КВ Антенны — Антенны 2 Радиосвязь Радиолюбителям
КВ Антенны — обзор
КВ антенныНаши любимые КВ Антенны. Коротковолновые антенны на любительские диапазоны, есть и остаются одной из актуальных тем в радиолюбительстве. Начинающий смотрит, какую антенну применить и асы эфира время от времени просматривают, что новенького появилось.
Не надо стоять на месте, а улучшать свои результаты постоянно, вот мы и идем по этому пути, понимания и совершенствования своих антенн. Можно даже некоторых радиолюбителей выделить в отдельную группу – Антенщики.
В последнее время антенны и в готовом виде стали доступнее. Но, даже купив такую антенну вместе с установкой, владелец, в нашем случае радиолюбитель должен иметь представление.
В моем представлении начинается все с места, где наши антенны будут размещены, потом сами антенны. Выбор места предоставлен конечно не всем, а здесь мы можем здорово выиграть, да и как выбирать, чутье такое дано не всем, но есть такие радиолюбители.
КВ Антенны на первом месте
Технически сравнить место на КВ проблемно (на УКВ просто и измерения показывают разницу в четыре децибела). Пусть повезет тем, кому предстоит такой выбор места. На вч диапазоны выбор антенн у нас побольше и габариты терпимы, а вот на низко частотных диапазоны выбор антенн в готовом виде поменьше.
Да и понятно – пять элементов яги на диапазон 80 метров не всем по карману. Вот здесь поле работ может быть большое, если у радиолюбителя есть такое поле для размещения антенн на нч диапазоны
Есть такая книга, Low Band DX-ing где много информации по антеннам на нч диапазоны
Любительские антенны коротких и ультракоротких волн
Антенна является устройством, участвующим в процессе передачи электромагнитной энергии из линии питания в свободное пространство, и наоборот. Каждая антенна имеет активный элемент, например, вибратор, а также может содержать один или более пассивных элементов. Активный элемент антенны — — вибратор, как правило. непосредственно соединен с линией питания.
Появление переменного напряжения на вибраторе связано как с распространением волны в линии питания, так и с возникновением электромагнитного поля вокруг вибратора.
Пассивные элементы в конструкции антенны выполняют следующие функции: формируют электромагнитное поле определенной структуры, обеспечивающей необходимые направленные свойства антенны, обеспечивают взаимное согласование сопротивлений системы «свободное пространство—антенна — линия питания».
По способу излучения всех антенн можно разделить на три основные группы: Читать далее книгу Беньковский Липинский — Любительские антенны коротких и ультракоротких волн — скачать . Многие радиолюбители по этой книге учились.
Идеальная антенна для радиолюбительских связей на коротких волнах
Какими антеннами пользуемся мы, радиолюбители. Какие, нам нужны? Нужна ли нам идеальная антенна на метровые диапазоны. Скажите что таких нет, и что идеального вообще ничего не бывает. Тогда близко к идеальной. А зачем? Спросите вы. Кто хочет добиваться результатов, идти вперед он рано или поздно подойдет к этому вопросу. Давайте рассмотрим, как понимать за идеальную антенну на метровых любительских диапазонах.
Почему именно на любительских метровых, да потому что наши корреспонденты находятся на разных расстояниях в разные стороны света. Прибавим сюда условия местные, где антенна расположена, и условия прохождения радиоволн в данное время на этих частотах. Получится много неизвестных. Какой угол излучения, какая поляризация будет максимальной в конкретный отрезок времени с конкретным корреспондентом (территорией).
Да, кому-то может повезти. С местом, выбора антенн, высотой подвеса. Так что надо делать? Чтобы везло всегда. Нам нужна такая антенна, которая в любой момент времени будет иметь наилучшие параметры для данного прохождения радиоволн с любой территорией. Подробней = Мы сканируем (крутим) антенну по азимуту это хорошо. Это первое условие. Второе условие = нам надо сканировать по углу излучения в вертикальной плоскости.
Если кто не знает – в зависимости от условий прохождения, сигнал может приходить под разными углами от одного и того — же корреспондента. Третье условие = это поляризация. Сканирование или изменение поляризации с горизонтальной на вертикальную поляризацию и обратно, плавно или ступенчато. Создав и получив эти три условия в одной антенне, мы получим идеальную антенну для радиолюбительской связи на коротких волнах.
Идеальная антеннаИдеальная антенна, так что это такое. Если рассматривать, например спутниковые антенны, то возможно становится нагляднее, проще для понимания. Здесь берем размер (диаметр тарелки) это прямая зависимость от усиления. Один спутник – взяли для примера антенну 60см. диаметром. Уровень сигнала на входе приемника будет мал, и порой картинки мы не увидим. Возьмем антенну диаметром 130 см. Уровень в норме, картинка стабильная.
Теперь возьмем антенну диаметром 4 метра и что мы можем наблюдать. Порой картинка пропадает. Да, тут две причины могут быть. Это ветер качнул нашу 4-метровую антенну и сигнал пропал. Это спутник на орбите не стабильно держит свои координаты. Вот и получается с одной стороны 4-метровая антенна лучшая по усилению, с другой она не оптимальна, значит, не идеальна. В данном случае оптимальная антенна 130 см. В данном случае, почему нельзя назвать её идеальной.
Так и на метровых радиолюбительских диапазонах. Не всегда пять элементов яги на высоте 40 метров для 80-метрового диапазона будут оптимальны. Значит, не идеальны. Можно даже привести несколько примеров из практики. В своих лабораторных работах изготовил 3 элемента на 10-метровый диапазон. Пассивные элементы изогнуты внутрь активного. Потом трех — диапазонный вариант такой антенны войдет в моду под известным названием.
Послушал, покрутил ну и конечно проводил связи на эту антенну, впечатление первое замечательное. Тут и выходные подошли, очередной контест. Но когда включился на 10-ку с этой антенной – то тишина, вот думаю, вчера гремел диапазон, а сегодня нет прохода.
Время от времени включался на этот диапазон, чтобы послушать, вдруг начнется проход. При очередном заходе на 10-ку, многочисленные радиолюбительские станции оглушили меня – началось. И тут сразу обнаруживаю, что подключена не та антенна. Вместо 3-элементов оказалась пирамида для 80-метрового диапазона. Переключаю на 3 элемента – тишина, на пирамиду гремят сигналы. Вышел на улицу, обследовал 3 элемента, может что случилось, нет, все нормально.
Хорошо тогда поработал на 28 мегагерц, много связей провел на пирамиду для 80-метрового диапазона. В понедельник, вторник такая же картина наблюдалась, и только в среду встало вроде как на свои места. На пирамиду тишина, а на 3-элемента гремят. В чем разница? Разница по углу излучения.
В пирамиде моей излучение на 28мгц. под углом 90 градусов, то есть в зенит, а в 3-элементной ниже 20 градусов. Такой практический пример дает нам повод для размышления. Другой пример, когда был в нулевом районе. Слышу на 20-ке вызов для нулевого района, знаю, что у данного товарища антенна за несколько тысяч долларов, что она на хорошей высоте и усилитель мощности там не меньше киловатта. Зову его, а он не слышит, вернее, слышит, но не может и позывной разобрать.
Покрутил он свою дорогую антенну, толку нет, и вслух он проговорил типа, что нет сегодня прохода. Тут на этой частоте слышу – а меня принимаете. Да принимаю. Оказался сосед его и всего с пяти ваттами и антенна такая, что я уже забыл (возможно, типа треугольника на 80). Мы провели радиосвязь, и он был приятно удивлен, зная, какая антенна и мощность у соседа. Не знаю, сколько там между ними метров, километров, но в том случае крутая антенна была бессильна.
Антенны на низкочастотные диапазоны
Были такие лабораторные работы и на 40 и на 80-метровые диапазоны. Все это в поисках а какая антенна лучше. И есть тут момент, где еще радиолюбителям есть возможность поработать над такой антенной, чтобы она была в любой момент времени оптимальна, а значит и идеальна. Отчасти радиолюбители используют некоторые моменты, которые должны быть заложены в идеальную антенну.
Самое простое это настройка по азимуту. Второе по углу излучения – ставим одинаковые антенны на разных мачтах, на разной высоте или на одной при этом коммутируя их в стеки. Получаем разные углы излучения. А также разные
Да и некоторые скажут, а зачем такую антенну. Десять киловатт и первое место в кармане. Это да, ваш выбор. При этом вы обманываете не только всех, а в первую очередь самого себя. Или кто уже давно применяет такую антенну на КВ (на УКВ есть), где заложены свойства идеальной антенны.
Наши антенны
Какая у тебя антенна? 84 метра 27 сантиметров и 28 метров кабеля. Ух ты, а у меня 32 сантиметра, надо укоротить попробовать как у тебя. Это наши разговоры об антеннах в эфире. Вот немного другой ответ: а у меня кабель метра три, я возле самого окна сижу, а за окном сразу антенна. Три плохо, ты сделай 28, знаешь, как классно будет работать антенна. А вот буквально вчера слышал, и разговор был между двумя радиолюбителями со стажем. И разговор велся о какой-то секретной антенне, о секретных размерах.
Было такое впечатление, что один имеет секретные размеры и готов поделиться с другим, пришлет по почте, а другой допытывался кто автор, как будто если от Васи то и строить не буду, а если от Вовы то подумаем. Так вот друзья господа, забегая вперед, признаюсь, был бы счастлив и рад, когда вы стали бы автором своих антенн, а не тупо копировали и ловили сантиметры. Это свыше 300 мегагерц можно копировать, а здесь, особенно на низкочастотных диапазонах есть много подводных камней. Чтобы стать автором своих антенн, многого и не надо.
Для многих радиолюбителей эта тема была, есть и будет одной из самых востребованных. Какую антенну выбрать, какую купить. В том и другом случае нам её монтировать устанавливать, настраивать, здесь нам необходимы какие-то знания по антенной тематике, здесь помогут журналы книги по антенной тематике. Чтобы, в конце концов, мы поняли кое- что.
Антенна у радиолюбителя должна стоять одной из первых строк. Ксв — это не показатель и за ним и не надо гнаться в первую очередь. Что антенна с КСВ=2 может намного лучше работать, чем с КСВ=1. И КПД падает с увеличением элементов и многое другое.
кв антенны
ЛогопериодическаяЛогопериодическая проволочная антенна для диапазона 40 метров. Все просто и эффективно. Несколько вариантов антенн «sloper» для низкочастотных диапазонов 40,80,160 метров. Сканируемая антенна RA6AA,настройка, используемые детали. В журнале Радиолюбитель 1 1991. Читать полностью.
Практика настройкиПрактика настройки и монтажа антенн. Подъем мачты. Варианты крепления полотен антенн к дереву. Настройка при помощи ГСС и лампового вольтметра в журнале Радиолюбитель 2 1991год.Читать.
М антеннаВ седьмом номере за 91 год журнала Радиолюбитель RA6AEG рассказывает о своей М антенне.
Вся эта информация в первую очередь радиолюбителям, уже имеющим позывной любительской радиостанции. Также всем остальным, кто еще не пришел на КВ. кв антенны для коротковолновиков
Дефицит свободного пространства в городе для размещения антенны и увеличение числа радиолюбительских диапазонов приводит к увеличению популярности многодиапазонных вертикальных антенн. Многодиапазонные вертикальные антенны не занимают много места для своей установки. При помощи этих антенн возможна организация радиолюбительской связи в городских условиях. Ниже рассмотрены способы построения и реальные конструкции многодиапазонных вертикальных штыревых антенн диапазона коротких волн. Все антенны просты в наладке, и обеспечивают высокие параметры при работе в эфире. Трехдиапазонная вертикальная антеннаПри недостатке места на крыше дома для установки отдельной вертикальной антенны на каждый верхний любительский КВ диапазон можно использовать комбинированную трехдиапазонную антенну. Схема такой антенны показана на рис. 1. Рис.1. Комбинированная трехдиапазонная антенна Три четвертьволновых вибратора подключаются параллельно к центральной жиле коаксиального кабеля. К оплетке коаксиального кабеля подключаются не менее двух четвертьволновых противовесов для каждого диапазона работы антенны. В табл. 1 приведено сочетание диапазонов, на которых параллельно включенные вибраторы антенны оказывают минимальное влияние друг на друга. Использование более трех вибраторов для выполнения многодиапазонной вертикальной антенны не целесообразно. Емкостная составляющая импеданса многодиапазонной вертикальной антенны будет сравнима с активной частью ее входного сопротивления на верхних диапазонах работы антенны, в результате чего эффективность работы антенны на них значительно падает. Таблица 1. Сочетание диапазонов работы комбинированной трехдиапазонной антенны
Конструкция этой многодиапазонной антенны зависит только от реальных возможностей радиолюбителя. Вибраторы антенны могут быть жестко прикручены к металлическому уголку, как это показано на рис. 2. Если упругость вибраторов не позволяет достигнуть жесткости конструкции антенны, расстояние между вибраторами антенны относительно друг друга может быть зафиксировано при помощи пластиковых изоляторов, как это показано на рис. 3. Наоборот, достаточно жесткие вибраторы антенны могут располагаться веером, как это показано на рис. 4. Штыри для работы на высокочастотных диапазонах могут быть выполнены из медных или дюралевых трубок, могут быть растянуты из толстого медного провода. На конце коаксиального кабеля питания желательна установка высокочастотного дросселя. Рис. 2. Расположение вибраторов антенны на металлическом уголке Рис. 3. Фиксация вибраторов антенны Рис. 4. Веерное расположение вибраторов антенны Количество резонансных противовесов, используемых с многодиапазонной вертикальной антенной, должно быть не менее двух для каждого диапазона работы антенны. В случае размещения антенны на небольшой высоте над металлической крышей и хорошего контакта оплетки коаксиального кабеля с этой крышей, многодиапазонная вертикальная антенна может быть использована без противовесов. Трехдиапазонная антенна для низкочастотных диапазоновНа низкочастотные КВ — диапазоны вибраторы антенны целесообразно выполнить из медного провода диаметром 1-2 мм. На низкочастотных диапазонах влияние окружающих антенну предметов на нее будет высоким. Следовательно, скорей всего потребуется подстройка длины каждого вибратора на каждом диапазоне работы антенны. При выполнении антенны необходимо предусмотреть конструктивную возможность для такой подстройки. Для этого вибраторы антенны целесообразно выполнить чуть больше чем четверть длины волны. Настройку вибраторов многодиапазонной вертикальной антенны в резонанс на каждый диапазон работы в этом случае целесообразно производить с помощью укорачивающих конденсаторов, как это показано на рис. 5. Рис. 5. Настройка вибраторов антенны в резонанс при помощи укорачивающих конденсаторов Конечно, настраивать антенну в резонанс при помощи укорачивающих конденсаторов можно не только на нижних коротковолновых диапазонах но и на верхних. Емкость укорачивающего конденсатора может быть до 100 пФ при работе вибраторов антенны в диапазонах 6-17 м, до 150 пФ при работе вибраторов антенны в диапазонах 20-30 м, 200 пФ при работе вибраторов антенны в диапазонах 40-80 м, и до 250 пФ при работе антенны на 160 м. Следует обратить серьезное внимание на то, что на конце коаксиального кабеля питания вышеописанных антенн должен быть установлен высокочастотный дроссель. Этот дроссель препятствует затеканию высокочастотных токов на внешнюю оболочку коаксиального кабеля, которая в этом случае будет служить излучающей частью антенны. Это приведет к увеличению уровня помех при работе антенны на передачу. Наиболее простая конструкция такого высокочастотного дросселя — это 10 — 30 ферритовых колец, туго одетых на конце коаксиального кабеля. Можно использовать ферритовые трубки, которые одеваются на шнуры мониторов компьютеров. Такие