Site Loader

Укороченная вертикальная антенна для диапазона 40 метров / Антенны / Сайт радиолюбителей

В настоящее время многие коротковолновики используют довольно мощные (до 100 Вт) и компактные приемопередатчики. Однако для выездов на природу в этом случае чаще всего приходится брать довольно большие антенны, транспортировать и устанавливать которые нелегко. Поэтому определенный интерес представляют укороченные антенны, которые при небольших размерах имеют вполне удовлетворительную эффективность и позволяют проводить радиосвязи на средние и большие расстояния при мощности передатчика соответственно около 10 и 100 Вт.

Довольно простую укороченную вертикальную антенну (рис.1) для диапазона 40 м предложил немецкий радиолюбитель Rudolf Kohl, DJ2EJ. Антенна довольно компактна, но, по мнению автора, имеет неплохие параметры. Она представляет собой вертикальный излучатель длиной 2,5 м, емкостное реактивное сопротивление которого компенсирует удлиняющая катушка L1. Противовесами являются 6 горизонтальных проводников длиной по 2,5 м. Согласование входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением коаксиального кабеля обеспечивает катушка L2. Точную настройку антенны на рабочую частоту производят изменением индуктивности удлиняющей катушки L1 с помощью колец из порошкового железа, перемещаемых внутри катушки. Индуктивность согласующей катушки L2 достаточно подобрать при первоначальной настройке антенны. Для этой схемы согласования предпочтительна гальваническая связь всех компонентов, предотвращающая образование на антенне статического заряда. 

Учитывая, что противовесы не являются идеальной «землей» и в них протекает небольшой ВЧ ток, для предотвращения затекания этого тока на внешнюю поверхность оплетки коаксиального кабеля обязательно следует установить эф-фективный кабельный дроссель (рис.2), расположенный непосредственно под противовесами. Кроме того, если для антенны в качестве опорной применяется металлическая мачта, то ее следует электрически «разорвать» диэлектрической вставкой. 

КПД антенны зависит от отношения сопротивления излучения к сопротивлению потерь. Большое влияние на КПД оказывают потери в земле в ближнем поле антенны и добротность удлиняющей катушки. Повышенные сопротивления проводов и переходные сопротивления всех ВЧ токоведущих соединений снижают КПД антенны. 

Потери в диэлектриках и изоляторах особенно сильно проявляются в местах, где присутствует высокое ВЧ напряжение, поэтому для укороченной антенны, имеющей низкое сопротивление излучения (1,6 Ом) и приемлемый КПД, требуется согласующая цепь с малыми потерями. Для этого целесообразно объединять согласующие элементы и излучающие проводники в одну электрически и механически законченную конструкцию. 

Антенна, установленная на высоте 3 м над поверхностью земли, имеет коэффициент усиления -4,6 dBi при вертикальном угле возвышения максимума излучения 28°, что позволяет проводить радиосвязи на средние расстояния. Для радиосвязей на большие расстояния требуется, чтобы антенна излучала под малым углом к горизонту. Для этого (как следует из графика на рис.3) требуется установить антенну повыше.

 

Конструкция согласующего узла показана на рис.4 и 5. Согласующая цепь и изолирующие элементы образуют единый блок. Круглый пруток из полиэфирного стеклопластика длиной 1 м соединяется с монтажной панелью, на которой крепятся шесть противовесов длиной по 2,5 м каждый, ВЧ разъем для подключения коаксиального кабеля и согласующая катушка L2 (на отдельном монтажном уголке). Несколькими сантиметрами выше монтажной панели на стеклопластиковом прутке закреплена удлиняющая катушка L1. На верхнем конце стеклопластико-вого прутка находится держатель, в котором жестко фиксируется вертикальный излучатель длиной 2,5 м. Ниже монтажной панели располагается кабельный ВЧ дроссель. Тонкий стеклопластиковый пруток служит для перемещения направляющей гильзы с тремя сложенными вместе кольцевыми сердечниками Т157-2 (DHap=39,9; DBHyTp=24,1; h=14,5 мм) из порошкового железа.


Нижний конец стеклопластиково-го прутка, на котором закреплены согласующие элементы, вставляется в алюминиевую мачту. При небольшой высоте установки антенны для крепления мачты в земле достаточно конического винта. Нижняя часть антенны (противовесы) должна находиться на высоте не менее 2,5 м от земли. Такая высота установки обеспечивает и снижение влияния потерь в земле на КПД антенны, и электробезопасность (снижается риск прикосновения к противовесам в режиме передачи). Если требуется «всепогодная» антенна, то согласующий узел следует защитить от дождя и сырости пластмассовым кожухом. 

