www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы
Сборка кубика Рубика

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Вертикал верхнего питания

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

Комментарии к статье Комментарии к статье

В статье рассмотрены принципы создания и практические конструкции многодиапазонных вертикальных антенн с верхним питанием. Они особенно удобны для работы в полевых или экспедиционных условиях, но тем не менее могут использоваться и в домашнем "шеке", занимая немного места и обеспечивая неплохие параметры.

Проблема создания простой и эффективной многодиапазонной антенны по-прежнему волнует почти каждого коротковолновика. Чаще всего внимание к себе привлекают конструкции вертикальных антенн, поскольку они занимают мало места, проще в установке и имеют оптимальную для DX-связей диаграмму направленности (ДН): с нулем в зенитном направлении и максимумом в направлении на горизонт и отсутствием азимутальной направленности, позволяющие проводить радиосвязи с корреспондентами в любых направлениях.

Многочисленные известные конструкции вертикалов, питаемых снизу, страдают недостатками, связанными с неэффективным использованием на высокочастотных диапазонах всей высоты мачты и трудностью настройки заграждающих контуров (трапов) или других устройств, расположенных на значительной высоте и, собственно, превращающих антенну в многодиапазонную. В первой части статьи будет рассмотрено, какие преимущества и удобства появляются при сдвиге точки питания вверх, вдоль излучающего проводника вертикала. Для краткости назовем описываемую антенну ВВП - вертикал верхнего питания.

Проектирование ВВП

Вдоль излучающего проводника вертикала, как и в любой другой антенне, устанавливается стоячая волна тока с нулем на вершине, поэтому точку питания нельзя разместить около самой вершины - входное сопротивление окажется слишком большим. Сдвигая точку питания вниз от вершины, мы попадаем в место, где ток уже значителен, а напряжение меньше, чем на вершине, поэтому входное сопротивление (равное отношению напряжения к току) понижается. В точке питания центральный проводник коаксиального фидера присоединим к верхней части вертикала, а оплетку... давайте вообще никуда присоединять не будем. Тогда ток потечет от точки питания по внешней поверхности оплетки, причем в том же направлении, что и в верхней части вертикала.

Эта концепция изложена в статье [1], в ее третьей части, относящейся к рис. 19. Там ток на оплетке предлагается использовать для улучшения ДН. Следуя этим рекомендациям, сделаем ток на оплетке частью основного, излучающего тока. Заметим, что токи на внешней и на внутренней сторонах оплетки фидера никак не связаны между собой из-за очень малой толщины скин-слоя в объеме проводника, они лишь равны друг другу на верхнем срезе оплетки.

На рис. 1, а схематически показан проектируемый вертикал, а на рис. 1,б - распределение тока в нем. Точка питания А обозначена кружком (графика программы MMANA). Здесь центральный проводник соединен с верхней частью длиной 3 метра, а оплетка оставлена свободной. Синусоидальное распределение тока сохранится и на верхней части вертикала, и на оплетке. В точке В на расстоянии полуволны от вершины вибратора антенны в диапазоне 10 метров образуется узел тока (см. крайний левый график распределения тока на рис. 1, б). В этом месте надо поставить заграждающий контур, чтобы остановить дальнейшее течение тока вниз по оплетке.

Вертикал верхнего питания

Контур проще всего выполнить в виде бухты кабеля, не нарушая целости последнего [2, 3]. У нас уже получилась вертикальная антенна диапазона 10 метров. Ее конструкция показана на рис. 2, а. Антенну можно целиком выполнить из коаксиального кабеля, используя для верхней части только оплетку верхнего отрезка кабеля. Соединять или нет с ней внутренний проводник - безразлично, ток все равно потечет только по оплетке. Подвешивают антенну на диэлектрической оттяжке (толстой леске) к ветке дерева и т. п., необходимо лишь обеспечить прочную механическую связку отрезков кабеля в точке питания А, поскольку центральный проводник вряд ли выдержит вес всего фидера и "балуна".

Другой вариант - прикрепить антенну к тонкой мачте из сухой ели или сосны (сырое дерево вносит заметные потери) или к стеклопластиковому удилищу. В этом случае верхнюю часть целесообразно сделать из металлической трубки.