ферритовые трубки также вполне успешно можно использовать для создания высокочастотных дросселей на конце коаксиального кабеля антенны. Вертикальный штырь в работе многодиапазонной антенныСреди радиолюбителей распространено использовать один вертикальный вибратор для работы на нескольких любительских диапазонах. Однако простым подбором физической длины вибратора антенны невозможно подогнать его входное сопротивление к волновому сопротивлению коаксиального кабеля на нескольких любительских диапазонах. Следовательно, невозможно использовать коаксиальный кабель для прямого питания такой антенны. В этом случае для питания вертикальной антенны вполне возможно использовать двухпроводную открытую линию. Двухпроводная линия допускает работу с большим значением КСВ. В такой конструкции антенной системы двухпроводная линия на одном конце подключается непосредственно к штырю антенны, а другой конец двухпроводной линии через согласующее устройство подключается к трансиверу. Схема многодиапазонной вертикальной антенны с питанием по двухпроводной линии показана на рис. 6. Рис. 6. Схема многодиапазонной вертикальной антенны с питанием по двухпроводной линии Антенна состоит из штыря, длиной LА и минимум четырех противовесов длиной LС. Для эффективной работы вертикальной антенны, штырь которой не настроен в резонанс с излучаемым ей сигналом, необходимо, чтобы электрическая длина штыря была не менее 1/8 длины волны. При такой длине активное входное сопротивление штыря составляет около пяти Ом. Эта та крайняя величина входного сопротивления антенны, которое еще поддается удовлетворительному согласованию при питании штыревой антенны при помощи двухпроводной линии. Следовательно, для того, чтобы антенна работала в любительских диапазонах 6 — 80 метров, достаточно, чтобы длина ее вертикальной части была равна не менее 5 метров. Как указывается во многих радиолюбительских источниках, для работы такой суррогатной вертикальной многодиапазонной антенны необязательно использовать резонансные противовесы, которые, безусловно, улучшают работу антенны, но в то же время значительно усложняют ее конструкцию. Вполне достаточно четырех противовесов длиной равной высоте штыря. До сих пор среди радиолюбителей нет единого мнения, какой длины штырь необходимо использовать для создания многодиапазонной вертикальной антенны с питанием по двухпроводной открытой линии. Есть два противоположных мнения о длине штыря. Первое, что штырь должен иметь резонансы на верхних любительских диапазонах, на которых используется антенна, и другое, что не обязательно, чтобы штырь имел резонансы на диапазонах работы антенны. Теоретически, для работы этой антенны нет разницы, используется ли штырь резонансной длины, либо резонанс штыря лежит вне любительского диапазона и, следовательно, будет требоваться компенсация реактивной части импеданса антенны посредством согласующего устройства. На практике, однако, может даже оказаться, что эффективнее будет работать многодиапазонная нерезонансная штыревая антенна, питаемая по двухпроводной линии. Часто, используя двухпроводную линию, более просто осуществить согласование нерезонансного штыря, чем в случае использования штыревой антенны имеющей резонансы на нескольких любительских диапазонах. Антенна резонансной длины обязательно будет иметь на каком-либо любительском диапазоне входное сопротивление равное несколько тысяч ом, т.е. будет узел напряжения на ее входе. Это может усложнить согласование штыря с линией передачи и далее с согласующим устройством на резонансном диапазоне. Поскольку все же число сторонников резонансных и нерезонансных штыревых многодиапазонных антенн почти одинаково, разберем оба эти варианта выполнения антенны. Классической нерезонансной конструкцией многодиапазонного вертикального штыря, используемого радиолюбителями мира необходимо признать антенну WB6AAM, рассмотренную в литературе [1]. Штырь антенны и ее противовесы имеют длину равную 6,1 метра. В табл. 2 приведены значения коэффициента усиления антенны WB6AAM относительно четвертьволнового несимметричного вибратора работающего на сравниваемом диапазоне. Как видно из этой таблицы, параметры этой антенны весьма хороши на диапазонах 6 — 20 метров, удовлетворительны при работе в диапазонах 30-40 метров, и антенна может быть использована для вспомогательной работы на диапазоне 80 метров. В литературе [2] радиолюбителем DL2JWN приведено описание нерезонансной антенны с длиной вертикальной части и противовесов равной по 6,7 метра. Очевидно, что параметры антенны DL2JWN незначительно отличаются от параметров антенны WB6AAM. Практически, для работы антенны нет разницы, какая длина штыря используется для построения многодиапазонной вертикальной антенны, или 6,1 или 6,7 метра. Длина штыря зависит только от удобства использования тех или иных материалов для выполнения многодиапазонной антенны. Таблица 2. Значения коэффициента усиления антенны WB6AAM
Давайте рассмотрим многодиапазонные вертикальные антенны с питанием по двухпроводной линии и имеющих штырь, резонансной длины для некоторых ее диапазонов работы. Антенна, с высотой вертикальной части и длиной противовесов по 508 см описана радиолюбителем с позывным W4VON в литературе [3]. Эта антенна работает в резонансном режиме на диапазонах 10 и 20 метров. Высота антенны W4VON меньше, чем высота антенны WB6AAM. Следовательно, антенна W4VON работает немного менее эффективно, чем антенна WB6AAM. Антенна W4VON питается при помощи двухпроводной линии, указывается на возможность ее работы в любительских диапазонах 10 – 80 метров. Вертикальная многодиапазонная антенна с длиной вертикальной части 10 метров и тремя противовесами такой же длины описана радиолюбителем с позывным W1AB в литературе [4]. Антенна имеет резонансы на любительских диапазонах 10, 20 и 40метров. Эта антенна, вследствие относительно большой длины вертикальной части может обеспечить работу не только на диапазонах 10 — 80 м, как указано в ее описании, но и на диапазоне 160 метров. Усиление ее будет примерно в полтора раза выше по сравнению с вертикальной антенной WB6AAM (см. табл. 2). Конечно, при наличии достаточного места для размещения антенны, при наличии материалов, опыта установки высоких вертикальных антенн, лучше использовать многодиапазонную антенну с длиной вертикальной части составляющей 10 и более метров. Двухпроводная линия передачи для питания многодиапазонных вертикальных антенн может быть использована с любым волновым сопротивлением. Это может быть самодельная двухпроводная линия имеющая случайное волновое сопротивление, можно использовать стандартный ленточный кабель, например типа КАТВ. При мощности, подводимой к антенне не более 100 ватт, можно использовать в качестве двухпроводной линии передачи телефонный двухпроводный кабель типа ТРП, ТРВ, ПРПП, который среди радиолюбителей больше известен под названием «лапша». К сожалению, этот кабель при его эксплуатации под действием атмосферных условий обычно через несколько лет выходит из строя. Это происходит вследствие разрушения пластиковой наружной изоляции, и вследствие этого, окисления жил линии передачи. Линия передачи с окисленными жилами совершенно непригодна для использования в качестве линии передачи высокочастотной энергии. Антенны с питанием по открытой линии передачи используются радиолюбителями все еще редко. Это, на мой взгляд, можно объяснить только отсутствием в продаже недорогих открытых линий передачи, которые могут работать достаточно долгое время под воздействием атмосферных условий. Использовать самодельные открытые линии передачи не всегда удобно. Доступный радиолюбителям телефонный кабель ТРП, ТРВ, ПРПП «живет» на открытом воздухе только 2 — 3 года. Это ограничивает его использование для построения антенн. Однако в последнее время в широкой продаже и по приемлемым ценам начинают появляться двухпроводные импортные линии передачи (типа нашего КАТВ) различных волновых сопротивлений. Можно надеяться, что интерес к многодиапазонным вертикальным антеннам с питанием по двухпроводной линии среди радиолюбителей возрастет снова. Антенна UA1DZИменно из-за дефицита открытых линий передачи, радиолюбители предпринимают попытки питать многодиапазонную антенну через коаксиальный кабель с использованием различных согласующих устройств, расположенных непосредственно на штыре антенны. Одна из наиболее удачных конструкций многодиапазонной вертикальной антенны была осуществлена радиолюбителем UA1DZ. Наиболее раннее описание этой антенны, данное самим радиолюбителем UA1DZ, было приведено в литературе [5]. Конструкция многодиапазонной вертикальной антенны UA1DZ и ее согласующих устройств показана на рис. 7. Рис. 7. Конструкция многодиапазонной вертикальной антенны UA1DZ Высота штыря антенны UA1DZ составляет 9,3 м. Эта длина выбрана не случайно. Для конструкции штыря антенны радиолюбитель UA1DZ использовал старую военную штыревую антенну, длина которой была равна 9,3 метра. Противовесы антенны имеют длину, равную по 9,4 м. Они выполнены из провода диаметром 1,5 мм и расположены противоположно друг другу. Первоначальное согласование входного сопротивления штыря антенны и системы противовесов с волновым сопротивлением коаксиального кабеля питания осуществляется с помощью открытой линии «А», длиной примерно один метр и волновым сопротивлением 450 Ом. Она служит для предварительной трансформации входного сопротивления антенной системы в волновое сопротивление питающего коаксиального кабеля. Далее с помощью согласующего отрезка коаксиального кабеля «Б» волновым сопротивлением 75 Ом, производят дальнейшую трансформацию входного сопротивления антенной системы в волновое сопротивление коаксиального кабеля питания 75 Ом. Отрезок коаксиального кабеля «В» производит компенсацию реактивной составляющей в линии питания антенны. Антенна может работать на диапазонах 7, 14, 21, МГц с КСВ менее 2. Следует обратить внимание, что в разных описаниях антенны UA1DZ приводились несколько отличающиеся друг от друга длины согласующих линий А, Б, В. Современные программы моделирования антенн позволили найти оптимальные длины для этих согласующих линий. Они были рассчитаны радиолюбителем VA3TTT (ex UA9XCD, UZ3XWB ). В литературе [6] приведены оптимизированные длины для этих согласующих линий. Оптимизированные длины линий приведены на рис. 7 в скобках. Как видно, только для линии В оптимизированная длина и длина согласующей секции, указанная радиолюбителем UA1DZ в первом описании этой антенны, приведенной в литературе [5] немного не совпадают. Точную настройку антенны UA1DZ можно осуществить при помощи мостового измерителя сопротивления. Он должен быть расположен на входе согласующих устройств антенны. Уменьшая длину отрезка «А» добиваются минимального КСВ на диапазонах 7 и 21 МГц. Укорочение длины линии А на 5 сантиметров вызывает смещение резонанса вверх на 200 кГц на 21 МГц, и на 60 кГц на 7 МГц. Вполне можно настроить антенну так, что бы минимальный КСВ находился внутри диапазонов 21 и 7 МГц. При настройке антенны для работы на этих диапазонах КСВ антенны на 14 МГц должен стать “на свое место”. В качестве открытой линии можно использовать или самодельную открытую линию с волновым сопротивлением 450 Ом, или двухпроводную линию промышленного изготовления. По сообщению радиолюбителя VA3TTT, на диапазоне 7 МГц эта антенна имеет усиление 3,67 dB, на диапазоне 14 МГц усиление 4 dBi, на диапазоне 21 МГц усиление 7,6 dB. В литературе [5] указывается на возможность работы антенны UA1DZ на диапазоне 28 МГц, однако, исследования, проведенные VA3TTT, не позволили достигнуть низких значений КСВ на этом диапазоне при использовании указанных здесь согласующих устройств на входе антенны. Согласно рекомендациям радиолюбителя UA1DZ согласующая линия А должна быть удалена от крыши не менее чем на 50 см, она должна быть расположена прямолинейно в пространстве. Согласующая секция Б тоже должна быть расположена прямолинейно в пространстве, она должна быть удалена от крыши на расстояние 30-40 см. Согласующая секция В может быть свернута в бухту и размещены в небольшой коробке. Свернутая в бухту часть В практически не излучает. Следовательно, служит только как согласующее устройство, а не как часть антенны. При расположении части коаксиального кабеля В развернутом состоянии, от нее возможно паразитное излучение. На конце коаксиального кабеля, питающего антенну UA1DZ, должен быть установлен высокочастотный дроссель, аналогичный тому, который описан в этой главе в параграфе о трехдиапазонных антеннах. Многодиапазонные вертикальные антенны с заградительными контурамиСреди радиолюбителей широко распространены антенны с заградительными контурами, установленными в ее полотне. Впервые эта антенна была запатентована в США H. K. Morgan, патент №2229856 от 1938 (согласно источника [7]). В радиолюбительской литературе описание многодиапазонных антенн с заградительными контурами впервые появилось в литературе [8]. Давайте рассмотрим принцип работы антенны с заградительными контурами. Схема такой антенны показана на рис. 8. Рис. 8. Вертикальная антенна с заградительными контурами В этой антенне секция «А» настраивается для работы в диапазоне 10 метров. Заградительный контур L1С1, настроенный на диапазон 10 метров, «отключает» верхнюю часть антенны при ее работе в этом диапазоне. При работе антенны в диапазоне 15 метров секция «Б» удлиняет секцию «А» до длины, резонансной в этом диапазоне. Контур L2С2, настроенный на диапазон 15 метров, отключает верхнюю часть антенны при ее работе в диапазоне 15 метров. Для работы на диапазоне 20 метров антенна настраивается в резонанс изменением длины секции «В». Аналогично антенну можно настроить и на остальные радиолюбительские КВ диапазоны. На практике радиолюбители обычно не используют вертикальные антенны с заградительными контурами в полотне антенны числом более одного. Это связано с тем, что секции антенны должны быть электрически изолированы друг от друга, а на практике выполнить достаточно прочное для существования антенны изолирующее соединение затруднительно. В 1955 году в литературе [9] появилась статья радиолюбителя W3DZZ об многодиапазонной антенне в которой использовался только один заградительный контур. Благодаря соответствующему распределению высокочастотного тока, который обеспечивал этот контур, эта антенна могла работать на нескольких диапазонах. Ниже мы разберем работу нескольких популярных многодиапазонных антенн, которые используют только один контур. Одной из наиболее популярных вертикальных антенн с заградительными контурами, используемой на 10 и 15 метров, является антенна, описанная радиолюбителем WA1LNQ в литературе [10]. Схема этой антенны показана на рис. 9. Она выполнена из двух изолированных друг от друга трубок длиной 240,7 и 62,9 см. Длина изолирующей вставки 5,8 см. Вокруг этой вставки намотана катушка заградительного контура. Катушка выполнена из медной трубки диаметром 3 – 5 мм и содержит 2 витка провода с шагом 1 виток на 25 мм намотки. Средний диаметр катушки составляет 55 мм. В качестве конденсатора используется отрезок коаксиального кабеля волновым сопротивлением 50 Ом с начальной длиной 80 см, который в процессе настройки постепенно укорачивается по достижению минимального КСВ в диапазоне 10 метров. После этой настройки возможна небольшая подстройка длины верхней секции антенны по минимальному значению КСВ на диапазоне 15 метров. Для выполнения антенны могут быть использованы медные или алюминиевые трубки диаметром 18-25 мм. Рис. 9. Антенна WA1LNQ Другой популярной многодиапазонной вертикальной антенной с заградительными контурами является четырехдиапазонная вертикальная антенна K2GU, описание которой было приведено в литературе [11]. Антенна работоспособна в любительских диапазонах 10, 15, 20, 40 метров. Схема антенны показана на рис. 10. Для питания антенны используется 50-омный коаксиальный кабель. КСВ, реально достижимые с ним – 1,3:1 на 7,05 МГц; 1,1:1 