[ Home ][ Back ]
[ UE4N-news ][ HAM-Links ][ Radio WebRings ][ Kirov 625 Anniversary ][ Personal homes ][ VHF section ]

Разработчики и испытатели:
RW4NA и UA4NBH

1. Что это?

Итак, выставляю на общее обозрение вариант многодиапазонной антенны, рассчинанной для работу на КВ диапазонах 20-17-15-12-10 метров, а также на любой промежуточный диапазон, что заинтресует, например, СиБистов. Кроме этого, антенна работает и на более высоких частотах, чем 28-29 Мгц, ограничена лишь нижняя планка - диапазон 20м. Антенну можно пересчитать и на более низкие диапазоны - например начиная с  40 метров, и снова только нижний диапазон будет ограничивать широкополосность антенны.

2. Сколько стОит?

Если взять вертикал CushCraft или HihgGain, вспомните, сколько он стоит. Данная антенна обойдется Вам лишь потраченным временем на поиски провода и на измерение его длины. В общем - даром.  Антенна легко размещается на любой нашей крыше, необходимо лишь подумать, куда закрепить радиалы.

3. Радиалы.

Для каждого диапазона необходимо 3-4 радиала на необходимую резонансную частоту. Если на один диапазон будет по 2 радиала различной длины (начало и середина диапазона, например), то широкополосность антенны увеличивается в пределах диапазона. Длина радиала равна 1/4 длине волны. Посчитайте так, как полотно полуволнового диполя по простой формуле: длина радиала L(м) = 1/2*(142500/f(Кгц)). Частота f  выбирается исходя из того, на какой диапазон вы рассчитываете. Например:

    Расчет для диапазона 20 м:   L=1/2* (142500/14200) = 5.017 м
                                                        L=1/2*(142500/14010) = 5.085 м

Получили две длины, исходя из того, что Вам необходимо работать как в CW, так и в SSB участке, сделайте по 2 радиала на каждую частоту.

Чем больше радиалов, тем больше эффективность антенны, но эта прописная истина известна из теории, в данном случае, чем больше разных радиалов на один диапазон, тем меньше провалов по КСВ. Не располагайте радиалы на разные диапазоны близко друг к другу. Наклон радиалов по отношению к горизонтали не нужно делать больше15-20 градусов. Но и параллельно земле тоже, в этом случае очень мал угол основного лепестка антенны.

4. Линия согласования.

Линию согласования 150 ом можно изготовить следующим образом: возьмите провод чуть более 2,65 м, оденьте на него толстую хлорвиниловую трубку и обмотайте вокруг излучателя (на рисунке 1 выделен синим цветом). Примерно получается 20 витков на всю длину линии. К центральной нижней точке излучателя крепится жила питания, а к намотанному поверх проводу - оплетка; к точке соединения с оплеткой крепятся радиалы.
   Можно изготовить линию из коаксиального кабеля 150 Ом, тогда конструкция получается следующей: (см. рис.2). Внешние концы кабеля жилой соединены к вертикальным частям антенны, а оплетка остается неоголенной, разрез кабеля залить герметичной мастикой, воском или пластилином.

рис. 2.

5. Несущая конструкция и крепление антенны.

Мачту и поперечину сверху лучше изготовить из изоляционного материала, но если высота мачты не кратна длине волн любого из диапазонов, работать будет и конструкция, установленная на металлической мачте. Одна особенность: поперечины может не быть, тогда концы антенны сводятся в одну точку вверху, но не закорачиваются. От длины поперечины зависит широкополосность на диапазоне 10 м, так как он занимает самый широкий участок частот. Чем ближе сведены концы, тем антенна широкополоснее. Советую выбрать среднюю длину - 1,2 - 1,5 м.
П-образное полотно антенны крепится к поперечине с помощью изоляторов из любого материала, затем все полотно растягивается за углы нижней части в точках соединения линии питания и вертикальных проводов антенны. В точке запитки антенны   сделана текстолитовая  пластина, к которой крепятся: линия согласования, питающий кабель и радиалы. Для прочности она крепится к мачте любым возможным способом.