Вернемся к контуру. Бухта кабеля обладает значительной индуктивностью L и в то же время емкостью между отдельными витками, главную роль играет емкость между первым и последним витком. Общая эквивалентная емкость С замыкает бухту. Таким образом, бухта кабеля для ВЧ токов представляет собой параллельный контур, эквивалентная схема которого показана на рис. 2, б. Частоту его настройки можно изменять, подбирая число витков, их диаметр и порядок укладки - располагая первый виток ближе к последне му, увеличиваем емкость и понижаем частоту Для настройки на частоту 28,5 МГц достаточно трех витков диаметром 13 см [3]. Любопытно, что даже при неполном запирании тока на оплетке оставшийся ток ниже контура потечет в том же направлении, что и в антенне - ведь контур инвертирует фазу, имея на выводах равные и противофазные колебания. Поэтому оставшийся ток на нижней части кабеля не будет портить ДН, даже несколько улучшит ее.

Теперь обрисовались немаловажные достоинства ВВП: первое - настраивать антенну (подбирать диаметр бухты кабеля и его положение по вь соте вертикала) можно снизу, в пяти метрах ниже верхней точки, и второе - точку питания А можно располагать в любом месте вертикала, добиваясь нужного входного сопротивления антенны, никаких дополнительных симметрирующих устройств не потребуется.

Ориентируясь на доступный 75-ом-ный телевизионный кабель, целесообразно немного сдвинуть точку питания А вниз относительно середины полуволны тока, при этом входное сопротивление немного повышается по сравнению с сопротивлением полуволнового вибратора, питаемого в середине (73,1 Ом для бесконечно тонкого и несколько меньше для вибратора конечной толщины). Учитывая часто встречающуюся длину дюралюминиевых труб, равную 3 метрам, и была выбрана длина верхней части. А почему не 2 метра? Для того, чтобы антенна лучше работала на других диапазонах.

В диапазоне 15 метров контур В уже не настроен в резонанс и представляет для этих частот лишь некоторое индуктивное сопротивление (см. рис. 1 в [3]), являясь как бы удлиняющей катушкой. В результате длина полуволны уменьшается с 7,1 до 5,82 м (см. рис. 1). На этом расстоянии от вершины вертикала будет узел тока, и здесь включим второй заграждающий контур С, настроенный на частоту 21,2 МГц (среднюю частоту диапазона 15 метров). Продолжая процесс далее, включим третий контур D, настроенный уже на частоту 14,15 МГц (середина диапазона 20 метров), и увидим, что для диапазона 40 метров длина нашего полуволнового вертикала составила всего 9 метров.

Столь значительное укорочение в диапазоне 40 метров произошло из-за совместного влияния контуров В, С и D, которые на частоте 7 МГц имеют индуктивное сопротивление и служат "удлиняющими" катушками. При укорочении полуволнового вибратора его сопротивление излучения, отнесенное к пучности (месту максимума) тока, падает. Зато точка питания А по мере понижения частоты оказывается все выше по отношению к максимуму тока и входное сопротивление, равное сопротивлению излучения, пересчитанному к точке питания, возрастает. Эти два процесса в значительной мере компенсируют друг друга, и входное сопротивление остается примерно постоянным при переходе от диапазона к диапазону.

Все это проектирование легко и быстро было проделано с помощью программы MMANА, а после некоторой оптимизации (не уверен, что нельзя еще улучшить) получилась антенна, изображенная на рис. 1. Входное сопротивление антенны в диапазонах 10, 15, 20 и 40 метров оказалось равным соответственно 78, 67, 69 и 61 Ом при нулевом реактивном сопротивлении, что обеспечивает неплохое согласование (КСВ менее 1,2 на средних частотах диапазонов). При расчете получились следующие значения параметров эквивалентных контуров (частота, индуктивность, емкость): В - 28, 5 МГц, 1,6 мГн, 19,5 пФ; С - 21,2 МГц, 2 мГн, 28 пф; D - 14,15 МГц, 3,2 мГн, 43 пФ. Может быть, самое главное достоинство спроектированного вертикала - он не требует ни "земли", ни радиалов.