на 14,1 МГц; 2,5:1 на 21,2 МГц; 1,1:1 на 28,5 МГц. Рис. 10. Четырехдиапазонная вертикальная антенна с одним заградительным контуром Рассмотрим работу антенны. На диапазоне 20м заградительный контур LC отключает верхнюю секцию антенны «А». Оставшаяся секция «Б» эффективно работает как четвертьволновый вибратор. На диапазоне 40м геометрическая длина антенны меньше четверти волны, но контур LC на этом диапазоне имеет индуктивный характер сопротивления, который компенсирует емкостную составляющую короткого штыря. Контур здесь работает как удлиняющая индуктивность которая увеличивает электрическую длину антенны до резонансной четвертьволновой в диапазоне 40 метров. На диапазоне 10 метров контур LC имеет емкостной характер сопротивления, который приводит общую электрическую длину антенны к величине 3/4 длины волны. На диапазоне 15 метров антенна имеет КСВ больший 2,5:1, но в то же время при использовании совместно с трансивером внешнего согласующего устройства может на нем эффективно работать. Рассмотрим конструкцию заградительного контура. Катушка, используемая в нем, бескаркасная, содержит 10 витков, диаметр ее провода равен 2 мм, диаметр намотки катушки 6 см, шаг намотки – 4 мм. Заградительный контур LC должен быть настроен в резонанс на частоту 14,1 МГц. Его предварительно настраивают с помощью ГИР. Во время настройки параллельно контурному конденсатору подключают добавочный конденсатор емкостью 2 – 3 пФ. Этот конденсатор имитирует емкость между изолирующей вставкой верхнего и нижнего конца антенны. Контурный конденсатор необходимо защищать от воздействия на него атмосферных воздействий. Настройку этой антенны производят изменением длины секций «А» и «Б» по наименьшему КСВ антенны на ее диапазонах работы. На подобном принципе укорочения-удлинения полотна антенны до резонансного с помощью заградительного контура можно построить антенны, работающие и на других любительских диапазонах. В отечественной литературе [12] была описана вертикальная антенна с одним заграждающим контуром, работающая в диапазонах 10, 15, 20, 40, 80 метров. Схема этой антенны показана на рис. 11. Рис. 11. Пятидиапазонная вертикальная антенна с одним заградительным контуром Заградительный контур антенны составлен из катушки индуктивностью 8,3 мкГн и конденсатора емкостью 60 пФ. Это обычный контур, используемый в антенне W3DZZ, и его конструктивные данные неоднократно приводились в радиолюбительской литературе, например в [13]. Приведем здесь данные для его выполнения. Диаметр катушки равен 50 мм, число витков 19, длина намотки 80 мм, использован провод диаметром 1,5 мм. Рассмотрим работу этой антенны. При работе на диапазоне 40 метров заградительный контур отключает верхнюю часть антенны «А», и электрическая длина антенны равна ?/4. На диапазоне 80 метров катушка заградительного контура имеет индуктивное сопротивление и удлиняет короткую антенну до электрической длины 1/4 длины волны в этом диапазоне. На диапазоне 20 метров заградительный контур имеет емкостный характер сопротивления, и электрическая длина антенны укорачивается до 3/4 длины волны. При работе на диапазонах 10 и 15 метров за счет емкостной составляющей заградительного контура антенна укорачивается соответственно до электрической длины 7/4 и 5/4 длины волны. Для эффективной работы этой антенны необходима система из резонансных противовесов количеством не менее 4 противовесов для каждого диапазона работы антенны. Антенну можно питать через коаксиальный кабель волновым сопротивлением 50 или 75 Ом электрической длиной кратной половине длины волны в диапазоне 80 метров. При коэффициенте укорочения кабеля 0,66, его физическая длина при этом будет равна 27,9 метров. В этом случае КСВ антенны на диапазонах работы антенны не превышает 2. Для изготовления вертикального вибратора можно использовать алюминиевые трубы диаметром 40 -50 мм. Большой диаметр труб обусловлен значительной высотой антенны, и, следовательно, необходима механическая прочность ее конструкции. На конце коаксиального кабеля, питающего любую из описанных здесь многодиапазонных вертикальных антенн с заградительным контуром, должен быть установлен высокочастотный дроссель. Конструкция этого дросселя может быть аналогичный дросселю, который был описан в этой главе в параграфе о трехдиапазонных антеннах. Open SleeveВ конце этой главы хочу остановиться на очень интересной многодиапазонной антенне известной под названием “Open Sleeve”. Эта антенна была разработана в 1946 году при Stanford Research Institute, известным исследователем Dr. J. T. Bollijahn [14]. В первое время эта антенна не получила широкого распространения. Но в последнее десятилетие к этой антенне возрос интерес, как среди радиолюбителей, так и среди профессионалов. Это вызвано тем, что, в настоящее при помощи широко распространенных компьютерных программ расчета антенн, можно смоделировать конструктивно простую многодиапазонную антенну. Давайте разберем принцип работы антенны Open Sleeve. Предположим, мы установили четвертьволновую вертикальную антенну на диапазон 20 метров, как показано на рис. 12а. Такая антенна длиной 5,1 метра при расположении над идеальной проводящей поверхностью имеет входное сопротивление 36 Ом. Эту антенну можно сравнительно просто согласовать с коаксиальным кабелем волновым сопротивлением 50 или 75 Ом. А теперь давайте расположим рядом с этой четвертьволновой вертикальной антенной диапазона 20 метров провод длиной 2,5 метра. Этот провод подключен к земле (или к оплетке коаксиального кабеля), и расположен на расстоянии примерно 10 сантиметров от штыря антенны (рис. 12б). Рис. 12. Переход от четвертьволновой антенны к антенне Open Sleeve Что изменилось в работе этой вертикальной антенны на диапазоне 20 метров? Добавочный проводник, подключенный к земле и расположенный рядом с вибратором антенны, немного понизил резонансную частоту вертикальной антенны. Для того, что бы для диапазона 20 метров частоту настройки вибратора антенны «вернуть на место», его необходимо немного укоротить. А что изменилось в работе этой антенны на других диапазонах, например, на 10 метров? Входное сопротивление “чистой” вертикальной антенны высотой 5,1 метров и электрической длиной для диапазона 10 метров длиной 0,5 длины волны является чрезвычайно высоким. Но с добавочным проводником, расположенным рядом с вибратором антенны, эквивалентная схема антенной системы будет соответствовать приведенной на рис. 13. Рис. 13. Эквивалентная схема антенны Open Sleeve На диапазоне 10 метров можно рассматривать, что часть вибратора антенны “L”, длиной 2,5 метра, которая имеет входное сопротивление Z1 в точке “А”, через четвертьволновую линию, имеющую волновое сопротивлением Z2, подключена к питающему коаксиальному кабелю, который имеет волновое сопротивление Z3. Соответствующим выбором Z1, Z2, Z3 можно провести согласование вибратора антенны для ее работы на диапазоне 10 метров. Входное сопротивление Z1 зависит от длины части антенны “L”, входное сопротивление Z2 линии образованной вибратором антенны и добавочным проводником около нее зависит от физических размеров этой линии, Z3 это стандартное волновое сопротивление коаксиального кабеля. Оно может быть равно 50 или 75 Ом. Следовательно, только при помощи добавления одного добавочного проводника около антенны, можно синтезировать двухдиапазонную антенну! В этой антенне основной вибратор принято называть Master- вибратор, а вспомогательные вибраторы, которые заставляют работать антенну на ее верхних диапазонах, принято называть Slave – вибраторы. Ранее, практическое воплощение таких антенн было затруднено. Для создания таких антенн было два пути. Первый из них – макетирование антенны. Для того, что бы сконструировать антенну с удовлетворительными параметрами, необходимо было проделать множество экспериментов. Второй путь – расчет параметров антенны на бумаге. Однако, математическая оптимизация одной двухдиапазонной антенны требовала проделать сотни вычислений! В 50-60 годах эти вычисления производились с помощью логарифмической линейки, затем с помощью ЭВМ на лампах и транзисторах. Только быстрое развитие компьютеров в 80 — 90-х годах 20 века устранило сложность многочисленных расчетов, необходимых для оптимизации этой антенны. Теперь современная недорогая компьютерная программа для расчета и моделирования антенн и даже ее демонстрационная бесплатная версия могут рассчитать антенну Open Sleeve. Конечно, радиолюбитель может сразу задать вопрос. Только ли двухдиапазонные антенны Open Sleeve можно построить по приведенной выше методике? Конечно, нет! На таком принципе можно построить трех, четырех и даже пяти диапазонные антенны! рассмотрим для примера построение трехдиапазонной антенны, рассчитанной для работы в диапазонах 10, 15 и 20 метров. Конструкция такой антенны показана на рис. 14, эквивалентная схема антенны показана на рис. 15 . Рис. 14. Трехдиапазонная антенна Open Sleeve Рис. 15. Эквивалентная схема антенны Работает антенна следующим образом. На диапазоне 20 метров в месте подключения коаксиального кабеля питания (точка “А”) входное сопротивление Z1, которое имеет вибратор антенны равно волновому сопротивлению этого коаксиального кабеля. Это равенство выполняется с учетом влияния на параметры вибратора антенны близко расположенных проводников S1 и S2. На диапазоне 10 метров входное сопротивление Z2, которую имеет часть вибратора антенны длиной L1 в точке “В” при помощи трансформатора Т1 приводится к волновому сопротивлению коаксиального кабеля. На диапазоне 15 метров входное сопротивление Z3, которую имеет часть вибратора антенны длиной L2 в точке в точке “С”, при помощи трансформатора Т2 приводится к волновому сопротивлению коаксиального кабеля. Просчитать размеры трехдиапазонной антенны с помощью логарифмической линейки весьма затруднительно. Такой расчет может занять наверное не один месяц напряженной работы. Вот почему, широкое освоение антенн типа Open Sleeve, и особенно их трех-, четырехдиапазонных вариантов началось только в наше время. Время, когда программы расчета антенн стали широкодоступны, а скорость работы компьютеров увеличилась. Для работы антенны Open Sleeve необходима хорошая радиотехническая земля. Оптимальный вариант — расположение антенны над металлической проводящей крышей. Если это условие выполнить невозможно, то необходимо применить 3 — 5 противовеса резонансных для нижнего диапазона работы антенны. Использовать резонансные противовесы для верхних диапазонов работы антенны нежелательно. При точном выполнении антенны по рассчитанным размерам, ее резонансные частоты уже должны находиться в любительских диапазонах. Однако, из — за влияния окружающих предметов, из – за погрешностей при неточном выполнении антенны по размерам, антенна Open Sleeve обычно требует небольшой подстройки в реальных условиях ее установки. Давайте разберем процесс настройки антенны Open Sleeve. Настройка антенны заключается в получении значения ее входного сопротивления на клеммах подключения коаксиального кабеля питания равного волновому сопротивлению этого коаксиального кабеля. Измерять входное сопротивление этой антенной системы удобно при помощи высокочастотного моста. Рассмотрим настройку двухдиапазонной антенны, показанной на рис. 16. Первоначально измеряют входное сопротивление антенной системы на ее нижней рабочей частоте. Если резонанс антенны не совпадает с расчетным, то изменением длины “L” вибратора “М” приводят его резонансную частоту в необходимый диапазон работы. На этом диапазоне входное сопротивление вибратора “М” может отличаться от 50 Ом. При помощи изменения угла наклона противовесов “F” относительно вибратора “М” добиваются, чтобы входное сопротивление системы находилось в пределах 50 Ом. На этом первый этап настройки антенны можно считать законченным. Перестраиваем генератор на верхний диапазон работы антенны и продолжаем настройку антенны. Рис. 16. Настройка двухдиапазонной антенны Open Sleeve Определяем резонансную частоту и входное сопротивление антенны на верхнем диапазоне. Допустим, верхняя резонансная частота антенны получилась ниже необходимой, а входное сопротивление выше волнового сопротивления коаксиального кабеля. Это наиболее благоприятный вариант при настройке антенны. Приближаем элемент S к вибратору М. При уменьшении расстояния W между вибратором М и элементом S уменьшается волновое сопротивление согласующего трансформатора, образованного элементом S и частью вибратора М. Вследствие этого уменьшается входное сопротивление антенны на стороне питания ее коаксиальным кабелем. При приближении элемента S к вибратору М, верхняя частота работы антенны увеличивается [14]. Если с помощью только одного приближения элемента S к вибратору М не удается установить верхний диапазон работы антенны в нужный участок, то тогда придется изменять длину элемента S. Если входное сопротивление системы на резонансе уже составляет 50 Ом, а резонансная частота ниже требуемой, то можно попробовать укоротить элемент S. Очевидно, что в этом случае согласующий трансформатор антенны настроен ниже необходимой частоты. Уменьшение длины трансформатора (или длины элемента S) повысит частоту его работы. После уменьшения длины трансформатора (элемента S), при помощи приближения или удаления этого элемента относительно вибратора “М” снова добиваются входного сопротивления 50 Ом на верхней рабочей частоте антенны. Если наоборот, окажется что при входном сопротивлении 50 Ом верхняя частота работы антенны Open Sleeve выше необходимой, увеличивают длину элемента “S”, или, что, то же самое, понижают частоту настройки согласующего трансформатора. Исходя из выше изложенного, понятна стратегия настройки антенны.
После окончательной настройки антенны на верхней рабочей частоте полезно проверить параметры антенны на ее нижней рабочей частоте. Как видно из этого описания, настройка антенны Open Sleeve на один диапазон относительно несложна. Но настройка 3, 4 или 5-диапазонной антенны уже не такая простая задача. Элементы “S” оказывают влияние друг на друга и на вибратор “M”, и настроив антенну на одном из ее верхних диапазонов работы, резонансная частота антенны на других диапазонах тоже изменится. И все же, при настойчивости, вполне возможно произвести настройку антенны Open Sleeve для работы на 3 и даже на 5 диапазонах! В табл. 3 приведены данные для выполнения антенны Open Sleeve для 2 и 3 любительских диапазонов. Эти антенны были рассчитаны радиолюбителем UA3AVR [15]. На рис. 17 приведены конструкции антенн, поясняющие Таблицу 3. Таблица 3. Данные для выполнения антенны Open Sleeve
Рис. 17. Семейство антенн Open Sleeve Дальнейшее развитие антенн Open Sleeve может привести к созданию многодиапазонной вертикальной антенны, работающей во всех любительских коротковолновых диапазонах. Теоретически это вполне возможно. ЛИТЕРАТУРА:
|
Дайджест по любительским антеннам (подборка схем и конструкций)
Подборка описаний и конструкций самодельных антенн для КВ и УКВ диапазонов.
Однонаправленная антенна на диапазон 6 м
Наиболее общий тип крестообразной антенны на диапазон 6 м (50,5 МГц) показан на рис.1. Диполи установлены под прямыми углами друг к другу. Для получения сдвига по фазе в 90° используется фазирующая линия. Имеются более сложные способы получения фазировки, но ограничения для всех одинаковы.
Основное требование к простой фазирующей системе — ее характеристический импеданс должен быть как можно ближе к естественному резонансному импедансу индивидуальных диполей. 70-омная линия является хорошим согласованием для дипольной крестовины.
Характеристическое сопротивление в точке подключения линии должно быть равно половине от импеданса диполя, т.е. 35 Ом.
Рис. 1. Конструкция однонаправленной антенны на диапазон 6м.
Двунаправленная вертикальная антенна на диапазон 2 м
Если вам нужна двунаправленная вертикальная антенна на диапазон 2 м с глубокими боковыми нулями характеристики, попытайтесь сделоть полуволновую антенну.
