\главная\р.л. конструкции\антенны\...

1- элементный квадрат

В одной из своих книг в конце 80-х годов ХХ века, W6SAI, Bill Orr предложил простую антенну - 1 элементный квадрат, который устанавливался вертикально на одной мачте. Прочитав с интересом его статью, я решил изготовить такую антенну, т.к. еще в далеких 70-х использовал 1 элементный квадрат растянутый между двумя мачтами стоящими на земле и запитанный 100 омным коаксиальным кабелем с центра нижней стороны антенны. Кабель шел к П-контуру UW3DI. Впечатлений было много, особенно по приему, да и на передачу антенна не подводила. Среди простых антенн она была на высоте, однако точно помню, что КСВ был порядка 2-3, да и полоса пропускания антенны оставляла желать лучшего.

Антенна по W6SAI была изготовлена в начале 90-х. Добавлен был лишь ВЧ Дроссель. Квадрат выполнен на диапазон 20 метров (рис.1) и установлен вертикально на одной мачте.

В продолжение последнего колена 10 метрового армейского телескопа вставлен сантиметров пятьдесят кусок стекстотекстолита  (по форме ничем не отличающегося от верхнего колена телескопа) с отверстием наверху, что и является верхним изолятором. Получился квадрат у которого угол вверху, угол внизу и два угла на растяжках по бокам.

С точки зрения эффективности это наиболее выгодный вариант расположения антенны, которая находится низко над землей. Точка запитки получилась около 2 метров от подстилающей поверхности. Узел подключения кабеля представляет из себя кусок толстого стеклотекстолита 100х100 мм, который прикреплен к мачте и служит изолятором.

Периметр квадрата равен 1 длине волны и расчитывается по формуле:

Lм=306,3\F мГц.

Для частоты 14,178 мГц (Lм=306,3\14,178) периметр будет равен 21,6м, т.е. сторона квадрата =5,4м. Запитка с нижнего угла кабелем 75 ом длиной 3,49 метра, т.е. 0,25 длины волны.

Этот отрезок кабеля является четвертьволновым трансформатором, трансформируя Rвх. антенны порядка 120 ом (в зависимости от окружающих антенну предметов) в сопротивление близкое к 50 ом (46,87 ом). Большая часть отрезка кабеля 75 ом расположена строго вертикально, вдоль мачты. Далее, через ВЧ разъем идет основная линия передачи кабель 50 ом длиной равной целому числу полуволн. В моем случае это отрезок 27,93м, который является полуволновым повторителем.

Такой способ запитки хорошо подходит для 50 омной техники, что сегодня в большинстве случаев соответствует Rвых. ШПУ трансиверов и номинальному выходному сопротивлению усилителей мощности (трансиверов) с П-контуром на выходе.

При расчете длины кабеля следует помнить о коэффициенте укорочения 0,66-0,68, в зависимости от типа пластиковой изоляции кабеля. Этим же 50 омным кабелем, рядом с упомянутым ВЧ разъемом мотается ВЧ дроссель. Его данные: 8-10 витков на оправке 150мм. Намотка виток к витку. (Для антенн на НЧ диапазоны - 10 витков на оправке 250мм) ВЧ дроссель устраняет кривизну диаграммы направленности антенны и является Запорным Дросселем для ВЧ токов движущихся по оплетке кабеля в направлении передатчика.

Полоса пропускания антенны порядка 350-400 кГц при КСВ близком к единице.За пределами полосы пропускания КСВ сильно растет. Поляризация антенны горизонтальная. Растяжки выполнены из провода диаметром 1,8 мм разбитого изоляторами не реже чем через каждые 1-2 метра.

Данный вариант антенны повторили EW1CA Вячеслав, EW1DM Сергей, EU1DC Александр, EW2RA Александр. Спасибо им за обмен информацией по этому вопросу. Мы довольны антенной и не собираемся с ней расставаться. Однако время идет вперед, появляются новые антенны и варианты их запитки.

Александр Барский, VE3XAX (Thank you, Sir) по моей просьбе промоделировал квадрат W6SAI на компьютерной программе. И вот его предложения:

Изменить точку запитки квадрата, запитав его сбоку. В результате получим вертикальну поляризацию, более предпочтительную для DX. Кабель использовать тот же, что и при горизонтальной поляризации, т.е. к рамке идет четвертьволновый отрезок кабеля 75 ом, (центральная жила кабеля подсоединяется к верхней половине квадрата, а оплетка к нижней), а затем кратно полуволне кабель 50 ом.

Резонансная частота рамки при смене точки запитки уйдет вверх примерно на 200 кГц (на 14,4 мГц), поэтому рамку придется несколько удлинить. Удлинительный провод, шлейф примерно 0,6-0,8 метра можно включить в нижний угол рамки (в бывшую точку запитки антенны). Для этого надо использовать отрезок двухпроводной линии порядка 30-40 см.