Остается решить, как вывести фидер далее вниз от нижней точки вертикала (см. рис. 1, а). Мы уже знаем - намотать еще одну бухту того же кабеля, чтобы она образовала контур, настроенный на 7,05 МГц. Возможно и другое решение - чуть ниже контура D присоединить к оплетке кабеля три- четыре коротких (длиной примерно по 1,5 м) горизонтальных или наклонных радиала. Они и доведут электрическую длину антенны до полуволны в диапазоне 40 метров. Короткие радиалы не устраняют необходимость в заграждающем контуре, но теперь он расположится прямо под точкой подключения радиалов. Индуктивная связь этого контура с контуром D (ведь теперь они близко) нежелательна. Вместо контура в этом варианте подойдут дроссели, намотанные тем же фидером на ферритовых кольцах.

Процесс настройки ВВП представляется несложным и достаточно очевидным. Начинают с самого высокочастотного диапазона 10 метров. Подбирая плотность намотки (диаметр) и в небольших пределах положение по высоте бухты В добиваются приемлемого КСВ в этом диапазоне. Закрепив бухту изолентой, переходят на 15-метровый диапазон и повторяют ту же операцию с бухтой С, уже не трогая настроенный контур В. И так далее, пока не будет настроена вся антенна на всех диапазонах.

Антенна из кабеля, например, РК-75-4-11 особенна хороша для полевых условий. Она и настроена,может быть в поле, если трансивер оснащен измерителем КСВ. В стационарных условиях ВВП, вероятно, можно изготовить из дюралюминиевых труб, разделенных диэлектрическими вставками в местах В, С, D и на нижнем конце. Поверх вставок размещают катушки, согнутые из мягкой медной или алюминиевой трубки (можно ленты). Конденсаторы контуров должны быть высоковольтными, поскольку контуры размещаются в пучностях напряжения. Кабель в этом случае должен проходить внутри всех труб прямо, но во избежание тока на оплетке на него надо надеть ряд ферритовых колечек, а около нижнего края ВВП намотать заграждающий дроссель или несколько дросселей на ферритовых кольцах большого диаметра. Такой вариант ВВП не просчитывался и не изготавливался.

В заключение этой части - еще один предполагаемый вариант ВВП. Чтобы заставить антенну работать еще и в диапазоне 80 метров, в нижней точке вертикала (см. рис. 1, а) надо установить заградительный контур, настроенный на частоту 7,05 МГц, а ниже его оплетку кабеля (нижнюю трубу в стационарном варианте) заземлить или соединить с системой радиалов длиной по 20 м. Тогда антенна будет работать на частоте 3,6 МГц как укороченный индуктивностями четвертьволновый GroundPlane с поднятой точкой питания.

Портативный двухдиапазонный ВВП

Первый практический вариант ВВП был сделан срочно, "на коленке", когда возникла необходимость развернуть радиостанцию редакции журнала "Радио" на выставке НТТМ-2002. Огромный павильон с ажурными металлическими перекрытиями и металлической арматурой остекленных стен исключал размещение антенны внутри здания ввиду полной экранировки сигналов и высокого уровня помех. По счастью, удалось установить вертикал на крыше вентиляционной будки и пропустить кабель в вентиляционную шахту.

Через год, за несколько дней до открытия выставки "Экспо-Наука 2003" (см. "Радио", 2003, № 8, первая обложка), судьба преподнесла неприятнейший сюрприз. Крыша аналогичного павильона, где разворачивалась выставка, представляла собой ровное поле, больше футбольного, покрытое рубероидом. Ковырять его, вбивать гвозди, крючья и т. д., так же, как и использовать вентиляционные шахты, категорически запрещалось. Речь могла идти только о свободно стоящей антенне с фидером, спускающимся вдоль наружной стены и входящим в здание сквозь щель у двери. Ситуация казалась безвыходной, но несколько часов моделирования с помощью программы MMANA и два вечера "доводки" ВВП решили проблему.

Нужны были хотя бы два диапазона: 20 и 40 метров. Именно на них и была спроектирована антенна. В разобранном и сложенном виде она уместилась в пакет диаметром 30 и высотой 160 см, ее легко переносили одной рукой (не взвешивали, но бухта кабеля многократно тяжелее) и привезли на выставку в метро. После часа-полутора, потраченных на ее установку и решение организационных проблем (проводка фидера, сеть, стол и т. д.), она обеспечила связи с Сибирью, Западной Европой, а потом и более далекими корреспондентами.