Такая антенна показана на рис.2. Как видно из чертежа, разнос между вертикальными диполями составляет 40″ или 1 м. Конструкция представляет собой жесткий алюминиевый каркас.
Для пропуска толстого медного провода в соответствующих точках каркаса просверлены отверстия 4 мм (провод в этих точках в изоляции). Энергия подводится по коаксиальному Фидеру с импедансом 50 Ом.
Рис. 2. Конструкция двунаправленной вертикальной антенны на диапазон 2м.
Телевизионная логопериодическая антенна на диапазон 400…800 МГц
Внешний вид антенны показан на рис.3. Она состоит из 24 элементов с постепенно уменьшающимися длиной и расстоянием между элементами. Элементы выполнены из алюминия диаметром 3 мм. Данные элементов и расстояния между ними приведены в таблице.
Рис. 3. Конструкция логопериодической ТВ антенны на диапазон 400…800 МГц.
Данные приведены в дюймах (1 дюйм=2,56 см). Позиционное положение элементов (х) отсчитывается слева направо, во второй колонке (L) приведена половина длины элемента.
Коротковолновая логопериодическая антенна
Антенна работает в диапазоне частот от 4 до 30 МГц (10…75 м) и имеет несколько лучей на направления наиболее вероятных станций (на рис.4 — три направления).
Рис. 4. КВ логопериодическая антенна.
Диаметры элементов колеблются or 1,2 см для передних элементов до 15 см для задних элементов. Самая маленькая антенна имеет размер заднего элемента 330 мм, самая большая — 430 мм. (www.g3ycc.karoo.net).
Передающая антенна с магнитной петлей
Антенна рассчитана на диапазон частот от 7 до 21 МГц (от 14 до 42 м). Антенна представляет собой (рис.5) толстое медное кольцо (диаметр провода 2 см, длина окружности 90 см).
Рис. 5. Передающая антенна с магнитной петлей.
Провод имеет щель в верхней части порядка 2 см, в которую включен подстроечный конденсатор с максимальной емкостью 250 пФ. Следует отметить, что при передаче сигнала на щели образуется высокое напряжение, которое опасно для жизни. Во избежание пробоя подстроечный конденсатор должен иметь большое расстояние между пластинами. (www.tpub.com).
Ромбическая антенна
Антенна состоит из 4 проводников, соединенных в виде ромба (рис.6). Антенна заканчивается неиндуктивным резистором, который обеспечивает прием преимущественно с направления главной диагонали ромба (от резистора к линии передачи).
Рис. 6. Ромбическая антенна.
Ромбическая антенна может работать в широком диапазоне частот, хотя при этом изменяется ее коэффициент усиления, направленность и импеданс.
Эту антенну легче сконструировать и соорудить, чем антенны других типов. Характеристики направленности такой антенны определяются как сумма характеристик каждого провода антенны (рис.7). (gef79.narod.ru)
Рис. 7. Характеристики ромбической антенны.
КВ антенна на диапазоны 10-80м
По утверждениям автора конструкции, антенна (рис.8) дает хороший результат при работе на всех коротковолновых любительских диапазонах: 10, 15, 20, 40 и 80 м.
Рис. 8. Антенна для любительских КВ диапазонов.
Она не требует ни особо тщательного расчета (кроме расчета длины диполей), ни точной настройки. Устанавливать ее следует сразу так, чтобы максимум характеристики направленности был ориентирован в направлении преимущественных связей.
Фидер такой антенны может быть либо двухпроводным, с волновым сопротивлением в 72 Ом, либо коаксиальным, с тем же волновым сопротивлением. Для каждого диапазона, кроме диапазона 40 м, в антенне имеется отдельный полуволновый диполь. На 40-метровом диапазоне хорошо работает в такой антенне диполь диапазона 15 м.
Все диполи настроены на средние частоты соответствующих любительских диапазонов и подсоединяются в центре ее параллельно к двум коротким медным проводам. К этим же проводам подпаивается снизу фидер.
Для изоляции центральных проводов друг от друга используются три пластины из диэлектрического материала. На концах пластин делаются отверстия для крепления проводов диполей.
Все места соединения проводов в антенне пропаиваются, о место подсоединения фидера обмотывается лентой из пластиката, для предотвращения попадания в кабель влаги.
Расчет длины L (в м) каждого диполя ведется по формуле:
L=152/fcp,
где fcp — средняя частота диапазона, МГц.
Диполи выполняют из медной или биметаллической проволоки, оттяжки — проволочные или из канатика. Высота антенны любая, но не менее 8,5 м. (xradlo.nef.ru).
Простая ТВ антенна для дачи
Для качественной работы телевизора необходима направленная согласованная антенна на нужный диапазон частот. Имея направленную антенну, можно выбрать, от какого источника лучше принимать сигнал (на разных частотах). Направленная антенна также снижает уровень помех но входе телевизора при приеме сигнала.
От выбора типа антенны и аккуратности ее изготовления зависит уровень входного сигнала телевизора, о это определяет качество изображения, его контрастность, наличие цвета.
К сожалению, комнатные и наружные антенны типа «волновой канал» нуждаются в настройке по прибором, поэтому их изготовление в домашних условиях не рекомендуется, хотя они и являются наиболее эффективными.
Конструкция простейшей телевизионной антенны в виде петлевого вибратора показана на рис.9.
Это антенна является широкополосной, поэтому принимает сразу несколько каналов, но в зависимости от номеров принимаемых каналов размеры у нее должны быть разные.
Это связано с тем, что между частотами 1-5 (49… 100 МГц) и 6-12 телевизионных каналов (175…227 МГц) имеется значительный розное, что затрудняет соглосование антенны
Антенна выполняется из медной ленты, трубки или другого металлического профиля. При этом надо учитывать, что высокочастотные токи текут лишь в тонком слое поверхности металла. Поэтому не имеет значения, из чего изготовлено антенна: из трубки или бруска, важен только наружный диаметр.
Так, если для антенны используется металлическая полоса, ее ширина берется примерно в 1,5 роза больше рекомендуемого диаметра, о уголок — того же размера, что и диаметр.
Рис. 9. Простая антенна для дачи.
Телевизионная антенна может выполняться из любого металла: меди, латуни, бронзы, стали, алюминия и др., а поверхность ее должна быть ровной и гладкой.
Стольная антенна получится тяжелой, о также будет ржаветь, что ухудшит ее параметры. Наиболее часто промышленностью изготавливаются антенны из алюминиевых сплавов, но у них но поверхности образуется окисная, плохо проводящая пленка. Поэтому по своим электрическим параметром они уступают медным и латунным.
Место подключения коаксиального кабеля к элементам антенны нужно герметизировать для защиты от влаги. Лучше для этих целей подойдут плостифицированные эпоксидные смолы.
| Элемент | X | L |
| 1 | 0 000 | 7,528 |
| 2 | 1 686 | 7,151 |
| 3 | 3,288 | 6,794 |
| 4 | 4,810 | 6,454 |
| 5 | 6,256 | 6,131 |
| 6 | 7,629 | 5,825 |
| 7 | 8,934 | 5,533 |
| 8 | 10,173 | 5,257 |
| 9 | 11,351 | 4,994 |
| 10 | 12,469 | 4,744 |
| 11 | 13,532 | 4,507 |
| 12 | 14,542 | 4,282 |
| 13 | 15,501 | 4,068 |
| 14 | 16,412 | 3,864 |
| 15 | 17,277 | 3,671 |
| 16 | 18,100 | 3,487 |
| 17 | 18,881 | 3,313 |
| 18 | 19,623 | 3,147 |
| 19 | 20,328 | 2,990 |
| 20 | 20,998 | 2,841 |
| 21 | 21,634 | 2,699 |
| 22 | 22,239 | 2,564 |
| 23 | 22,813 | 2,435 |
| 24 | 23,358 | 2,314 |
Во избежание коррозии на полотно антенны после сборки и подключения кабеля наносят несколько слоев краски, предварительно обезжирив поверхность.
При этом желательно использовать краски с хорошими диэлектрическими свойствами и способностью противостоять климатическим воздействиям, например автомобильную эмаль, нитроэмали, в крайнем случае, подойдут и масляные краски.
Для согласования 292-омного сопротивления антенны с 75-омным кабелем служит шлейф. Волновое сопротивление и обычное не следует путать. Волновое сопротивление можно измерить только специальными высокочастотными приборами.
Использовать вместо 75-омного кабеля 50-омный недопустимо, так как это может привести к появлению ряби и повторов но экране, что значительно ухудшит качество изображения.
КВ антенна своими руками: конструкция и расчёты
Диапазон КВ содержит ряд частот радиосвязи (27 МГц, повсеместно используемые водителями), вещание множества станций. Телепередач здесь нет. Сегодня рассмотрим любительский ряд, задействованный различными энтузиастами радиосвязи. Частоты 3,7; 7; 14; 21, 28 МГц диапазона КВ, относящиеся, как 1 : 2 : 4 : 6 : 8. Важно, как увидим далее, становится возможным сделать антенну, которая ловила бы всех номиналы (вопрос согласования – дело десятое). Верим, всегда найдутся люди, воспользующиеся информацией, ловите радиопередачи. Сегодняшняя тема – КВ антенна своими руками.
Конструкция КВ антенны
Разочаруем многих, сегодня речь опять пойдет про вибраторы. Объекты Вселенной образованы вибрациями (воззрения Николы Теслы). Жизнь притягивает жизнь, это движение. Чтобы дать волне жизнь, необходимы колебания. Изменения электрического поля порождают отклик магнитного, так выкристаллизовывается частота, несущая информацию эфиру. Обездвиженное поле мертво. Постоянный магнит не породит волну. Образно говоря, электричество является мужским началом, существует только в движении. Магнетизм качество, скорее, женское. Впрочем, авторы углубились в философию.
Считается, для передачи предпочтительно использовать горизонтальную поляризацию. Во-первых, диаграмма направленности по азимуту не является круговой (вскользь говорили), помех будет заведомо меньше. Знаем, для связи оборудуются различные объекты наподобие кораблей, авто, танков. Нельзя терять команды, приказы, слова. Не тем боком объект повернется, а поляризация горизонтальная? Несогласны с известными, уважаемыми авторами, пишущими: вертикальная поляризация избрана связью за антенну более простой конструкции. Коснись дело любителей, речь, скорее, о преемственности наследия предыдущих поколений.
Добавим: при горизонтальной поляризации параметры Земли меньше влияют на распространение волны, впридачу при вертикальной фронт терпит затухание, лепесток приподнимается до 5 – 15 градусов, нежелательно при передаче на дальние расстояния. Для антенн (несимметричных) с вертикальной поляризацией важно хорошее заземление. Напрямую зависит КПД антенны. Лучше зарыть провода длиной порядка четверти волны землей, чем больше, тем выше КПД. Пример:
- 2 провода – 12 %;
- 15 проводов – 46 %;
- 60 проводов – 64 %;
- ∞ проводов – 100%.
Увеличение числа проводов снижает волновое сопротивление, приближаясь к идеальному (указанного типа вибратора) – 37 Ом. Заметьте, качество не стоит приближать к идеалу, 50 Ом согласовывать с кабелем не нужно (в связи применяется РК – 50). Великое дело. Дополним пакет информации простым фактом, при горизонтальной поляризации сигнал складывается с отраженным Землей, давая прирост 6 дБ. Столько минусов выказывает вертикальная поляризация, применяют (с проводами заземления интересно получилось), мирятся.
Устройство КВ антенн сводится к простому четвертьволновому, полуволновому вибратору. Вторые меньше размерами, принимают хуже, вторые проще согласовать. Ставятся мачты вертикально, используя распорки, растяжки. Описывали конструкцию, вешаемую на дерево. Не каждый знает: на расстоянии половины волны от антенны не должно быть никаких помех. Касается железных, железобетонных конструкций. Повремените радоваться, на частоте 3,7 МГц расстояние составляет… 40 метров. Антенна высотою достигает восьмого этажа. Создавать четвертьволновой вибратор непросто.
Удобно возводить вышку послушать радио, решили припомнить старенький способ ловли длинных волн. Внутренние ферромагнитные антенны найдете в приемниках советских времен. Посмотрим, годятся ли конструкции прямому назначению (ловля вещания).
Магнитная антенна КВ диапазона
Допустим, возникла надобность принять частоты 3,7 – 7 МГц. Давайте посмотрим, можно ли спроектировать магнитную антенну. Сформирована сердечником круглого, квадратного, прямоугольного сечения. Ведется пересчет размеров формулой:
do = 2 √ рс / π;
do — диаметр круглого стержня; h, c — высота, ширина прямоугольного сечения.
Намотка ведется не всей длины, собственно нужно рассчитать, сколько мотать, выбрать тип провода. Возьмем пример старенького учебника проектирования, попробуем рассчитать КВ-антенну частот 3,7 – 7 МГц. Примем сопротивление входного каскада приемника 1000 Ом (на практике читатели измеряют входное сопротивление приемника самостоятельно), параметр эквивалентного затухания входного контура, при котором достигается заданная избирательность, dэр равным 0,04.
Антенна, проектированием которой занимаемся, входит в состав резонансного контура. Получается каскад, наделенный некой избирательностью. Как спаять, думайте сами, просто следуем формулам. Проводящим расчет понадобится найти максимальную, минимальную емкости подстроечного конденсатора, пользуясь формулой: Cmax = K2 Cmin + Co (K2 – 1).
К – коэффициент поддиапазона, определяемый отношением максимальной резонансной частоты к минимальной. В нашем случае 7 / 3,7 = 1,9. Выбирается из непонятных (согласно учебнику) соображений, по примеру, приведенному текстом, возьмем равной 30 пФ. Не сильно ошибемся. Пусть Cmin = 10 пФ, находим верхний предел подстройки:
Cmax = 3,58 х 10 + 30 (3,58 – 1) = 35,8 + 77,4 = 110 пФ.
Округлили, разумеется, можно взять переменный конденсатор большего диапазона. Пример дает 10-365 пФ. Вычислим необходимую индуктивность контура, пользуясь формулой:
L = 2,53 х 104 (K2 – 1) / (110 – 10) 72 = 13,47 мкГн.
Смысл формулы понятен, добавим, 7 – верхняя граница диапазона, выраженная МГц. Выбираем сердечник катушки. На частотах диапазона у сердечника магнитная проницаемость М = 100, выбираем феррит марки 100НН. Берем стандартный сердечник длиной 80 мм, диаметром 8 мм. Отношение l / d = 80 / 8 =10. Из справочников извлекаем действующее значение магнитной проницаемости md. Получается 41.
Находим диаметр намотки D = 1,1 d = 8,8, количество витков намотки определяется формулой:
W = √(L / L1) D md mL pL qL;
коэффициенты формулы считываем визуально, пользуясь графиками, приведенными ниже. Рисунки покажут справочные цифры, использованные выше. Марку феррита ищите, не одним хлебом жив человек. D выражено сантиметрами. Авторы получили: L1 = 0,001, mL = 0,38, pL = 0,9. qL вычислим, пользуясь формулой:
qL = (d / D)2 = (8 / 8,8)2 = 0,826.
Подставляем цифры в конечное выражение расчета количества витков ферритовой КВ антенны, получается:
W = √ (13,47 / 0,001) х 0,88 х 41 х 0,38 х 0,9 х 0,826 = 373 витка.
Каскад нужно завести на первый усилитель приемника, минуя входной контур. Больше скажем, сейчас рассчитали средства избирательности диапазона 3,7-7 МГц. Помимо антенны включает входную цепь приемника одновременно. Поэтому потребуется рассчитать индуктивность связи с усилителем, выполняя условия обеспечения избирательности (берем типичные значения).