В авторском варианте противовесы изготовлены из тонкостенных омедненных стальных трубок диаметрами 8 и 4,5 мм, а для вертикального излучателя длиной 2,5 м используются две трубки диаметрами 11,5 и 8 мм. Для снижения ВЧ напряжения на верхнем конце излучателя установлен алюминиевый шарик 030 мм. Моточные данные катушек приведены в таблице. 

Первоначальная настройка антенны заключается в подборе индуктивности удлиняющей катушки L1 на выбранной частоте и индуктивности катушки 12 до получения КСВ в кабеле, близкого к 1. При эксплуатации антенны потребуется только подстройка индуктивности катушки L1. 

В летние месяцы в течение всего дня антенна, установленная на высоте всего лишь 2,5 м над землей, позволяла без проблем проводить CW- и SSB-радиосвязи с любительскими радиостанциями всей Европы на передатчик мощностью 10 Вт. С передатчиком мощностью 100 Вт и поднятой выше антенной в соответствующие периоды времени были проведены радиосвязи с DX. Особенно впечатляет чистый прием на природе, в местах, где практически отсутствуют промышленные помехи. Здесь в приемнике звучит «тончайшая первоматерия — чистейшая и высочайшая форма воздуха», как греческие философы называли светоносный эфир! 

При уменьшении индуктивности удлиняющей катушки L1 и незначительном изменении индуктивности катушки L2 антенна может работать в одном из более высокочастотных KB диапазонов. При этом, с ростом частоты ее эффективность увеличивается. Однако, начиная с диапазона 21 МГц, ее диаграмма направленности в вертикальной плоскости начинает приобретать многолепестковый характер.

 

По материалам статьи «Kleiner unsymmetrischer vertikaler Dipol», опубликованной в журнале CQ DL, №8/2008. 

Подготовил В.Корнейчик. И.ГРИГОРОВ, RK3ZK. 


Совмещенное антенно-фидерное устройство

 

Полезная модель содержит размещенные в едином радиопрозрачном обтекателе антенное устройство ДВ-СВ-КВ-УКВ — диапазонов, выполненное в виде симметричного вертикального вибратора, длина плеч которого выбрана равной 0/4, где 0 — средняя длина волны в УКВ диапазоне, усилитель ДВ-КВ-диапазонов, фильтр ДВ-КВ-СВ-диапазонов, подключенные к выходу антенного устройства ДВ-СВ-КВ-УКВ — диапазонов, и антенну ДЦВ-диапазона спутниковой связи, расположенную соосно над симметричным вертикальным вибратором.

Технический результат — совмещение антенн в единую конструкцию для обеспечения их работы в различных диапазонах частот (2 илл.).

Полезная модель относится к области связных антенн и может быть использована на морских судах и кораблях, а также на обитаемых подводных аппаратах.

В тех случаях, когда на морских судах и кораблях, а также на подводных аппаратах требуется разместить большое количество антенных устройств (АУ) различного назначения, а в возможных местах размещения ощущается недостаток, в проектировании антенной техники используется метод совмещения антенн разного назначения, разного диапазона в единую конструкцию при соблюдении правил электромагнитного совмещения (ЭМС).

Так в патенте США 2408034 кл. 343-728 от 1946 г.описана «Совмещенная антенна», где представлено конструктивное совмещение рамочных антенн и штыревой антенны с противовесом, где противовес предназначенный для увеличения эффективности работы штыревой антенны, выполнен в виде четырех трубок, расположенных под углом 45° по отношению к плоскостям рамок. Такое симметричное расположение противовеса штыревой антенны по отношению к рамочным антеннам является основой для электромагнитного совмещения двух антенн.

В патенте РФ 2372696 от 17.07.2008 «Рамочная антенна» описано конструктивное совмещение двух вертикальных взаимоперпендикулярных рамок с горизонтальной рамкой. ЭМС было достигнуто тем, что горизонтальная рамка была размещена над вертикальными рамками и разделена на четыре равные части симметрично относительно плоскостей вертикальных рамок с разрывами, в которые включены четыре горизонтальных отрезка симметричных линий электрически соединенных между собой последовательно или параллельно.

Прототипом предлагаемой полезной модели выбирается устройство, описанное в патенте РФ 2039399 от 1995 г. «Совмещенное антенное устройство», где было предложено конструктивное совмещение двух антенн различного использования с соблюдением правил ЭМС. Так, верхняя по расположению антенна, имея диаграмму направленности с максимумом в зенит, не влияет на работу другой антенны, расположенной внизу — биконической, которая имеет диаграмму направленности с максимумом вблизи горизонта. Работа этих антенн производится в одном диапазоне и эта узкополостность является недостатком устройства.

