. Однако John P.Basilotto, W5GI, конструируя антенну, стремился получить шестилепестковую диаграмму направленности на 20-метровом диапазоне с достаточным усилением в направлении, перпендикулярном линии расположения элементов, и, разумеется, малым импедансом в точке питания (для облегчения согласования антенны с трансивером).
Антенна W5GI изготавливается из провода диаметром 1,6 мм. Для коаксиальных шлейфов используется кабель RG-8X. В авторском варианте в качестве двухпроводной линии был применен плоский кабель с диаметром проводников 1 мм и волновым сопротивлением 300 Ом. При расчете длины линии необходимо учесть коэффициент укорочения. Так, для указанной 300-омной линии, имеющей коэффициент укорочения 0,91, для диапазона 20 м длина составила 9150 мм. Кроме указанной, можно использовать промышленную или самодельную воздушную двухпроводную линию с волновым сопротивлением 300…450 Ом, имеющую электрическую длину X/2 на 20-метровом диапазоне. Длина линии, в зависимости от ее типа и коэффициента укорочения, будет варьироваться в пределах 8,2… 10,7 м.
При изготовлении коаксиальных шлейфов отрезают 2 куска коаксиального кабеля RG-8X длиной 5032 мм каждый. Затем удаляют 50 мм оплетки на одном из концов (обозначим этот конец буквой А) и 25 мм оплетки и внутренней изоляции на противоположном конце (обозначим его буквой В) в обоих отрезках коаксиального кабеля. Затем к внешним концам центрального диполя припаиваются «внутренние» концы коаксиальных секций А (при этом экран ни с чем не соединяется). На концах В коаксиальных отрезков между собой спаиваются центральная жила, оплетка и начало внешних проволочных элементов. Все места соединений тщательно герметизируются.
Если при изготовлении антенны для шлейфов будет использоваться коаксиальный
кабель другого типа, возможно, придется подобрать длину шлейфов с учетом
параметров применяемого кабеля.
Минимальная высота установки антенны — 8 м над землей. В авторском варианте она
была натянута горизонтально, но некоторые коротковолновики, повторявшие эту
антенну, получили отличные результаты и при установке ее в виде Inv.V.
Типичные значения КСВ и комплексного импеданса антенны W5GI, измеренные
антенным анализатором MFJ-259:
Частота, КСВ, R, X,
3,550 — 1,5 — 42 — 34
3,650- 2,5 — 98 — 61
3,850 — 3,5 — 48 — 61
3,950 — 4 — 22 — 36
7,000 — 1,9 — 95 — 12
7,200 — <3 — 22 — 25
10,1 — 5,2 — 22 — 50
14 — 1,7 — 37 — 19
14,2 — 1,5 — 42 — 18
14,3 — 1,6 — 43 — 22
18,15 — 1,9 — 93 — 13
21,3 — 2,9 — 120 — 46
24,9 — 1,9 — 35 — 23
27,8 — 2,1 — 26 — 16
28,35 — 1,8 — 33 — 20
29,5 — 2,6 — 53 — 55
50,11 — 2.3 — 51 — 37
52,5 — 1,2 — 57 — 7