Lсв = (dэр — d) Rвх / 2 π fmin K2 = (0,04 — 0,01) 1000 / 2 х 3,14 х 3,7 х 3,61 = 0,35 мкГн.
Коэффициент трансформации составит m = √ 0,35 / 13,47 = 0,16. Находим число витков катушки связи: 373 х 0,16 = 60 витков. Намотку антенны ведем проводом ПЭВ-1 диаметром 0,1 мм, катушку мотаем ПЭЛШО диаметром 0,12 мм.
Многих, наверное, интересует несколько вопросов. Например, назначение Со формул расчета переменного конденсатора. Автор вопрос стыдливо обходит, якобы начальная емкость контура. Трудолюбивые читатели просчитают резонансные частоты параллельного контура, в котором впаяна начальная емкость 30 пФ. Незначительно ошибемся, порекомендовав поместить рядом с переменным конденсатором подстроечный емкости 30 пФ. Ведется доводка цепи. Новичков интересует схема электрическая, куда войдет самодельная КВ антенна… Параллельный контур, сигнал с которого снимается трансформатором, образован намотанными катушками. Сердечник общий.
Готова самостоятельная КВ-антенна. Такую найдете в туристическом приемнике (сегодня популярны модели с динамо-машиной). Антенны КВ диапазона (а тем более СВ) были бы велики, если сделать конструкцию в виде типичного вибратора. Подобные конструкции не применяются портативной техникой. Простейшие КВ антенны занимают много места. Прием получше. Назначение КВ антенны улучшать качество сигнала. В квартире, лоджии. Рассказали, как сделать КВ антенну миниатюрных размеров. Вибраторы применяйте на даче, в поле, лесу, на открытой местности. Материал предоставлен конструкторским справочником. Книжка полна ошибок, а результат вроде получился сносный.
Даже старенькие учебники грешат пропущенными редакторами опечатками. Касается не одной отрасли радиоэлектроники.
Опрос работающих в эфире радиолюбителей, какие антенны они используют показал, что достаточно высокий процент использует антенну типа Delta Loop ,или «треугольник на 80 метров» по нашему. Меня заинтересовало, откуда такая народная любовь к этой антенне и решил сам изготовить и апробировать её уже с применением эффективных измерительных приборов ZVL и Hewllett Packard . Между двумя промышленными зданиями была размещена проволочная рамка треугольной формы с периметром 85 метров. Старались расположить её так, чтобы стороны не проходили параллельно стенам здания. Питание производилось в углу треугольника. Для начала было измерено входное сопротивление антенны во всём диапазоне. Вот что мы получили: Как мы видим из численных значений, средним сопротивлением для всех диапазонов можно считать 240-300 Ом. Поэтому был изготовлен балун с коэффициентом трансформации 1:6. У реально изготовленного экземпляра получилась трансформация 1:5.На диаграмме Смита мы видим импеданс на выходе балуна трансформированного сопротивления 300 Ом. Её можно было бы и подправить, но решил, что и это не плохо, так как разброс сопротивлений самой антенны и так велик. После подключения балуна к антенне можно было наблюдать следующий график КСВ: Таким образом имеем КСВ в диапазоне:
К сожалению, не все минимумы КСВ попадают чётко в любительские диапазоны, но даже при таких значениях эту антенну можно считать весьма универсальной и высокоэффективной благодаря полным размерам. Разумеется, в эфире она себя зарекомендовала с хорошей стороны. |
Многодиапазонные направленные антенны
Если Вы не знаете, чем заняться во время тестов, то откройте себе мир WARC диапазонов с антенной SAY 5-9.
Конструкция: ЯГИ — 9 элементов , 5 диапазонов
Усиленная конструкция элементов. Средние части элементов усилены двойными трубками.
Все 5 активных элементов запитаны фазирующей линией из алюминиевого профиля, что приближает параметры антенны к 5 -ти монобэндерам .
Антенна изготовлена из алюминиевого сплава. Посмотреть видео антенны и диаграммы направленности можно по ссылкам — http://youtu.be/4KWDJ4km7n8 и http;//youtu.be/O_S99Qy5wn8 — 21 мГц, http://youtu.be/NYbzg53uQMg — 14 мГц, http://youtu.be/UIyJSzbFiOU — 18 мГц .
Такой красивый выдался закат. Антенна SAY 5-9 у меня — RA3DRC/1
Диапазоны, м: 20 / 17 / 15 / 12 / 10
Усиление, дБд: 4,3 / 4,5 / 4,7 / 4,5 / 4,5
F/B, дБ: 18 / 20 / 25 / 25 / 25
КСВ:
|
|
Воплощён в «железо» новый проект Цыганкова Валерия Ивановича RA3LE, логопериодическая антенна, не имеющая аналогов по своим параметрам ни у одной комапании, выпускающей подобные антенны. При своей длине 8.5 метров она не уступает по параметрам полноразмерным 3-х элементным волновым каналам ни на одном любительском диапазоне от 14 до 30 мГц , а по некоторым превосходит их. Отлично работает за пределами любительских диапазонов. Например на 27 мГц КСВ = 1.1 и F/B = 24 дБ. КСВ в пределах любительских диапазонов не превышает 1.3. Антенна имеет КЗ по постоянному току, что является хорошей защитой от наводок статического электричества. Антенна изготовлена так, что ни один контакт в системе не выполняется разнородными металлами, только AL — AL, что отлично сказывается на коррозионной устойчивости контактов антенны.
Разработаны варианты SALP 1830 (18 — 30 мГц длина траверсы 4.9 м) и SALP 2130 (21 — 30 мГц длина траверсы 3.9 м).
Основные параметры антенны SALP 1430Кол. элементов — 11Длина ( м) — 8,5Макс. длина эл. — 11,5 мВес (кг) — 33 (примерно)Усиление (dBd) — 5Усиление (dBi) (15м) — 12F/B (dB) — 20 — 30Цена антенны стандарт — 35000 рЦена антенны SALP 1430M — 35800 р |
Антенна выпскается в двух комплектациях :
1. Стандарт — одиночная растяжка траверсы и с максимальным диаметром труб элементов 25 мм как у SAY 3-11 и SAY 3-7
2. Усиленная SALP 1430M — комплектуется растяжкой траверсы типа «конверт» и с максимальным диаметром труб элементов 30 мм как у SAY 3-11M , SAY 3-7M, SAY 3-16.
Антеннны комплектуются пластиной крепления к вертикальной стойке под диаметр 60 мм в любом варианте.
Стойка (маст) в комплект не входит.
Диаграмма направленности на 14 мГц
Диаграмма направленности на 28 мГц
Четырёхдиапазонная антенна SAY 4-12 на диапазоны 40, 20, 15 и 10 м.
Проверена в работе и подготовлена к производству новая универсальная четырёхдиапазонная направленная антенна SAY 4-12 эффективно работающая на наиболее популярных радиолюбительских КВ диапазонах 40, 20, 15 и 10 метров и имеющая на них соответственно 2-3-3-4 элемента. Все активные элементы антенны запитаны через высокоэффективную фазирующую линию из алюминиевого квадратного профиля.
Все изоляторы крепления элементов выполнены из высококачественного импортного пластика устойчивого к ультрафиолетовому излучению и являющегося отличным диэлектриком. Основные параметры антенны:
Диапазоны 7 — 14 — 21 — 28 мГц
Количество элементов 2 — 3 — 3 — 4
Длина траверсы 7.5 м
Максимальная длина элемента 15 м
Входное сопротивление 50 Ом
Усиление dBd 3.6/ 5.2/ 5.9 / 6.8
Вперёд/назад dB 15/ 25/ 20/ 20
Вес 62 кг
Антенна запитывается через балун 1:1
Цена антенны 48000 р.
Тел. +7-916-4161489 e-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Антенны для приемников, передатчиков и трансиверов своими руками, схемы и конструкции
Антенны применяются дли излучения или приема радиоволн. Каждый радиоприемник или радиопередатчик имеет антенну, которая способна принимать или передавать сигнал что лежит в определенном диапазоне частот.
От качественных и технических характеристик антенны зависит качество принимаемого и передаваемого сигнала. Поэтому при изготовлении антенн своими руками стоит провести правильные расчеты элементов антенны, а также смастерить ее в правильной конструктивной форме.
В разделе рассмотрены конструкции и схемы самодельных антенн на диапазоны частот ДВ, СВ, КВ и УКВ для приемников радио и телевизионного (ТВ) сигнала, передатчиков, трансиверов и радиостанций.
Самодельные антенны для УКВ диапазонаДальность передачи и приема в значительной степени зависит от качества антенны, общими условиями наилучшей работы антенны являются: 1) наибольшая высота установки; 2) отсутствие вблизи антенны мешающих предметов (высоких зданий, металлических конструкций и т. д.) и 3) правильно выбранная система …
2
0
2947
Полуволновая УКВ антенна с симметричным фидеромЭта самодельная УКВ антенна состоит из двух горизонтальных трубок, соединенных симметричным фидером. Приближенно общая длина трубок для всех трех любительских диапазонов может быть подсчитана по формуле где f — средняя частота диапазона…
1
0
1338
УКВ антенна — полуволновый петлевой вибраторК простым антеннам также относится хорошо известный радиолюбителям-ультракоротковолновикам петлевой шлейф-вибратор Пистолькорса. Схематическое изображение шлейфа-вибратора показано на рисунке 1, а конструктивное оформление антенны — на рисунке 2. В отношении передающих и приемных качеств этот…
1
0
5118
Уголковая УКВ антеннаХорошие результаты на всех частотах дает антенна с уголковым рефлектором. Но для работы на сравнительно низких частотах эта антенна получается громоздкой. Поэтому ее целесообразно применять в диапазоне 420—425 Мгц. Конструкция антенны показана на…
1
0
1235
Антенны для УКВ диапазонаНа УКВ работают радиостанции самого различного назначения: радиолокационные, связные, телевизионные, радиовещательные и т. п. На этих же волнах в последнее время начали работать и радиолюбительские приемо-передающие радиостанции.Приемные и передающие антенны, применяемые на УКВ, значительно…
0
1
4684
Вертикальная направленная УКВ антенна типа волновой каналСамодельная вертикальная трехвибраторная антенна типа волновый канал для связи на УКВ. При желании работать вертикально поляризованной волной следует применять вертикальные антенны. Для получения выигрыша в мощности в заданном направлении применяют многоэлементные антенны. Антенна, состоящая из одного активного и двух пассивных вибраторов, дает усиление по мощности в 2,5…
1
0
1296
Горизонтальные направленные УКВ антенны типа волновой каналДальность действия передатчика можно повысить, не увеличивая его мощности, а применяя сложные антенны, состоящие из двух и более вибраторов и обладающие направленным излучением. В любительской связи всегда надо стремиться к этому и отказываться от вредной практики увеличения дальности…
3
0
1526
Петлевая УКВ антенна с фидером из коаксиального кабеляИспользование коаксиального кабеля требует применения симметрирующих и согласовывающих устройств. То и другое решается одновременно применением полуволновой петли, выполненной из того же кабеля, что и фидер. Схема подключения петли (U-колена) показана на рис. 1. Длина колена для любого…
0
0
1457
Полуволновая антенна с асимметричным фидером из коаксиального кабеляНепосредственное подключение несимметричного фидера к полуволновому вибратору вызывает сильное рассогласовывание антенного устройства, что приводит к уменьшению КПД. В таком случае необходимо применять симметрирующие устройства. Симметрирование производится короткозамкнутым шлейфом длиной в 1/4…
0
0
1135
Горизонтальная антенна УКВ диапазона с параллельным питаниемОчень проста в конструктивном отношении антенна, выполненная из одной целой трубки (рис. 1). Вибратор крепится к мачте в своей средней части без применения каких -либо изоляторов (точка О). Антенна хорошо согласуется как с симметричным фидером, так и с коаксиальным кабелем …
0
0
1098
Многодиапазонный HF / VHF / UHF | Комета Антенна
HF — Многодиапазонная мобильная антенна 70 см
Катушки 40M, 15M и 10M поставляются с антенной и установлены на фотографии слева. Катушки 80M, 20M, 17M не являются обязательными. Каждый ВЧ-диапазон настраивается путем перемещения настроечных штырей. Предварительно задана настройка 6M / 2M / 440MHz.
Усиление и волна:
ВЧ — 50 МГц 1/4 волны 0 дБи
146 МГц 1/2 волны 2,15 дБи
446 МГц 5/8 волны x 2 5,5 дБи
КСВН:
> 50 МГц 1.5: 1 или менее
<50 МГц 2: 1 или менее
Максимальная мощность:
> 50 МГц 200 Вт SSB / 100 Вт FM
<50 МГц 120 Вт SSB
Вес: 14-19 унций
Длина: минимум 48 дюймов, максимум 76 дюймов (приблизительно)
Разъем: PL -259
Дополнительные змеевики:
L-3,5 80-метровая катушка
L-18 17-метровая катушка
L-14 20-метровая катушка
Мобильный монтаж: UHV-6 был разработан для установки на губу с помощью CP-5M или HD-5M (коаксиальный кабель в комплекте).Если у вас уже есть коаксиальный кабель в сборе, используйте монтажные кронштейны RS-730 или RS-840. Обеспечение хорошего заземления антенны важно для хорошего КСВ. Установочные винты, которыми крепление кромки крепится к двери, должны проникать в краску для заземления.
Настройка, определяемая пользователем: Без какой-либо присоединенной ВЧ-катушки главной мачтой UHV-6 является небольшая трехдиапазонная антенна 6M / 2M / 440MHz. ВЫ выбираете, какие катушки прикреплять в любой комбинации.
Например: Если вам нужна четырехдиапазонная антенна 10M / 6M / 2M / 440MHz, добавьте катушку 10M только в верхнюю часть главной мачты.Если вам нужна антенна 40M / 20M / 6M / 2M / 440MHz, прикрутите катушку 40M наверху главной мачты и дополнительную катушку 20M в сторону, и у вас будет 5-полосная антенна.
В верхней части главной мачты есть шесть резьбовых гнезд, куда могут быть прикреплены ВЧ катушки (5 сбоку, одно сверху).
Из-за веса UHV-6 изначально проектировался для одновременного размещения до трех ВЧ катушек при передвижении.
Вы можете добавить больше, если припаркованы. При передвижении рекомендуется использовать растяжку, если прикреплено более трех витков.Из-за веса катушку 80M следует прикреплять отдельно или закреплять антенной.
The Ham за 50 долларов: дешевая антенна для КВ диапазонов
Пока что в серии радиолюбителей за 50 долларов я сосредоточился в основном на диапазонах VHF и UHF. Причина этого в основном связана с правилами FCC, которые в значительной степени ограничивают лицензиатов технического уровня этими диапазонами. Но в этом есть и финансовая составляющая; Привилегии высокочастотного (HF) диапазона достигаются как за счет знания радио, достаточного для прохождения теста на общую лицензию, так и за счет необходимости в оборудовании, которое может быть на несколько порядков дороже, чем портативная радиостанция за 30 долларов.
Но хотя высокочастотное оборудование может быть дорогим, не все, что нужно для выхода в эфир, должно быть таким. А поскольку зачастую именно антенна делает или нарушает способность радиста-любителя устанавливать контакты, мы рассмотрим простую, но универсальную конструкцию антенны, которую можно адаптировать для поддержки всего, от большой мощной базовой станции до портативных QRP (с низким уровнем шума). мощность) активации в полевых условиях: полуволновая антенна с торцевым питанием.