Волновое сопротивление здесь большой роли не играет. На шлейфе запаивается перемычка по минимуму КСВ. Угол излучения будет 18 градусов, а не 42, как при горизонтальной поляризации. Мачту очень желательно заземлить у основания.

Компьютерные файлы от VE3XAX прилагаются.

 

Спасибо всем за взаимодействие.

Игорь Подгорный EW1MM ew1mm@softhome.net
г.Минск



Глас народа
29.05.2010 12:28 To: VE3KF # Спасибо, Александр! Обязательно попробую запитать ан...  --  Игорь EW1MM...
28.05.2010 18:57 Усиление вертикалов примерно 0 dbi у поверхности земли. Зависит о...  --  VE3XAX, VE3KF...
28.05.2010 18:30 Теперь по проблеме TVI. Вообще, 14 Мс находится очень далеко от б...  --  VE3XAX, VE3KF...
28.05.2010 18:11 Вопрос резонный. Игорь, если квадрат установлен на высоте 2 м от ...  --  VE3XAX, VE3KF ...
28.05.2010 11:18 То: VE3KF # Александр, спасибо за рекомендации, но мне этот квад...  --  Игорь EW1MM...
26.05.2010 03:20 Спасибо Игорь на добром слове. На такой высоте 2 м от земли для 1...  --  VE3XAX, VE3KF...
15.04.2009 18:52 Антенна отличная.переключаю 2 квадрата С-Ю З-В 2-3 бала разница....  --  Vlad US5QSN...
25.05.2008 19:59 22-й дубль. #Повтор от 28 июня 2005 г. 10:30. ### de: EW1MM Иг...  --  EW1MM Игорь...
25.05.2008 19:49 To:rk3pm, Сергей #Если антенна расположена в виде квадрата, т.е....  --  EW1MM Игорь...
25.05.2008 19:45 О Запорном Дросселе написано в статье предельно ясно: "Этим же 5...  --  EW1MM Игорь...
09.03.2008 05:43 хорошая антенна....  --  РОМА
08.02.2008 22:56 Салют всем ! Вопрос к EW1MM. А что если антенна будет не в виде р...  --  rk3pm Сергей...
02.01.2008 15:47 В статье все написано. Пересчитайте размеры на диапазон 40 метров...  --  EW1MM Игорь...
28.09.2007 12:24 Привет всем ТОВАРИЩИ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Я, хочу ...  --  ВАССИЛИЙ
28.09.2007 12:20 Привет всем ТОВАРИЩИ!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! Я, хочу ...  --  ВАССИЛИЙ
28.06.2005 10:30 de: EW1MM Игорь # Некоторые не могут понять как мотается ВЧ дросс...  --  EW1MM Игорь...
25.10.2004 10:07 Уважаемый Николай Кудрявченко , UR0GT! Прошу срочно выслать в пр...  --  Serge
12.09.2004 15:33 Wygljadit othsen zamantshivo, osobenno, esli delatj na 80 m. Na ...  --  es8dh
02.09.2004 15:43 Описана обычная одноэлементная замкнутая антенна. Способ согласов...  --  Сергей UT0IW...
11.08.2004 12:27 deRA3TE:Хотелось иметь в публикации трехдиапазонную рамку14..21.....  --  RA3TE
12.07.2004 08:36 de:EW1MM Моделирование Антенн на УКВ дело хорошее, но я по старин...  --  EW1MM Игорь...
07.07.2004 19:15 Да Игорь , Вы правы , 75-омный вариант ромба узкополоснее 120-ом...  --  Николай Кудрявч...
06.07.2004 02:58 de: EW1MM Ответ в виде вопроса к UR0GT: Уважаемый Николай, а Вы...  --  Игорь Подгорный...
06.07.2004 02:50 de:EW1MM Ошибочно напечатал...кабель 50 Ом длиной 27б,93 метра. ...  --  Игорь EW1MM...
06.07.2004 02:44 de:EW1MM Игорь Моя антенна на 20 м диапазон. На другие диапазон...  --  Игорь Подгорный...
02.07.2004 18:42 Игорь , если этот ромб растянуть по вертикали так , чтобы его в...  --  Николай , UR0GT...
10.06.2004 11:16 Soglasen s Tarasom. No mojet avtor imel vvidu ispolzovat etu je a...  --  oktay
10.06.2004 10:44 Мне непонятно только одно: если после четвертьволнового трансформ...  --  Taras UA1ATA...
08.06.2004 12:45 Я вот слышал, что "антенна - лучший усилитель". Это как? Подводим...  --  Vlad UR4III...
07.06.2004 19:18 А что если перпендикулярно установить второй квадрат и при помощи...  --  Деви
07.06.2004 17:59 Обратите внимание, что при горизонтальной поляризации антенна име...  --  Alex

Возврат