Эскиз антенны показан на рис. 3. Верхняя часть ВВП выше точки питания А изготовлена из трех дюралюминиевых трубок, вставляемых одна в другую (средняя - лыжная палка, верхняя - совсем легкая и тонкостенная). Отточки питания А до контура В излучающим элементом 1 служит оплетка кабеля, его центральный проводник соединен с верхней частью антенны 2. Ниже контура В с оплеткой кабеля соединены четыре радиала 3, изготовленных из стального тонкостенного профиля прямоугольного сечения (от оконных гардин). Внешние концы радиалов соединены между собой отрезками отслужившего свой век коаксиального кабеля длиной по 2,5 м (использована только оплетка). Это увеличивает эффективную поверхность образовавшейся "виртуальной земли".

Вертикал верхнего питания

Поскольку антенна проектировалась как двухдиапазонная, решено было использовать один параллельный контур В, настроенный несколько выше частоты 7 МГц. В диапазоне 40 метров он имеет индуктивное сопротивление и служит удлиняющей катушкой, настраивая антенну в резонанс. В диапазоне 20 метров контур имеет емкостное сопротивление и укорачивает электрическую длину антенны, опять-таки настраивая ее в резонанс. Параметры контура при заданных размерах антенны оптимизировали с помощью программы MMANA, поместив радиалы на высоте 0,2 м над идеально проводящей землей (так мы пытались учесть влияние железобетонной крыши павильона).

Моделирование дало частоту настройки контура 7,6 МГц при индуктивности 1,24 мкГи емкости 355 пФ. Из бухты кабеля контур со столь большой емкостью сделать нельзя, поэтому использовали обычные конденсаторы и цилиндрическую катушку из кабеля, обеспечивающую большую добротность.

Конструктивные особенности изготовленного ВВП поясняет рис. 4. Контур помещен в цилиндрический корпус 4, имеющий прочное дно, отлитое из алюминиевого сплава, и относительно тонкие дюралюминиевые стенки. Автор использовал бачок отжима от старой стиральной машины (например, "Сибирь"). Размеры корпуса некритичны (25...30 см в диаметре и в высоту). Имеющиеся в дне отверстия не закрывают - они служат по прямому назначению для слива случайно попавшей дождевой воды и конденсата.

К дну корпуса 4 винтами прикрепляют радиалы 3. Особой прочности в этих соединениях не требуется, поскольку радиалы свободно лежат на поверхности крыши. Нижний несущий элемент вертикала 1 сделан из отрезка сантехнической пластиковой трубы диаметром 2.5...3 дюйма. Для закрепления трубы 1 к дну корпуса 4 и для крепления верхнего излучающего элемента 2 служат цилиндрические бобышки 5. Их можно изготовить как из металла, так и из диэлектрического материала. В верхней бобышке просверлено радиальное отверстие, сквозь которое центральный проводник кабеля соединяется с верхним излучающим элементом 2 клеммой 6. Она же придает механическую прочность этому узлу. Перед завинчиванием клеммы на трубу 1 надевают легкую пластиковую крышку (на рис. 4 не показана), в которой проделаны отверстия для трубы и кабеля. Крышка опускается до корпуса 4, защищая контур от осадков.

Верхний конец кабеля надо оснастить контактным лепестком с отверстием, подходящим под клемму 6. Лепесток надо прочно закрепить на внешней изоляции кабеля, изолировав его от оплетки. С лепестком соединяют центральный проводник без его натяжения, что предохранит проводник от обрыва при сборках и разборках ВВП.

Еще четыре клеммы закрепляют на внешних концах радиалов 3, а к концам отрезков кабеля 7 "искусственной земли" заранее припаивают контактные лепестки, что значительно ускоряет сборку антенны. Окончательную прочность всей конструкции придают четыре растяжки из тонкой рыболовной лески, показанные штриховыми линиями на рис. 3. Их привязывают к элементу 2 в месте верхнего сочленения трубок и к клеммам на концах радиалов.