6. Кабель питания и симметрирование.

Кабель питания для описанной конструкции - 75 Ом. Можно подводить и 50-Омный кабель, но тогда линию согласования нужно изготовить из 100 омного кабеля.
Z линии = 2 * Z кабеля.
С линиями, сильно отличающимися от указанных сопротивлений, антенна не тестировалась.
Для того, чтобы исключить затекание обратных токов из антенны в кабель необходимо в точку питания антенны поставить симметрирующий трансформатор 1:1. Конструкции трансформаторов подробно описаны в различных изданиях, могу посоветовать почитать ссылку http://www.cqham.ru/balun4.htm.
Я в своих конструкциях антенн ставлю трансформатор, изготовленный на ферритовом кольце 1000-2000НН, на который мотается 5-8 витков скрученной пары проводов в ПВХ-изоляции равномерно по всему кольцу. Габариты кольца: диаметр 35-50мм, при соответствующей толщине 5-8 мм. Кольцо крепится прямо на пластине из гетинакса (текстолита или др.) в точке подключения кабеля. Можно намотать непосредственно кабель питания, если габариты кольца позволяют это сделать. В ином случае для трансформатора необходимо просто взять кабель RG-58, который имеет достаточно небольшие габариты, и 5-8 витков мотаются свободно на таком кольце.

7. Измеренные характеристики.

Тестирование антенны именно на диапазоне 10 м с изготовленными радиалами только на частоту 28400 кГц показало следующие результаты:

Частота	КСВ
28000	2,2
28100	1,8
28150	1,6
28200	1,4
28300	1,2
28390	1,1
28450	1,2
28500	1,4
28600	1,6

Другие диапазоны занимают сравнительно небольшую полосу частот, и результаты получились следующие:

Частота	КСВ
14010	1,2
14050	1,2
14100	1,1
14150	1,05
14200	1,1
14250	1,2
14300	1,25
21010	1,5
21100	1,4
21150	1,3
21200	1,4
21250	1,5

На диапазонах 18 и 24 Мгц у меня радиалы пока не установлены, несмотря на это на всем участке этих диапазонов КСВ получилось не выше 1,5.

Диаграмма направленности - вдоль нижней линии питания, основные лепестки за счет сфазированности двух вертикальных плеч антенны и представляет из себя овал.

Антенна имеет усиление порядка 5-6 dBi по отношению к диполю самом нижнем рассчетном диапазоне.

8. Другие диапазоны.

Расчет размеров антенны для более низкочастотных диапазонов:

Полотно антенны - это 3 участка (на рис.1 - синим цветом):
- горизонтальный S (внутри линии согласования)
- вертикальный L (2 штуки)

Общая длина излучателя Lизл = L + S + L,
где
S = lambda min/4
L = 0.22 * lambda max
где lambda min - длина волны самого ВЧ диапазона (10м), соответственно
lambda max - длина волны самого НЧ диапазона

В случае диапазона 30м расчет такой:
S = 2,65м
lambda = 29.65 м
высота будет 6,53м
для 40м (42,52) - 9,36м

9. Климат и другие вредные воздействия.

Как показали испытания в усливиях почти крайнего севера, у нас на Вятке, антенна не подвержена никаким изменениям характеристик. И в дождь, и в снег, и во время оледенения не теряет своих качеств. Однако коллеги из других регионов замечали уход характеристик после дождя или снегопада. Одно могу сказать, - что-то не так сделано.

10. Форс-мажор.

Если после испытания на месте у Вас ничего не получилось, пишите, разберемся, а если все равно не заработает, то и выбросить не жаль, или переделать на диполь :-)

Можете готовить провод диаметром 2-3 мм и приступать к изготовлению.

---

Пишите письма

RA4NF © 2005
Revised: 15 FEB 2005