Данное конструктивное совмещение двух антенн различного использования (вертикальные рамки работают по вертикально поляризованному полю, горизонтальная рамка работает только по горизонтально поляризованному полю) относится к антеннам одного диапазона.

Для решения задачи совмещения нескольких антенн в единую конструкцию, где антенны работают в различных диапазонах частот, было создано многофункциональное устройство с каналами:

— связной приемный канал ДВ-КВ диапазона;

— приемопередающий канал ближней связи УКВ диапазона;

— канал спутниковой связи ДЦВ диапазона.

Для обеспечения работы указанных каналов использованы следующие антенные устройства:

— Симметричный вертикальный диполь (вибратор), длина плеч которого выбрана равной 0/4, где 0 — средняя длина волны в УКВ диапазоне. К выходу вертикального диполя параллельно каналу УКВ диапазона подключены фильтр и усилитель ДВ-КВ диапазона, образуя связной приемный канал ДВ-КВ диапазона;

— Антенное устройство ДЦВ диапазона спутниковой связи, например «Sailor 250 Fleet Broadband», обеспечивающее работу терминала спутниковой связи (INMARSAT BGAN TT3742A Sailor 250).

На фиг.1 показано конструктивное совмещение двух антенн. Симметричный вертикальный вибратор (диполь) (поз. 2) закреплен на основании (поз.5), на котором размещен и блок фильтра с усилителем ДВ-КВ диапазона (поз.3). Над верхним плечом вертикального диполя размещается антенное устройство ДЦВ диапазона. Такое размещение антенн (поз.2 и поз.4) отвечает требованиям ЭМС, т.к. в основе работы связных антенных устройств ДВ-КВ и УКВ диапазонов (поз.2) -наличие максимума направленности в вертикальной плоскости вблизи горизонта (см. «Антенно-фидерные устройства», Драбкин Л.А. и Зузенко В.Л., Сов. Радио, Москва 1961 г., стр.247, рис. VIII. 13), а для антенны спутниковой связи ДЦВ диапазона (поз.4) — наличие максимума диаграммы направленности в верхней полусфере (см. «Руководство пользователя» SAILOR 250 FLEET Broadband, стр.IV).

От воздействия внешней среды (например, гидростатического давления и набегающего потока) совмещенное антенное устройство защищено радиопрозрачным обтекателем (поз.1).

Нижняя антенна (поз.2, фиг.1) представляет собой симметричный вертикальный вибратор, и работает в диапазоне ДВ-КВ-УКВ. Для обеспечения независимой работы вибратора 2 в ДВ-КВ диапазоне от работы в УКВ диапазоне к выходу вибратора 2 подключен фильтр и усилитель ДВ-КВ диапазона (поз.3, фиг.1) с образованием приемного канала связи ДВ-КВ диапазона. Оба образованных канала ДВ-КВ и УКВ связи имеют развязку порядка 20 дБ. Оба антенных устройства (поз.2 и поз.4, фиг.1) смонтированы на корпусе совмещенного антенного устройства (поз.5, фиг.1), на который крепится общий обтекатель (поз. 1, фиг.1).

Верхняя антенная система — SAILOR 250 FLEET Broadband (поз.4, фиг.1) — морская спутниковая широкополосная система, обеспечивающая высокоскоростную передачу данных и телефонию через сеть BGAN (Broadband Global Area Network — глобальная широкополосная сеть).

В антенной системе SAILOR 250 (поз.4, фиг.1) используется фазированная антенная решетка дециметрового диапазона волн. Наведение и удержание максимума диаграммы направленности осуществляется автоматизированной системой управления в блоке SAILOR 250.

На фиг. 2 представлены результаты измерения уровня сигнала средствами программы Fleet Broadband Launch Pad в совмещенном АУ без обтекателя и с обтекателем, откуда видно, что при установке обтекателя сигнал падает на 2% (с 54% до 52%). Значение этих показателей говорит о том, что совмещение антенн и установленного обтекателя незначительно влияет на работу терминала в целом, и не вносит дополнительных ограничений на его использование по прямому назначению. Скорость соединения, измеренная на сайте http://www.speedtest.net/, составила 0,33 Мбит/с, при допустимой скорости для терминала 0,25 Мбит/с.

В представленной ниже таблице 1 «Зависимость оценки слышимости от уровня сигнала» видно, что совмещенное антенное устройство обеспечивает работоспособность в части приема сигналов на частотах 0,1-60 МГц.