Конструкция контура ясна из рис. 4. На боковой стенке корпуса 4 закреплены коаксиальный разъем 8, желательно такой же, как и в радиостанции (это позволит не думать при сборке антенны, какой конец основного фидера должен идти к антенне, а какой к трансиверу), и монтажная планка с двумя лепестками 9. Еще один лепесток, имеющий контакт с корпусом 4, закрепляют под винт разъема 8. К нему припаивают оплетку кабеля, из которого намотана катушка, и один вывод конденсатора 10. Лепестки монтажной планки 9 контакта с корпусом 4 иметь не должны. К одному из них припаивают два центральных проводника, а к другому - оплетки отрезков кабеля и другой вывод конденсатора 10. Конденсатор составлен, для надежности, из двух последовательно включенных конденсаторов КСО на рабочее напряжение 500 В емкостью по 680 пФ. Допустимо использовать и другие высоковольтные конденсаторы с достаточной степенью герметизации, чтобы противостоять атмосферным воздействиям.

Катушка контура содержит 7 витков кабеля РК-75-4-11, намотанных вплотную на пластиковую трубу 1. Индуктивность катушки подстраивают двумя способами: либо перемещая всю катушку по высоте трубы (приближение ее ко дну корпуса 4 уменьшает индуктивность, повышая частоту настройки контура), либо приподнимая верхние витки, увеличивая длину намотки за счет образующихся зазоров между витками (индуктивность при этом также уменьшается). После настройки витки закрепляют изоляционной лентой или провощенным шпагатом.

Настройка антенны несложна. Собрав ее и установив на рабочей позиции (на случай сильного ветра концы радиалов 3 полезно "утяжелить" мешками с песком или другими подручными тяжелыми предметами), соединяют антенну с трансивером основным кабелем. Сняв частотную зависимость КСВ в диапазоне 40 метров, определяют, куда нужно сдвинуть частоту настройки контура, чтобы минимум КСВ попал на середину диапазона. Например, если минимум КСВ оказался ниже 7 МГц, индуктивность катушки надо уменьшить, а если выше 7,1 МГц - увеличить. Как правило, достаточно одной, максимум двух коррекций.

Затем проверяют КСВ в диапазоне 20 метров. Там антенна весьма широкополосна, и коррекции, как правило, не требуется. Если все же такая необходимость возникла, то надо изменить соотношение L и С контура и снова подстроить антенну в диапазоне 40 метров. Увеличение индуктивности контура при одновременном уменьшении емкости понижает частоту настройки антенны в диапазоне 40 метров и повышает в диапазоне 20 метров, т. е. "раздвигает" резонансные частоты антенны. У нас после однократной подстройки антенна, установленная на железобетонной крыше, обеспечивала КСВ, близкий к единице в обоих диапазонах.

При эксплуатации антенны выяснилось, что она неплохо работает и в диапазоне 15 метров, хотя КСВ там выше. Возможностей автоматического тюнера трансивера IC-746 вполне хватило для ее подстройки.

Предложенная концепция ВВП открывает широкие возможности конструирования простых многодиапазонных вертикальных антенн. Даже если радиолюбителю и не удастся хорошо настроить ВВП, все равно он может быть уверен, что верхняя, примерно пятиметровая, часть его вертикала будет излучать, причем туда, куда надо - в направлении на горизонт, а это и есть залог успешных результатов в DХ-инге.

Литература

  1. Гречихин А., Проскуряков Д. Антенный эффект фидера. - Радио, 2000, № 12, с. 56 - 58; 2001, № 1, с. 64 - 66, № 3, с. 67.
  2. Balun из фидера. - Радио, 2001, № 10, с. 65.
  3. Поляков В. Balun или не balun? - Радио, 2002, №1, с. 65.

Автор: Владимир Поляков (RA3AAE), г. Москва

Смотрите другие статьи раздела Антенны КВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Радиоконструктор 2000 (архив за год)

журналы Сам 1994 (архив за год)

книга Переходные процессы в цифровых мостах переменного тока. Прокунцев А.Ф., Колесников В.И., 1978

книга Выходные трансформаторы. Справочник. Малинин Р.М., 1963

статья Мощный лабораторный блок питания с повышенным КПД

статья Почему люди ходят во сне?

сборник Архив схем и сервис-мануалов мобильных телефонов Pantech

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]