Подбираем
Есть много радиолюбителей, для которых построение антенн является первым и конечным хобби.Я понимаю; При разработке антенны, которая будет делать то, что вы хотите, электрически, требуется ненулевое количество волшебства, и много инженерных разработок, необходимых для того, чтобы убедиться, что она противостоит стихиям. Я считаю, что последний аспект построения антенны более привлекателен для меня лично. Получение антенны, способной выдержать ветер, снег, солнце и дождь, — интересная задача, поэтому я склонен уделять больше времени размышлениям о механических аспектах конструкции, с которыми кто-то уже работал над ошибками RF.
Итак, я начал искать антенну, которая подходила бы для моей ситуации. Пожалуй, самая простая в изготовлении антенна — это классический полуволновой диполь. Они имеют два элемента, каждый из которых составляет одну четверть расчетной длины волны, излучающих из центральной точки питания, к которой присоединяется подводящий кабель коаксиального кабеля. Конечно, есть доработки и сложности, но основная проблема для меня — это центральная точка питания. Моя хижина расположена в самом дальнем углу моей собственности, поэтому сложно установить такую антенну без длинной линии питания, которая может привести к недопустимым потерям сигнала.Кроме того, диполь для 80-метрового диапазона будет иметь длину 40 метров от конца до конца, и его будет трудно разместить на моем длинном узком участке в пригороде.
Для моих целей полуволновая антенна с оконечным питанием (EFHW) — хороший выбор. Это именно то, на что это похоже: кусок провода длиной в половину длины волны (в моем случае длиной 40 метров, так что я могу работать на 80-метровом диапазоне), который подается с его конца. Но это не так просто, как отрезать кусок провода длиной 40 метров и прикрепить его к рации. Проблема в том, что импеданс антенны изменяется по мере удаления точки питания от центра.Импеданс увеличивается примерно до 2500 Ом, когда точка питания достигает конца провода, что было бы очень плохим совпадением для трансивера, ожидающего нагрузки 50 Ом.
Чтобы исправить это, антеннам EFHW необходим трансформатор для согласования импедансов. Когда они используются для согласования импеданса между симметричной антенной, такой как диполь, и несимметричной линией питания, такой как коаксиальный кабель, они называются «симметрирующими устройствами». В этом случае, однако, и антенна, и коаксиальный кабель несимметричны, поэтому построенный мною трансформатор технически является «несбалансированным».Как бы вы это ни называли, это довольно простая сборка.
Мой согласующий трансформатор 49: 1, смонтированный и готовый к выходу на улицу. Я подумывал залить все это эпоксидной смолой, но отказался.Я следовал прекрасным инструкциям Стива Николса (G0KYA), чтобы намотать свой автотрансформатор 49: 1. По сути, это просто большой ферритовый тороидный сердечник — я получил свой на eBay, но на Amazon есть множество вариантов — с несколькими витками магнитного провода. Мой сердечник — FT-240-61, что означает, что его внешний диаметр равен 2.4 дюйма и изготовлен из материала типа 61. Для обмоток я использовал магнитный провод 18 AWG. Пока я наматывал его, я заметил, что лаковое покрытие на магнитном проводе порезалось краями ферритового сердечника. Я перемотал его после того, как накрыл тороид тканевой фрикционной лентой, чтобы немного смягчить края — шорты не были бы чем-то большим в чем-то, рассчитанном на 100 Вт выходной мощности передатчика.
Как я уже сказал, много хлопот, которые я сделал с этим трансформатором, было связано с тем, чтобы заставить его работать механически.Я установил его в прочный пластиковый электрический корпус и снабдил фитингами из нержавеющей стали для подключения антенного провода и заземления. Я также установил рым-болт, чтобы привязать антенный провод. Качественная розетка SO-239 для подключения фидерной линии и высоковольтный конденсатор емкостью 100 пФ для лучшего согласования на более высоких частотных диапазонах завершили трансформатор. Если повезет, эта антенна должна охватывать диапазоны от 80 м до 10 м.
Толкающий трос
Мой метод установки шкива на дерево от земли.Лучше бы он работал на дереве с более гладкой корой.Как назло, мой участок составляет около 150 футов в глубину, и я одновременно благословлен и проклят множеством очень высоких, очень крепких сосен Пондерозы. Длина моего участка и расположение деревьев позволяют проложить полный 40-метровый провод в форме «перевернутой буквы L». Мой план состоял в том, чтобы уклонить провод от трансформатора как можно дальше вверх в первом дереве, а затем провести его горизонтально до точки привязки на втором дереве.
Звучит намного проще, чем есть на самом деле.В то время как многим радиолюбителям повезло подвешивать антенны к веревкам, проложенным над ветвями, у всех моих сосен были обрезаны нижние ветви, причем первые живые ветви находились на высоте более 40 футов (12 метров) над землей. Я выбрал подход «умнее» и пришел к идее протолкнуть веревочную петлю вверх по дереву, используя трубу из ПВХ в качестве толкателя. Хотя шероховатость коры Ponderosa постоянно зацепляла нейлоновую веревку, и труба из ПВХ шлепалась, когда я добавлял секции, на самом деле она работала достаточно хорошо, чтобы получить точку крепления примерно на 25 футов (7,5 м).5 м) над землей — не намного выше, чем я мог бы подняться с моей 24-футовой лестницей, но с гораздо меньшим риском падения насмерть.
Точка привязки была установлена в другом дереве аналогичным способом, что привлекло много внимания соседей. Всегда нужно использовать такие возможности, чтобы проявить добрую волю, и я заверил соседей, что не буду стерилизовать их детей или мешать их телевизионному приему. Однако в качестве примера кармы дерево, над которым я работал, решило на следующий день сбросить мертвую ветку, которая упала и повредила Дуранго моего соседа.Ясно, что он исходил от дерева гораздо выше, чем я работал, но все же вызывал немного старого зловонного глаза.
Разгрузка от раскачивания на конце анкера. Обратите внимание на страховочную веревку, проходящую через отверстие пружины, на случай, если она сломается.Одной из наиболее важных частей использования деревьев в качестве якорей для длиннопроводных антенн является борьба с колебаниями. Деревья немного двигаются, и если вы крепко закрепите проволоку между двумя деревьями, не позволяя им двигаться по ветру, наступит печаль.И все же вы хотите, чтобы ваш провод оставался более или менее натянутым, поскольку его форма влияет на его характеристики. Есть несколько способов справиться с этим, и я решил использовать шкивы для бельевой веревки в обеих моих опорных точках. В средней точке проволока проходит через шкив; у концевого анкера проволока привязана к отрезку прочного нейлонового шнура через изолятор в виде собачьей кости. Этот шнур проходит через шкив и спускается по стволу дерева к точке крепления через сильную пружину. Когда деревья качаются, антенна может выдвигаться или втягиваться на несколько дюймов, не провисая и не ломаясь.
Наконец-то в эфире
Должен признать, что установка еще не завершена. Антенны действительно должны быть правильно заземлены, и я очень хочу проткнуть заземляющий стержень рядом с трансформатором. Однако и основной источник питания для моего дома, и основной источник питания для всего района закопаны прямо под нашим задним забором, что делает это предприятие с большим риском. Какими бы хорошими ни были службы определения местоположения под землей, я не стремлюсь проверять их точность на себе. Так что я буду ждать приличной земли.
Тем не менее, я не мог не попробовать эту антенну, поэтому, чтобы не допустить попадания радиочастоты в лачугу, я намотал 10-витковую дроссельную заслонку на фидерную линию и подключил ее. Я еще не проводил QSO, но с помощью WSPR, системы репортера распространения слабого сигнала, я смог достичь четырех континентов за 24-часовой период на 80-, 40-, 30- и 20-метровых диапазонах.
Мир на одной антенне: 24 часа отчетов WSPR на 80, 40, 30 и 20 метров.И, говоря о WSPR, об этом и других цифровых режимах мы поговорим в следующей партии Hampton за 50 долларов.Спойлер: несмотря на мои предыдущие нарекания, я думаю, что снова влюбился в радиолюбители.
G5RV Многодиапазонная КВ антенна »Примечания по электронике
G5RV — многодиапазонная проволочная КВ антенна, широко используемая радиолюбителями, поскольку она обеспечивает эффективное антенное решение для нескольких диапазонов при небольших затратах: детали, конструкция, характеристики.
Дипольные антенны Включают:
Основы дипольных антенн
Ток и напряжение
Полуволновой диполь
Сложенный диполь
Короткий диполь Дублет
Длина диполя
Дипольные корма
Диаграмма излучения
Построить радиолюбительский ВЧ диполь
Инвертированный V-диполь
Многополосный ВЧ диполь вентилятора
Многополосный ВЧ диполь-ловушка
Антенна G5RV
Конструкция диполя FM
Многополосная проволочная ВЧ-антенна G5RV представляет собой очень удобное и экономичное решение для многополосной ВЧ-радиосвязи, поэтому она пользуется популярностью в течение многих лет.
Антенна G5RV основана на концепции двойной антенны и была разработана Луи Варни, который владел радиолюбительским позывным G5RV. Первоначально дизайн был разработан в 1946 году, но только в 1958 году он был опубликован, когда он появился в июльском бюллетене RSGB за 1958 год (предшественник текущего журнала RSGB RadCom. С тех пор в июле 1984 года в RSGB Radio Communication появились дальнейшие заметки).
Многополосная КВ антенна G5RV работает на всех любительских диапазонах от 80 до 10 метров, хотя КСВН на некоторых диапазонах выше, чем на других.Он может быть построен из легкодоступных компонентов, или существует множество коммерчески доступных версий. Дополнительным преимуществом является то, что он не занимает столько места, как полноразмерный 80-метровый диполь, и это может быть преимуществом для тех, у кого небольшие площади для своих антенн.
Для тех, у кого ограниченное пространство, есть даже G5RV половинного размера, часто называемый G5RV junior, который занимает половину пространства.
Основы антенны G5RV
Антенна G5RV представляет собой дублет с питанием от радиолюбительского центра с симметричной резонансной фидерной линией, которая служит согласователем импеданса для коаксиального кабеля 50 Ом, идущего к трансиверу.
Существует две реализации антенны G5RV. В нем используется открытый механизм подачи проволоки длиной 34 фута (10,36 метра), а во втором — открытый механизм подачи проволоки любой удобной длины, который подключается непосредственно к блоку настройки согласования антенны.
Антенна G5RV, которая подключается непосредственно к двойному кабелю 75 Ом или коаксиальному кабелю, вероятно, является более популярной, и она показана ниже. Однако при использовании этой опции лучше всего включить в схему балун. Кроме того, передатчик должен иметь подходящую возможность настройки или внешний блок настройки передатчика, чтобы он мог соответствовать антенне.Несмотря на то, что он предназначен для обеспечения разумной нагрузки, фактическая нагрузка на большинстве частот будет выходить за пределы диапазона, который современные передатчики радиосвязи могут выдерживать без схемы защиты PA, снижающей уровни мощностиf.
Базовая антенна G5RV с 31 футами сдвоенной антенны с переходом на сдвоенную или коаксиальную антенну 75 Ом.Хотя антенна G5RV с 31 футом / 10,36 метра открытого провода перед переходом на сдвоенный или коаксиальный кабель является удобным вариантом, другим решением является использование блока настройки антенны.
В последующих изменениях были учтены различные типы сбалансированных фидеров, которые можно было использовать:
| Тип питателя | Длина (дюймовая) | Длина (метрическая система) |
|---|---|---|
| Открытый провод | 34 фута | 10,36 метра |
| Лестница | 30,6 футов | 9,33 метра |
| TV 75 Ом сдвоенный | 28 футов | 8,53 метра |
Первоначальная конструкция антенны G5RV включала схему для подходящего блока настройки, хотя есть много блоков настройки, которые могут обеспечить хорошее согласование.Необходимо обеспечить переход от сбалансированного к неуравновешенному, т. Е. Используется балун.
Антенна G5RV с блоком настройки антенны.Устройство согласования настройки антенны выполняет две функции. Один из них — соответствовать импедансу, потому что. Как и любая антенна, она не даст точного совпадения. Второй — обеспечить переход от сбалансированного к несбалансированному.
Наверное, лучший вариант — использовать антенну с внешним или удаленным тюнером, а затем проложить через любое здание коаксиальный кабель с низким КСВН.
Работа антенны G5RV
Антенна G5RV работает в широком диапазоне и может обеспечить приемлемое согласование на большинстве любительских радиодиапазонов. Антенна была первоначально разработана в 1946 году, когда количество диапазонов было намного меньше, чем сейчас. Фактически он был разработан для удовлетворения потребностей тогдашних диапазонов: 80 метров, 40 метров, 20 метров и 10 метров. В то время даже 15 метров не были выделенным радиолюбительским диапазоном.
Принимая во внимание количество различных диапазонов, на которых работает антенна, способ ее работы немного отличается, т.е.е. количество длин волн в каждой секции и, следовательно, ее производительность.
- 3,5 МГц, 80 метров: На 80 метрах антенна G5RV использует плоский верх, а также около 5 метров согласующей секции для формирования полуволнового диполя. В результате он представляет на своем входе реактивную нагрузку.
- 7 МГц, 40 метров: На 40 метрах антенна G5RV работает с использованием верхней секции плюс почти 5 метров согласующей секции и работает как частично свернутый коллинеарный массив с двумя полуволнами в фазе.Опять же, антенна представляет собой реактивную нагрузку на любой передатчик на его входе.
- 10 МГц, 30 метров: В этом диапазоне G5RV работает как две полуволны в фазе и в результате представляет собой очень реактивную нагрузку на входе.
- 14 МГц, 20 метров: Говорят, что это диапазон, для которого изначально была разработана антенна. Он работает как диполь 3 λ / 2 и представляет на входе резистивную нагрузку около 90 Ом. Это обеспечивало хорошее соответствие коаксиальному кабелю 75 Ом, который широко использовался в то время.
- 18 МГц, 17 метров: G5RV работает как две синфазные полноволновые антенны, которые немного заходят в фидерную секцию. Антенна имеет небольшую реактивность, но имеет высокий импеданс, так как верхняя часть питается от точки высокого напряжения.
- 21 МГц, 15 метров: Антенна работает как антенна 5 λ / 2. Поскольку он представляет собой нечетное количество длин волн, он подается в текущий узел и имеет лишь незначительную реактивность.
- 24 МГц, 12 метров: G5RV работает как немного длинная антенна 5 λ / 2 и поэтому имеет небольшую реактивность, но общий импеданс не слишком высок.
- 28 МГц, 10 метров: Антенна действует как две секции 3λ / 2, питаемые по фазе. Это дает нагрузку с высоким сопротивлением, которая имеет небольшую реактивность.
Антенна — это очень компромиссный вариант, поскольку она создает множество различных нагрузок на передатчик.Хотя это могло быть приемлемо во времена электронных ламп / клапанов, когда они были разработаны, современные полупроводниковые УМ не любят такое разнообразие нагрузок, и необходимо использовать блок настройки антенны.
Что касается излучения, антенна G5RV обеспечивает характеристики, почти эквивалентные диполю на 80 и 40 метрах. На 20 метрах увеличенная длина означает, что лепестки излучения обеспечивают меньший угол излучения в некотором направлении, и, следовательно, это может способствовать сигналам на большом расстоянии в направлении лепестков, поскольку они будут иметь тенденцию приходить под небольшим углом.На самом деле Луи Варни всегда утверждал, что антенна лучше всего работает на 20 метрах.
G5RV антенна и балун
Антенна G5RV представляет собой двойную антенну сбалансированного формата, т.е. ни один из двух питающих проводов не заземлен. Однако одним из основных методов питания антенны является использование коаксиального кабеля, который по самой своей природе несбалансирован.