Таблица 1. Зависимость оценки слышимости от уровня сигнала
п/пЧастота МГцУровень сигнала дБ/мкВОценка слышимости п/пЧастота МГцУровень сигнала дБ/мкВ Оценка слышимости
10,1000 105 283,7959 72
2 0,122815 329 3,998642 5
30,1960 565 305,0286 214
4 0,262029 531 5,29767 3
50,4340 273 325,5653 122
6 0,452313 233 5,788157 5
70,5519 585 345,9162 524
8 0,569024 535 6,120861 5
90,6113 385 367,1984 162
10 0,626223 437 7,216740 5
110,6590 285 387,2533 535
12 0,672729 539 7,731036 4
130,7624 325 408,8894 253
14 0,826534 541 9,420351 5
150,8368 285 429,5322 555
16 0,870665 543 9,897862 5
171,0000 335 4411,7590 405
18 1,023037 545 11,822042 5
191,0488 515 4613,8030 365
20 1,154135 547 15,082046 5
211,1793 325 4815,5710 253
22 1,379428 549 15,719055 5
231,5490 255 5017,5330 314
24 1,774722 551 19,006021 5
251,8944 93 5227,6390 45
26 2,103016 553 56,750014,54
272,3784 82

В представленной таблице 2 «Зависимость уровня коэффициента бегущей волны (КБВ) от частоты» показаны результаты функционирования совмещенного антенного устройства в части приема и передачи сигналов УКВ диапазона.

Таблица 2. Зависимость уровня коэффициента бегущей волны (КБВ) от частоты
F,МГцКБВ КСВнF,МГц КБВКСВн
100 0,4832,07 2200,592 1,69
1050,474 2,11227 0,5431,84
110 0,5291,89 2400,87 1,15
1150,568 1,76250 0,7751,29
120 0,6581,52 2600,719 1,39
1250,649 1,54270 0,7521,33
130 0,7351,36 2800,645 1,55
1350,725 1,38290 0,6171,62
140 0,6671,5 3000,51 1,96
1450,73 1,37310 0,6021,66
150 0,871,15 3210,51 1,96
1550,885 1,13330 0,6211,61
160 0,8931,12 3400,885 1,13
1650,763 1,31350 0,7191,39
170 0,6451,55 3600,585 1,71
1750,606 1,65370 0,6171,62
380 0,5261,9
390 0,5321,88
400 0,5711,75
Примечание: Измерения проводились с кабелем, затухание которого эквивалентно затуханию в фидерном тракте

Из таблицы 2 видно, что коэффициент стоячей волны (КСВ) не превышает значения 2,1. Этим обеспечивается работоспособность приема и передачи в рабочем диапазоне.

Совмещенное антенно-фидерное устройство, содержащее антенное устройство ДВ-СВ-КВ-УКВ диапазонов, выполненное в виде симметричного вертикального вибратора, длина плеч которого выбрана равной высотой 0/4, где 0 — средняя длина волны в УКВ диапазоне, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит усилитель ДВ-КВ диапазонов, фильтр ДВ-СВ-КВ диапазонов, подключенные к выходу антенного устройства ДВ-СВ-КВ-УКВ диапазонов, и антенну ДЦВ диапазона спутниковой связи, антенна ДЦВ диапазона спутниковой связи расположена соосно над симметричным вертикальным вибратором, причем антенное устройство ДВ-СВ-КВ-УКВ диапазонов, антенна ДЦВ диапазона спутниковой связи, усилитель и фильтр размещены в едином радиопрозрачном обтекателе.

Butternut HF9V Butternut HF9V 9-диапазонные вертикальные антенны

Марка:

Баттернат

Номер детали производителя:

ХФ9В

Тип детали:

Вертикальные КВ антенны и комплекты

Линейка продуктов:

Орех HF9V 9-диапазонные вертикальные антенны

Номер детали DXE:

НО-HF9V

КВ Вертикальная антенна Тип:

Многополосный резонансный

Высота вертикальной антенны:

26,00 футов

Антенна Ветер выживания:

80 миль в час

Площадь поверхности ветра:

2 200 кв. футов

Номинальная мощность антенны:

1500 Вт

Максимальный диаметр трубки антенны:

1,125 дюйма

Тип крепления вертикальной антенны:

Кронштейн для защиты от наклона

Операция крепления антенны:

Крепление без наклона

КВ Вертикальное крепление антенны Материал:

Алюминий

Вертикальное крепление антенны В комплекте:

Монтажные зажимы В комплекте:

Радиальная пластина В комплекте:

Радиальная проволока В комплекте:

UNUN В комплекте:

Антенный тюнер Требуется:

Антенный тюнер В комплекте:

Тип подключения фидера антенны:

UHF женский, SO-239

Вес антенны:

12,00 фунтов.

