www.cqham.ru

\главная\р.л. конструкции\антенны\...

Однодиапазонная антенна быстрого развертывания.

В статье говорится о простой по конструкции но эффективной коротковолновой антенне, которую можно быстро развернуть в полевых условиях. Возможно, так же, что кому то эта антенна понравится как стационарная. Дается подробное описание конструкции, способа настройки и ее модификаций (удлиненные и коллиниарные антенны). Материал дается на примере конкретного опыта автора статьи.

Летняя пора - время радиолюбительских слетов. Перед выездом на природу необходима соответствующая подготовка аппаратуры и антенн. Чаще всего на лесных полянах видны вариации на тему “инвертед V”. Но, насколько эффективна такая антенна? Самая важная ее часть та, где имеются пучности напряжения- это концы полотна антенны и они как раз находятся в самом невыгодном положении- около земли. Да и сам излом на верхушке перевернутой V вовсе не улучшает излучающие свойства- электромагнитные поля обеих половин антенны из за этого частично взаимоуничтожаются. Другой вариант- разрезной диполь с двумя точками подвеса, например между деревьями, так же имеет свои недостатки: затруднительно хорошо натянуть антенну. Под тяжестью кабеля питания ее центр провисает, теряется высота подвеса. Вопрос согласования сопротивлений антенны с кабелем так же обычно далек от идеала. Антенна фиксированной длинны, однажды настроенная в резонанс, вовсе не обязана попасть в резонанс при переносе ее на другое место. В результате, из за несовпадения импеданса антенны в точке запитки с волновым сопротивлением кабеля увеличивается КСВ. Правда, если используется трансивер с антенным тьюнером и антенна имеет согласованную с длинной волны линию питания (кратную полуволне), то можно не обращать особого внимания на несовпадение сопротивлений. Место подключения антенны как бы переносится непосредственно к трансиверу. Но такая ситуация встречается не всегда. Имеется другой способ “приблизить” точку запитки антенны и одновременно упростить ее подвеску. Это- использование полуволнового неразрезного вибратора с питанием его с конца в пучности напряжения с помощью согласующего устройства в виде четвертьволнового короткозамкнутого кооксиального трансформатора. Кабельный шлейф дополнительно выполняет еще и роль фидера. Такая конструкция позволяет расположить излучающую и питающесогласующую часть антенны на одной прямой и подвешивать ее, вытягивая за противоположный конец с помощью предварительно перекинутого через блок капронового шнура. Трансивер может подключаться непосредственно к согласующему устройству антенной системы в точку на некотором расстоянии от короткозамкнутого конца шлейфа. При этом нет необходимости тщательно подбирать место подсоединения, антенный тьюнер выполнит сам задачу оптимального согласования. Если же есть необходимость подключения коаксиальной линии, то и в этом случае предлагаемая антенна позволит облегчить процесс согласования. Здесь так же поможет то обстоятельство, что место стыка с кабелем питания расположенно на некотором расстоянии от излучающей части антенны, находясь “в руках” у радиолюбителя, что помогает более тщательно подобрать сопротивление в точке питания, соответствующее волновому сопротивлению используемого фидера. В городских условиях иногда удается заниматься согласованием такой антенны не выходя из квартиры в абсолютно комфортной домашней обстановке. Настройка системы заключается в подборе длинны согласующего шлейфа и определения места разреза для подключения питания. Значительно облегчает эту работу применение кооксиального кабеля с фторопластовой изоляцией. Его можно легко надставлять, пропаивая место соединения поверх экранной оплетки и не боясь замыкания с центральной жилой. Желательно использовать кабель с волновым сопротивлением 50 Ом, так как необходимые при настройке приборы восновном рассчитаны на такую нагрузку.

Схема антенны показана на Рис. 1. Длина излучающей части равна половине длины волны на середине выбранного диапазона с учетом коэффициента укорочения, равным примерно 0,95. Эта длинна не изменяется в процессе настройки антенны. Расчетная длина согласующего шлейфа равна четверти длинны волны умноженной на коэффициент укорочения применяемого кабеля, который для многих марок равен примерно 0,66. Точную подгонку длинны шлейфа производят с помощью ВЧ генератора, к выходу которого подсоединяют короткозамкнутый на противоположном конце отрезок кабеля. Понемногу укорачивая его добиваются максимума напряжения на выходе генератора на рабочей частоте. Замеры напряжения желательно производить при минимально возможной связи измерительной головки вольтметра с местом измерения. Для этого можно использовать разделительный конденсатор емкостью не более 1 пФ. Измерения желательно производить с помощью вольтметра с цифровой шкалой. После уточнения длинны согласующего трансформатора производят монтаж места стыка кабеля с антенной. Конец кабеля освобождают от верхней изоляции и оплетки на расстоянии около 5 см, крепко стягивают капроновой леской с изолятором из оргстекла. Затем к центральной жиле кабеля припаивается провод антенны, который так же стягивается с изолятором леской. Место стыка гидроизолируется изолентой с пропиткой клеем БФ. Для снятия механической нагрузки с кабеля, растяжку антенны в направлении источника делают с помощью синтетического шнура, прикрепленного одним концом к отверстию в изоляторе, а другим, например, к колышку в земле. Такой полуфабрикат антенны вывешивается в пространство на максимальном удалении от токопроводящих предметов, но так, что бы согласующий шлейф был доступен для дальнейших манипуляций с ним. Кабель необходимо разрезать в пропорциях, указанных на рисунке, разделать полученные части, сложить их вместе и снова соединить легкой пайкой. В место стыка через измеритель КСВ надо подать сигнал небольшой мощности от трансивера, предварительно настроив П- контур или антеннтьюнер на 50- ти омный эквивалент. Изменяя в некоторых пределах соотношения длин обеих кусков кабеля надо добиться минимальной мощности обратной волны. Отлично показал себя для этих целей КСВ- метр фирмы DIAMOND ANTENNA SX-100, любезно предоставленный авторскому коллективу сборника “Радио - Дизайн” магазином “БЕРМОС”. Результаты работы проверяют подключая к настроенному шлейфу бухту кабеля произвольной длинны, при этом значение КСВ не должно измениться. После окончания настройки следует проверить надежность всех паек и герметизировать их. Рабочая полоса частот такой антенной системы на десятиметровом диапазоне составила около 500 кГц, а на сорока метрах- 120 кГц. Антенна за счет своих избирательных свойств оказалась значительно лучше защищена от мощных внеполосных наводок и не подверженна накоплению атмосферного статического электричества. Удлинение полотна антенны пропорционально кратному числу полуволн улучшает эффективность антенны и почти не изменяет размеры согласующего шлейфа. Хорошие результаты получены и при согласовании с коллинеарными антеннами, о которых говорится в статьях Г.И. Осипова (RV3AK) в RD 1,2 за 97 г.

Сергей Макаркин (RX3AKT).
(Только для публикации на СКР)

Возврат