Для питания антенны и преобразования симметричного фидера с разомкнутым проводом или ленточного кабеля на коаксиальный требуется использование симметрирующего трансформатора — симметричного трансформатора на несимметричный.
Балун может принимать разные формы. Он может быть построен на ферритовом сердечнике, но чаще всего для этого типа применения балун может состоять из 8-10 витков коаксиального кабеля диаметром около 6 дюймов, если это допускает радиус изгиба коаксиального кабеля. Эта конфигурация действует как ВЧ-дроссель и предотвращает протекание любых синфазных токов по коаксиальному кабелю.
Хотя это увеличивает вес антенны G5RV, этот подход часто очень успешно используется.
G5RV антенна и КСВ
Очевидно, что в 1946 году Луи Варни не имел доступа к компьютерному моделированию своей антенны G5RV.В последние годы компьютерное моделирование антенны показывает, что она обеспечивает высокий уровень КСВН на большинстве диапазонов. Типичные значения могут быть такими: 6,5: 1 на 3,7 МГц, 5,5: 1 на 7,1 МГц, 2,4: 1 на 14,2 МГц, 4,6: 1 на 21,2 МГц и выше 10: 1 на 28 МГц и других любительских диапазонах КВ.
Это означает, что в современных передатчиках с полупроводниковыми усилителями мощности необходимо использовать блок настройки антенны. Без этого усилитель мощности будет видеть неприемлемо высокий уровень КСВН и, возможно, будет разрушен, если в схему не включена защита КСВН, либо схема защиты снизит выходной сигнал до уровня, при котором возникают уровни тока и напряжения. от высокого КСВ можно мириться.
Даже когда ATU используется с антенной G5RV, уровень отраженной мощности может привести к высоким уровням потерь, если коаксиальный фидер не имеет достаточно низких потерь. Если потери в коаксиальном фидере велики, то КСВН не будет выглядеть так плохо, потому что прямой сигнал ослабляется, а отраженная мощность снова ослабляется. Это означает, что отраженная мощность, видимая в передатчике, намного ниже, поэтому любой замерщик может подумать, что КСВН не так уж плох.
Производительность и выборG5RV
Антенна G5RV имеет множество преимуществ, но при выборе антенны стоит понимать все компромиссы и преимущества.
Преимущества КВ антенны G5RV
- Возможность работы в нескольких диапазонах: Антенна G5RV обеспечивает возможность работы в нескольких диапазонах. Он может работать на всех любительских диапазонах от 80 до 10 метров.
- Простая конструкция: G5RV может быть довольно легко изготовлен с использованием компонентов, доступных в магазинах радиолюбителей и торговых точках.
- Низкая стоимость: Антенну G5RV можно сконструировать за очень небольшую стоимость — нет товаров по высокой цене
G5RV Недостатки КВ антенны
- Компромиссная антенна: Антенна не обеспечивает хорошее согласование на многих частотах — всегда рекомендуется использовать блок настройки антенны .
- Остерегайтесь потерь на коаксиальном кабеле: С некоторыми коммерчески производимыми антеннами можно использовать коаксиальный кабель с относительно потерями. Это может дать лучший показатель КСВ на передатчике, но приведет к потере сигнала. Проверьте перед покупкой или, если вы делаете G5RV самостоятельно, используйте коаксиальный кабель с низкими потерями.
- Диаграмма направленности: Диаграмма направленности антенны будет варьироваться в зависимости от используемых частот. Во многих случаях это может не быть особой проблемой.
Антенна G5RV была первоначально разработана до появления полупроводниковой технологии, когда использовались вентили / термоэлементы. Эти устройства были относительно устойчивы к плохому КСВН, и поэтому высокие уровни КСВН часто были приемлемы для антенн. Сегодня, когда используются полупроводниковые устройства вывода, КСВ становится более важным, и поэтому для защиты PA всегда следует использовать блок согласования антенн.
Антенна G5RV половинного размера
Даже несмотря на то, что традиционный G5RV меньше полуволнового диполя для самого нижнего диапазона (80 метров), он все равно может быть слишком большим для некоторых станций.Чтобы удовлетворить эту потребность, была разработана антенна, названная половинной антенной G5RV или G5RV junior. G5RV junior охватывает не диапазоны HF от 80 до 10 метров, а только диапазоны от 40 до 10 метров и примерно вдвое меньше.
В 1966 году Луи Варни заявил, что можно уменьшить антенну до половины размера — таким образом необходимо сократить как верхнюю секцию провода, так и длину шлейфа фидера.
Это означает, что высота верхней части антенны должна составлять 51 фут или 15 футов.5 метров, а соответствующий двойной механизм подачи может иметь длину 17 футов или 5,2 метра в случае открытого механизма подачи проволоки или 15 футов или 4,6 метра в случае использования механизма подачи ленты на 300 Ом.
G5RV половинного размера или G5RV junior для 40-10 метровТаким же образом, как обе стороны фидера могут быть связаны вместе и вся антенна G5RV нормального размера используется с хорошим ATU для обеспечения покрытия 160 метров (верхний диапазон), Таким образом, тот же метод можно использовать с антенной G5RV половинного размера для обеспечения покрытия 80 метров.
Эта антенна, как и ее полноразмерный старший брат, работает с высоким уровнем КСВ, поэтому для любой передачи радиосвязи необходим блок настройки антенны.
Антенна G5RV имеет много преимуществ и может обеспечить решение во многих ситуациях, когда для ВЧ радиосвязи требуется недорогая многодиапазонная проводная антенна. Антенна использовалась в течение многих лет тысячами людей и дала некоторые полезные результаты, хотя переменный импеданс, представленный передатчику, означает, что для современных полупроводниковых трансиверов блок настройки антенны необходим для поддержания КСВН в допустимых пределах.Также необходимо использовать коаксиальный кабель с малыми потерями, чтобы снизить уровень потерь при работе с высокими уровнями КСВН практически на всех диапазонах.
Другие темы об антеннах и распространении:
ЭМ волны
Распространение радио
Ионосферное распространение
Земная волна
Рассеивание метеоров
Тропосферное распространение
Кубический четырехугольник
Диполь
Дискон
Ферритовый стержень
Логопериодическая антенна
Параболическая рефлекторная антенна
Вертикальные антенны
Яги
Заземление антенны
Коаксиальный кабель
Волновод
КСВ
Балуны для антенн
MIMO
Вернуться в меню «Антенны и распространение».. .
Антенн … Сколько мне нужно?
Недавно один из студентов нашего класса технической лицензии понял, что для покрытия всех доступных радиолюбительских диапазонов может потребоваться довольно много антенн. Он спросил: «Так сколько антенн мне нужно?»
Конечно, я ответил: «У вас никогда не может быть слишком много антенн».
Это очень актуальный вопрос. Радиолюбителям доступно так много диапазонов, что сложно определить положение антенн.Кто-то недавно сказал мне: «Получить радио — самая простая часть, а выяснить антенны — настоящая проблема». Это точно.
Новый техник часто решает сосредоточиться только на VHF / UHF с акцентом на симплексном режиме FM и работе ретранслятора. В этой статье мы сфокусируемся на более широком спектре, с добавлением работы на ВЧ. Имейте в виду, что лицензия технического специалиста дает вам доступ ко всем диапазонам VHF / UHF и относительно небольшому участку диапазонов HF (10-метровый телефонный и 80-метровый, 40-метровый, 15-метровый и 10-метровый диапазоны CW).Лицензия General Class предоставляет значительно расширенные привилегии на HF. Представьте, что вы только что купили одну из тех установок, которые «делают все», которые охватывают все КВ диапазоны, 6 м, 2 м и 70 см (например, Yaesu FT-857, FT-991, Kenwood TS-2000 или Icom IC-7100). . Это большой диапазон, который нужно покрыть, и ни одна антенна не справится со всем этим эффективно.
Diamond X-50A Антенна
Базовая установка антенны для такой станции заключается в использовании двухдиапазонной антенны VHF / UHF для покрытия 2 м и 70 см вместе с многодиапазонной антенной HF.На самом деле это не приведет к созданию антенной системы, которая покрывает все радиолюбительских диапазонов, но это может быть хорошим началом.
Двухдиапазонная VHF / UHF антенна может быть Diamond X-50A, Comet GP-3 или аналогичной антенной. Другой популярный дизайн — антенна Arrow Open Stub J-Pole. Эти антенны имеют вертикальную поляризацию и покрывают базовый симплекс длиной 2 м и 70 см, а также работу ретранслятора. Они не справятся со слабым сигналом SSB или CW, где предпочтительна горизонтальная поляризация. Некоторые люди могут поспорить за установку однодиапазонной антенны только на 2 м, что является самым популярным диапазоном УКВ.
Для работы на HF-диапазонах вам понадобится эффективная антенна, которая покрывает несколько диапазонов. Вы можете установить однодиапазонные антенны для каждого диапазона, но это усложняется и обычно приводит к большому количеству антенн и большому количеству кабелей, идущих обратно в хижину. Сосредоточившись на новой радиолюбительской антенне, имеет смысл выбрать многодиапазонную антенну и сократить количество отдельных коаксиальных кабелей до пары.
Первый вопрос, который возникает, — «какие группы?» Ну, это зависит от .Я склоняюсь к более высоким диапазонам (20 м и выше), потому что мне нравится работать в других странах по всему миру в светлое время суток. Если вас больше интересуют контакты в Северной Америке, особенно в вечерние часы, возможно, вы захотите охватить диапазоны 40 и 80 метров. Для новой ветчины это может быть трудно понять, пока вы не получите некоторый опыт и не откроете для себя ваши предпочтительные ветчины.
Таким образом, хорошим компромиссом для нового оператора HF является многодиапазонная антенна, которая позволяет работать на паре более высоких диапазонов (возможно, 20 метров, 15 метров и / или 10 метров) и работать по крайней мере на одном нижнем диапазоне. (возможно, 40 метров и / или 80 метров).Некоторые относительно недорогие коммерческие варианты с такими допусками на полосу легко доступны в виде диполей с горизонтальным проводом или диполей-ловушек. Рассмотрим эти варианты:
Fan Dipole (также известный как параллельный диполь) — это полуволновой диполь с дополнительными элементами, добавленными для покрытия дополнительных полос. Хотя существует некоторое взаимодействие между различными дипольными элементами, они обычно питаются от общего коаксиального кабеля, что позволяет избежать необходимости прокладки нескольких кабелей.
Вентиляторный диполь конфигурирует несколько диполей, настроенных на разные диапазоны, используя одну фидерную линию.(Без масштаба)
Диполь-ловушка — В этой антенне используются настроенные схемы («ловушки»), позволяющие одному диполю работать на нескольких диапазонах. Длина диполя определяется самой низкой полосой частот, и ловушки используются для электрического укорачивания диполя для более высоких диапазонов. Антенны-ловушки обычно могут быть спроектированы так, чтобы хорошо работать с двумя или тремя различными ВЧ-диапазонами, а конструкции, сочетающие в себе функции вентилятора и диполя-ловушки, могут обеспечить больше, с некоторыми компромиссами в эффективности и производительности.
Захватывающая антенна имеет резонансные цепи, вставленные в излучающий элемент, которые электрически укорачивают антенну для использования на более высоких частотах. (Без масштаба)
Полуволновая антенна с торцевым питанием (многополосная) — Эта полуволновая антенна похожа на диполь, но коаксиальный кабель подключается к одному концу полуволнового провода, что позволяет упростить установку, чем типичный диполь с центральным питанием. Хорошо спроектированный согласующий трансформатор в конечной точке питания упрощает такую конфигурацию антенны.Существуют многодиапазонные версии этой антенны, которые представляют собой удобный способ задействовать несколько диапазонов одновременно. Популярная линейка продуктов LNR Precision, Inc. Par EndFedZ ® предлагает несколько многодиапазонных опций.
Антенна EndFedZ EF-Quad хорошо работает в диапазонах 10 м, 15 м, 20 м и 40 м. Он имеет длину 65 футов, использует три коротких удлинителя по длине и имеет трансформатор точки подачи на конец провода с коаксиальным разъемом. (С любезного разрешения LNR Precision, Inc.)
Многодиапазонный вертикальный — Несколько различных конструкций вертикальных антенн поддерживают несколько диапазонов.Например, посмотрите Cushcraft R8, Cushcraft R-6000, GAP Challenger DX, Butternut HF9V и Hustler 4BTV. При выборе вертикальной антенны обратите внимание на то, требует ли конструкция заземляющих радиаторов. В них нет ничего плохого, но радиалы могут иметь решающее значение для достижения эффективных характеристик антенны. Если у вас есть ограничительные условия, вы можете подумать о вертикальной антенне, которая также является флагштоком (правда!). Посмотрите историю и видео об установке антенны на флагштоке по соответствующим ссылкам в конце этой статьи.
Антенные тюнеры — При попытке охвата большого количества диапазонов всего несколькими антеннами антенный тюнер будет действительно удобен. Это может быть встроено в вашу радиостанцию или это может быть отдельная коробка, вставленная в фидер между передатчиком и антенной.
Антенный тюнер на самом деле не «настраивает вашу антенну», но он изменяет КСВ антенны и позволяет использовать ее в более широком диапазоне частот. Это также позволит вашему передатчику с радостью воспринимать хорошее сопротивление линии передачи 50 Ом, которое позволяет обойти автоматическое снижение мощности, которое происходит с высоким КСВ из-за несоответствия импеданса.
Другие диапазоны и режимы Я сосредоточился на самых популярных радиолюбительских диапазонах, но есть много других частот, которые следует учитывать. 6-метровый диапазон — это очень весело и доступен для технических специалистов. В большинстве случаев эта полоса хороша для местной связи, но она часто открывается для пропуска за горизонт из-за спорадического распространения , особенно в летние месяцы. Некоторые из упомянутых выше многодиапазонных ВЧ-антенн также покрывают 6 метров, или вы можете установить отдельный 6-метровый диполь, чтобы начать работу.Более серьезные 6-метровые операторы используют антенну Yagi для получения усиления и сильного сигнала. В большинстве конфигураций станций отдельная 6-метровая антенна требует прокладки другого выделенного коаксиального кабеля.
Еще один забавный режим — это 2-метровая одинарная боковая полоса (SSB), рабочая полоса для слабосигнальных УКВ. Вам понадобится двухметровая антенна с горизонтальной поляризацией, желательно с некоторым усилением. Чаще всего используется антенна Yagi с множеством элементов, например, антенна M2 2M9SSB или портативные модели Arrow.
Итак, сколько? — Вы можете установить множество контактов и построить превосходную станцию HF-UHF с помощью всего двух довольно простых антенн.Вертикальная двухдиапазонная антенна VHF / UHF в паре с многодиапазонным горизонтальным проводным диполем представляет собой экономичную и простую в установке комбинацию, обеспечивающую работу симплексного режима FM и ретранслятора для местной связи, а также пропуска HF на большие расстояния на нескольких диапазонах. Это очень хороший способ начать.
Сборка антенной системы может показаться непосильной задачей для новичка, поэтому не волнуйтесь об этом. Главное — поднять в воздух что-нибудь полезное и наладить какие-то контакты. Со временем вы, вероятно, добавите или измените свои антенны, чтобы получить именно то, что вам нужно.Это часть удовольствия радиолюбителя.
73, Боб K0NR
Статьи по теме:
Установка антенны на флагштоке (с видео)
С учетом антенны VHF / UHF для дома
2-метровая одиночная боковая полоса в режиме Contest Ops (портативный оператор Yagi, с видео)
Установка станции с 3-мя ВЧ-антеннами (EndFedZ, 6-метровый диполь) , с видео)
Однополосный режим на 2 м (с обучающим видео SSB)
A Временная / переносная вертикальная антенна Диапазоны от 6 до 20 м (с видео)
NVIS Ops и самодельная 40-метровая дипольная антенна
Обрезка дипольной антенны для частоты
Multi -режимный трансивер Ops
Логопериодическая широкополосная / многодиапазонная антенна
Радиолюбительский участок — [ВЕРТИКАЛЬНЫЕ антенны]
ВНИМАНИЕ:
ВЕРТИКАЛЬНЫЕ АНТЕННЫ С ПРОВОДНЫМИ ПРОВОДАМИ
МОЖЕТ ИМЕТЬ СМЕРТЕЛЬНОЕ ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ НА КОНЦАХ ПРОВОДОВ.
ХРАНИТЬ В НЕДОСТУПНОМ ДЛЯ ЧЕЛОВЕКА И ЖИВОТНЫХ !!!
Вертикальные антенныимеют малоугловые диаграммы направленности, даже если они установлены близко к земле. Это делает их подходящими для работы с DX, если уделять внимание земле вокруг них.
Четвертьволновые вертикалитребует хорошей радиальной сети, чтобы быть эффективной, но это может быть достигнуто с помощью всего 16 наземных радиалов или всего 4 приподнятых радиалов (больше, конечно, лучше).Даже половина этого много (8 наземных или 2 надземных) радиалов обеспечат хорошие результаты.
Полуволновые вертикалив два раза длиннее, но не требует наличия обширной радиальной сети для эффективной работы. Однако при установке вертикали этого типа у земли ее точка питания должна быть приподнята как минимум на один уровень. метр, предпочтительно два метра (от 4 до 7 футов) над землей. Половинноволновые вертикали имеют ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ около точки питания.это Важно, чтобы люди и животные не могли прикасаться к этой части антенны. Недостатком является то, что полное сопротивление точки питания очень велико (от 2 кОм до 3 кОм), и оно должно быть согласовано с 50. Ом.
Вертикальные диполи(в лучшем случае) имеют длину 1/2 волны и питаются посередине через коаксиальный кабель от 50 до 70 Ом. Их преимущества заключаются в том, что они не требуют радиалов, специального согласования в точке питания и, как правило, имеют угол взлета примерно на 5 градусов ниже, чем вертикаль четвертьволны.Недостаток: точка питания находится на полпути от антенны, что может вызвать механические трудности. ПРИМЕЧАНИЕ: при кормлении с легкими сдвоенными выводами, такими как лестничная линия на 300 Ом, и согласованными в лачуге со спичечным коробком, они образуют хорошие многодиапазонные антенны. В этом случае можно укоротить диполь, даже если всего 1/8 длины волны, если у вас есть спичечный коробок хорошего качества.
Вертикальные дипольные решеткиСм .: Вертикальные дипольные решетки
4-КВАДРАТНЫЕ вертикальные решеткиСм .: G4ATA’s 4-SQUARE
Горизонтальные антенны СравнениеДля сравнения: горизонтальные антенны должны иметь высоту не менее 1/4 длины волны, чтобы даже начать эффективно работать для DX, а 1/2 длины волны — это минимальная высота, чтобы быть уверенным, что они хорошо работают для DX.Они хорошо работают для NVIS на более низких высотах, но не для DX.
Для наших нижних ветчин, 160, 80 и 40 м ,высота, необходимая для горизонтальных антенн для работы DX, фактически недоступна большинству радиолюбителей. В результате мы часто обращаемся к вертикальным антеннам для нашего решения DX.
Большинство вертикалей, представленных в этом разделе,, особенно те, которые построены на опорах из стекловолокна Spiderbeam, были проверены на практике десятками любителей.В этом разделе я покажу вам, как легко создать эффективный DX. вертикальная антенна для любого из НЧ диапазонов.
Примечание: вертикали, которые я здесь представляю, очень просты в построении и весьма эффективны. Я не говорю, что их нельзя улучшить путем добавления большего количества радиалов или лучшего согласования. . .
НО Я УТВЕРЖДАЮ, ЧТО ОНИ РАБОТАЮТ ОЧЕНЬ ХОРОШО ДЛЯ DX,
В СРАВНЕНИИ С НИЗКОВОЙ ГОРИЗОНТАЛЬНОЙ АНТЕННОЙ
ИЛИ КОММЕРЧЕСКАЯ МНОГОПОЛОСНАЯ ЛОВУШКА ВЕРТИКАЛЬНАЯ.**
** ПРЕДПОЛОЖЕНИЕ: Антенны установлены на открытом воздухе. Если они находятся между кучей домов или других объектов, Трудно предсказать, как что-то будет работать, независимо от того, будет это коммерческая или самодельная антенна.
ВЫБЕРИТЕ АНТЕННУ ИЗ МЕНЮ СЛЕВА.
| Любитель (код внутренней службы: AM) | |
|---|---|
| HA | любитель |
| HV | Туалетный столик |
| Антенна (AN) | |
| AN | Регистрация конструкции антенны |
| Самолет (АВ) | |
| AC | Самолет |
| Служба широкополосной радиосвязи (BR) | |
| BR | Служба широкополосной радиосвязи (ранее — Служба многоточечного распределения — MD) |
| Побережье и земля (CG) | |
| AA | Вспомогательная авиационная группа |
| AF | Авиационная и стационарная |
| AR | Авиационная радионавигация |
| MA | Вспомогательная группа морской пехоты |
| MC | Прибрежная группа |
| МК | Группа Аляски |
| MR | Морская радиолокационная станция |
| ПК | Общественные береговые станции, выставлено на аукцион |
| Сотовая связь (CL) | |
| класс | Сотовая связь |
| Образовательная широкополосная служба (ED) | |
| ED | Образовательная широкополосная служба (ранее — Фиксированная служба учебного телевидения — VX) |
| Коммерческий и ограниченный (FC) | |
| CM | Коммерческий оператор |
| RR | Оператор с ограниченным доступом |
| Land Mobile Commercial (LC) | |
| GL | 900 МГц Соглашение SMR (SMR, зависит от площадки) |
| GM | 800 МГц Соглашение SMR (SMR, зависит от площадки) |
| GR | SMR, 896-901 / 935-940 МГц, обычный |
| GS | Пейджинг частного оператора, 929–930 МГц |
| GX | SMR, 806-821 / 851-866 МГц, обычный |
| ИК | Промышленный / бизнес-пул, коммерческий, обычный |
| LN | 902-928 МГц Местоположение Узкополосный (без мультилатерации) |
| LS | Служба определения местоположения и мониторинга, мультилатерация (LMS) |
| LW | 902–928 МГц Широкополосная локация (Унаследованная AVM) |
| NC | Общенациональный коммерческий 5 каналов, 220 МГц |
| QA | Диапазон 220-222 МГц, аукционы Аукционы 18, 24 |
| QD | Данные за пределами страны, 220 МГц |
| QO | Другое, не являющееся общенациональным, 220 МГц |
| QT | 5 транкинговых каналов вне страны, 220 МГц |
| YC | SMR, 806-821 / 851-866 МГц, аукционов 16, 34, 36 |
| ярд | SMR, 896-901 / 935-940 МГц, выставлено на аукцион Аукцион 7 |
| YH | SMR, 806-821 / 851-866 МГц, выставлено на аукцион |
| YK | Промышленный / бизнес-пул — коммерческий, транкинговый |
| YM | Транкинговый SMR, 800 МГц (SMR, для конкретной площадки) |
| YS | SMR, 896-901 / 935-940 МГц, транкинговый |
| YX | SMR, 806-821 / 851-866 МГц, транкинговый |
| Land Mobile Private (LP) | |
| BC | Диапазон 1670–1675 МГц, рыночная площадь |
| ГБ | Business, 806-821 / 851-866 МГц, обычный |
| GI | Other Indust / Land Transp, 896-901 / 935-940 MHz, Conv. |
| GJ | Business / Industrial / Land Trans, 809-824 / 854-869 МГц, Конв. |
| GO | Other Indust / Land Transp, 806-821 / 851-866 MHz, Conv. |
| ГУ | Business, 896-901 / 935-940 МГц, обычный |
| IG | Промышленный / деловой пул, обычный |
| LP | Радиовещание вспомогательное с низким энергопотреблением |
| LV | Беспроводные вспомогательные видеоустройства с низким энергопотреблением |
| Интеллектуальная транспортная служба (негосударственная безопасность) | |
| RP | Дополнительный радиоприемник для радиовещания |
| RS | Наземная мобильная радиолокация |
| УБ | Business, 806-821 / 851-866 МГц, транковая |
| YG | Промышленный / бизнес-бассейн, закрытый |
| YI | Other Indust / Land Transp.896-901 / 935-940 МГц, транковая |
| YJ | Business / Industrial / Land Trans, 809-824 / 854-869 МГц, транковая |
| YO | Other Indust / Land Transp. 806-821 / 851-866 МГц, транковая |
| Ю | Business, 896-901 / 935-940 МГц, транковая |
| ZV | Ранее УСВ, сейчас 218-219 МГц Аукцион 2 |
| Микроволновая печь (МВт) | |
| AB | Усилитель микроволн Aural |
| AI | Реле звуковой связи |
| КАК | Линия передатчика Aural Studio |
| AW | AWS, диапазоны 1710-1755 / 2110-2155 МГц |
| CE | Служба цифровых электронных сообщений (общий носитель) |
| CF | Микроволновая печь фиксированной связи точка-точка с общей несущей |
| CT | Передача местного телевидения |
| DV | Служба распространения многоканального видео и передачи данных |
| LD | Служба локального многоточечного распределения |
| MG | Микроволновая печь Промышленный / бизнес-пул |
| MS | Служба множественных адресов, выставлена на аукцион |
| NN | 3650-3700 МГц |
| PE | Служба цифровых электронных сообщений (частный оперативный фиксированный) |
| ТБ | ТВ-усилитель СВЧ |
| ТИ | Реле междугородное ТВ |
| TN | 39 ГГц, выставлено на аукцион Аукцион 30 |
| TP | ТВ Пикап |
| TS | Линия передатчика TV Studio |
| TT | Реле переводчика ТВ |
| TZ | Служба 24 ГГц |
| UU | Служба гибкого использования верхних микроволновых печей (UMFUS) |
| WA | СВЧ для авиации |
| WM | Морская микроволновая печь |
| WR | СВЧ-радиолокация |
| Миллиметровый диапазон 70-80-90 ГГц (MM) | |
| ММ | Миллиметровый диапазон 70-80-90 ГГц |
| Услуги персональной связи — ПК (ПК) | |
| BA | Диапазон 1390–1392 МГц, рыночная площадь |
| BB | Полосы 1392–1395 и 1432–1435 МГц, рыночная площадь |
| CN | шт Узкополосный Аукционы 1, 3 |
| CW | PCS Broadband Аукционы 4, 5 |
| CY | Полосы 1910-1915 / 1990-1995 МГц, рыночная площадь |
| WP | Верхний диапазон 700 МГц (Блок D) Аукцион 73 |
| WS | Служба беспроводной связи Аукцион 14 |
| WU | Верхний диапазон 700 МГц (Блок C) Аукцион 73 |
| WX | Защитная полоса 700 МГц Аукционы 33, 38 |
| WY | Нижняя полоса 700 МГц (блоки A, B, E) Аукцион 73 |
| WZ | Нижняя полоса 700 МГц (блоки C, D) Аукционы 44, 49 |
| Пейджинг (PG) | |
| CA | Коммерческий радиотелефон «воздух-земля» |
| CB | BETRS |
| CD | Пейджинг и радиотелефон |
| CG | Радиотелефон авиации общего назначения «воздух-земля» |
| CJ | Радиотелефон коммерческой авиации «воздух-земля» |
| CO | Офшорный радиотелефон |
| CP | Часть 22 VHF / UHF пейджинг (кроме 931 МГц) |
| CR | Сельский радиотелефон |
| CZ | Пейджинговая и радиотелефонная связь, продано на аукционе |
| GC | диапазоны 929–931 МГц, выставленные на аукцион Аукцион 26 |
| Корабль (SH) | |
| SA | Судно для отдыха или добровольно оборудованное |
| SB | Судовое обязательное оборудование |
| SE | Исключение для судов |
| GMRS — General Mobile Radio Services (ZA) | |
| ZA | General Mobile Radio Services (GMRS) |
Ham TV — Любительское телевидение
Создайте свой собственный передатчик , используя модуль Videolynx VM-70X и плату реле TR-1b.Загрузите и просмотрите нашу заметку по применению, которая содержит список деталей и источники, шаблон для сверления шасси Hammond 1590D из литого под давлением алюминия, схему подключения и дополнительную информацию. В основном вы будете сверлить корпус, монтировать модули, разъемы, переключатели и т. Д. И выполнять межблочную разводку. Плата FMA5 больше не доступна для добавления звука с ручного микрофона, но для звука можно подключить линейный звук с видеокамеры или камеры. Модули передатчика Videolynx 70 см для квадроциклов можно заказать прямо у них: 50 мВт 434, 50 мВт 4-канальный со звуком Z70A для головных камер, ПДУ и демонстрационных приложений для прямой видимости до полумили, а также 0-5 Вт. VM-70X, как показано на фото слева, для домашних станций, переносных на общественных мероприятиях, воздушных шаров и ракет.Вы даже можете управлять VM-70X, поскольку он поставляется из коробки на 1/2 Вт, припаяв разъем RCA к кабелям A / V с гибким хвостовиком и проводам питания от 11 до 13,8 В постоянного тока к контактным площадкам. Разъем RF out SMA идет на антенну — у нас есть переходник с разъема SMA to N. Загрузите нашу страницу быстрого запуска VM-70X. Если вы хотите отрегулировать мощность, модуль необходимо подключить к радиатору или вентилятору, как показано в этой загрузке заметок по применению.
Больше мощности — Если вы начинаете с модуля передатчика 434 или Z70A мощностью 50-100 мВт, для большей мощности вы можете добавить линейный усилитель Downeast Microwave 7025PA мощностью более 20 Вт или создать свой собственный, используя одну из наших плат PA5 и Модуль РА30х5047М от RF Parts.TX70-5s / VM-70X можно отрегулировать для управления усилителями Mirage — версиями D26N, D1010 или D100 ATV — до более 50 Вт в пределах их линейного диапазона. Линейные усилители Downeast Microwave также могут быть добавлены к нашим передатчикам TX33-.1s 33 см и TX23-.1s 23 см.
На протяжении многих лет мы постоянно выбирали трансивер или передатчик, который мог бы работать в паре с понижающим преобразователем. Спрос всегда был порядка 50-50. Итак, с 2008 года, когда в новые телевизоры встроены аналоговые кабельные тюнеры, мы вернулись к автономным передатчикам.Кроме того, вам может не понадобиться трансивер, понижающий преобразователь или телевизор для использования в месте передачи на мероприятии общественной службы. Некоторые зоны могут работать только через кросс-полосный ретранслятор и очень небольшой симплекс. Отдельные блоки также предлагают более низкую начальную стоимость до 70-сантиметрового квадроцикла, поскольку кабельное телевидение можно использовать для приема на 70-сантиметровом радиолюбительском диапазоне.
Вы все еще можете получить один из наших трансиверов серии TC на 1, 10 или 20 Вт на eBay, QRZ.com On Line Swapmeet или на других веб-сайтах, где используется радиолюбительское оборудование.Если да, и оно не поставляется с руководством, отправьте нам электронное письмо с просьбой указать номер модели и любое письмо о пересмотре или дату, выгравированную на плате возбудителя внутри — всегда включайте свои позывные, когда отправляете нам электронное письмо.