Количество:

Продается по отдельности.

Примечания:

Номинальная мощность: 1,5 кВт PEP/CW, 375 Вт Digital 75/80, 40, 20, 15, 10 метров; 800 Вт PEP/CW, 200 Вт Digital 17, 12 метров; 500 Вт PEP/CW, 125 Вт Digital 6, 30 метров.

Добавление радиалов для повышения производительности:

Да

Диапазон вертикальной ВЧ-антенны Монтажное положение вертикальной КВ антенны
80 метров Земля
80 метров Повышенный
40 метров Повышенный
40 метров Земля
30 метров Земля
30 метров Повышенный
20 метров Повышенный
20 метров Земля
17 метров Земля
17 метров Повышенный
15 метров Повышенный
15 метров Земля
12 метров Земля
12 метров Повышенный
10 метров Повышенный
10 метров Земля
6 метров Земля
6 метров Повышенный

Вертикальные антенны Butternut HF9V работают на девяти популярных диапазонах — от 80 до 6 метров — с чрезвычайно эффективным вертикальным излучателем высотой всего 26 футов! Антенны HF9V легко устанавливаются и настраиваются, и они прослужат вам долгие годы.

Антенна Butternut HF9V, получившая международное признание, требует полной наземной радиальной системы. Антенна поставляется с изолятором основания 1 1/8 дюйма и наружным диаметром 1 1/4 дюйма. x 2 фута. монтажная труба для непосредственного размещения в земле.

Предпочтительной, «самой простой в настройке», высокопроизводительной установкой является наземная установка HF9V, для которой требуется как минимум 12 равномерно распределенных прямых радиальных проводов. Гораздо больше радиалов лучше: удвоенное количество равномерно распределенных радиалов обеспечивает почти вдвое большую эффективность и качество сигнала, эффект, который достигает максимума примерно при 60 наземных радиалах. Каждый радиальный провод, прикрепленный скобами к земле или проложенный примерно на дюйм ниже поверхности почвы, может иметь любую длину от 20 до 45 футов. Радиальные провода должны быть на 50 процентов длиннее на песчаной и каменистой почве для сохранения эффективности.

Хотите слышать и работать на станциях, которые другие операторы, кажется, работают легко? Наслаждайтесь расширенными возможностями работы на КВ-диапазонах благодаря высокоэффективной вертикальной установке антенны. Получайте больше удовольствия от DX с отличными сигналами на 9-диапазонной вертикальной антенне Butternut HF9V.

Вертикальные КВ-антенны Антенны — бесплатная доставка для большинства заказов на сумму свыше 99 долларов США в DX Engineering

Результаты 1–25 из 229

$825,99

Ориентировочная дата отгрузки в США: 30 января 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

$89,99

Ориентировочная дата отгрузки в США: 6 декабря 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

429,99 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США: 8 декабря 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

210,99 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США: 18 января 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

319,99 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США: 18 января 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

$422,99

Ориентировочная дата отгрузки в США: 11 января 2023 г. Расчетная дата международной отправки: 12 января 2023 г. если заказать сегодня

$344,99

Ориентировочная дата отгрузки в США: 27 декабря 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

297,98 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США: Четверг 17. 11.2022 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

$64,99

Ориентировочная дата отгрузки в США: 18 января 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

$33,99

Ориентировочная дата отгрузки в США: 2 января 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

$133,97

Ориентировочная дата отгрузки в США: Четверг 17.11.2022 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

620,88 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США: Четверг 17. 11.2022 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

105,99 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США: 9 января 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

277,98 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США: Четверг 17. 11.2022 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

1349,99 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США: 23 января 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

$16,99

Ориентировочная дата отгрузки в США: 16 января 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

99,99 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США: 9 января 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

$84,98

Ориентировочная дата отгрузки в США: Четверг 17. 11.2022 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

$699,36

Ориентировочная дата отгрузки в США: Четверг 17.11.2022 Расчетная дата международной отправки: Сегодня

Ориентировочная дата отгрузки в США: 18 января 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

99,99 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США: 28 ноября 2022 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

259,95 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США: 31 января 2023 г. Расчетная дата международной отправки: Сегодня

119,99 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США: Четверг 17.11.2022 Расчетная дата международной отправки: Пятница 18.11.2022

109,99 долларов США

Ориентировочная дата отгрузки в США: 2 января 2023 г.

alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *