Всем известны преимущества вращаемых направленных антенн. Однако, не все имеют возможность установить такие антенны. Вниманию читателя предлагается простая антенна, с переключаемой диаграммой. Проект рассчитан на 14 МГц, но его легко можно пересчитать на другие диапазоны.

Антенна показана на рисунке 1, и представляет из себя 4 вертикальных диполя, ориентированные в нужных направлениях. Нижние половинки диполей, подключенные к оплеткам кабелей, спускаются вертикально, а затем загибаются к мачте, на высоте 2,06 метра от земли. Наклонные стороны диполей имеют длину 5,44 метра, вертикальные стороны по 3,34 м, и горизонтальные – по 2.1 метра. Все они должны быть одинаковы по размерам, и выполнены из провода 1,5 мм.

Общая высота мачты – 10 м. Она не должна быть металлической. Лучше применить деревянную, или полиэтиленовую трубу, подходящего диаметра.

Каждый диполь питается своим кабелем. Оплетка кабеля подключена к нижнему плечу диполя. Все кабеля 50 Ом, и имеют одинаковую длину 213 градусов или по 8.27 метра для 14 МГц. Они отходят от диполей к мачте, причем эта длина должна быть одинакова для всех 4 кабелей – 3 метра. Далее они спускаются вниз по мачте, каждый напротив своего диполя, к коробке коммутации, установленной у основания мачты, схема которой, показана на рисунке 2.

Коробка должна быть неметаллической и хорошо защищена от влаги. Она содержит 6 реле, каждое из которых содержит по 2 пары контактов. Также в коробке расположены 2 переменных конденсатора и отрезок кабеля, длиной в ¼ длины волны – 3,5 метра.

Принцип работы этой антенны основан на том, что пары элементов 1 и 2 или 3 и 4 , возбуждаются синфазно, в то время как другая пара, возбуждается со сдвигом фазы тока в 90 градусов. Причем один из них должен иметь фазу тока –90 градусов, а второй +90. В этом случае вибратором служат два элемента, третий –директором, четвертый- рефлектором. Получается 3-х элементная антенна.

Запитать элементы синфазно – не представляет особого труда. Надо лишь соблюсти одинаковые длины кабелей.

Сложнее обстоит дело с директором, для работы которого, надо на конце кабеля включить переменную индуктивность, что не очень удобно.Как же обойтись без индуктивности? Выход из этой ситуации есть. Он основан на том эффекте, что отрезок кабеля в ¼ лямбды инвертирует реактанс. Если мы включим на один конец его емкость, то на другом конце мы получим индуктивный реактанс, и наоборот. Именно это замечательное свойство отрезка кабеля в ¼ лямбды используется для того, чтобы избежать применения переменной индуктивности.

На рисунке 3 показана схема питания реле. Используется 24 Вольта. Спаренный переключатель S1 на 4 положения переключает направления диаграммы антенны.

Можно завести переменные емкости непосредственно на радиостанцию, если она не слишком удалена от антенна, используя полуволновые отрезки кабеля. Это позволит настраивать антенну прямо на месте.

С чего начать настройку антенны? Каждый диполь надо подключить к источнику сигнала с рабочей частотой, и проверить частоту резонанса и КСВ. Эти параметры диполей должны быть одинаковы. В случае необходимости – подстроить каждый из диполей. Только после этой процедуры можно приступать к дальнейшей настройке антенны.

На расстоянии 3-5 лямбд от антенны, устанавливается короткая вертикальная антенна, соединенная с ВЧ детектором. Выход детектора, с помощью линии, соединен с измерительной головкой, которая находится у антенны. Линия должна лежать на земле, для уменьшения ее влияния на работу антенны. Включив трансивер на передачу, и вращая конденсаторы, добиваются нужного подавления или усиления в направлении ВЧ индикатора. Если диполи имеют одинаковую настройку, то дальнейшая подстройка не требуется, хотя проверить желательно.

И в заключении, на рисунках показаны диаграммы, расчитанные на EZNEC-3. Вы можете сами оценить их.

RadCom, January 1988.