Вертикальная антенна для НЧ диапазонов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

 Комментарии к статье

Проблемы создания достаточно эффективной антенны на диапазоны 160, 80 и 40 метров для работы в условиях ограниченного пространства волнуют многих радиолюбителей, в том числе и меня. Ранее использовавшиеся LW, Dipole и Inverted Vee меня уже не удовлетворяли. На моей крыше еще как-то можно было разместить двухдиапазонный вариант IV на 3,5 и 7 МГц, но третью антенну, на 1,8 МГц, устанавливать некуда. В апреле 1995 г. я сделал антенну GP с емкостной нагрузкой на диапазон 7 МГц. После двух лет успешной эксплуатации я убедился в ее достаточной эффективности. Ее высота - 11,9 м, плюс четыре провода по 5 м, закрепленных на вершине антенны и растянутых капроновыми веревками под углом 90° друг к другу. Эффективная работа этой антенны наталкивала на мысль о переделке ее в трехдиапазонный вариант.

После длительного изучения различных публикаций о вертикальных антеннах [1...3] я остановился на конструкции [3], которая имела не очень большую высоту и давала возможность успешно работать не только с DX-ми, но и эффективно проводить ближние связи.

Конструкция

В моем варианте мачта имеет высоту 16,8 м и собрана из четырех труб диаметром 55 мм (от антенной мачты радиостанции Р-401), трех труб диаметром 40 мм и одной - диаметром 32 мм. Все трубы хорошо стыкуются друг с другом. Использованы четыре яруса капроновых растяжек. Мачта поднимается подъемником от Р-401. Подъемник вместе с мачтой установлен на изолятор (пластину из толстого стеклотекстолита). Изолятор с помощью стальных уголков укреплен на бетонной плите размерами 50х50х8 см (этими плитами выстилают пешеходные дорожки). Эта плита лежит на плоской крыше дома и по всему периметру залита смолой. Два провода емкостной нагрузки выполнены из стального тросика диаметром 2,5 мм и длиной 8,5 мм и являются частью растяжек верхнего яруса. Противовесы изготовлены из алюминиевого провода диаметром 2...2,5 мм (был взят семижильный провод от воздушных ЛЭП и расплетен). На диапазон 7 МГц используется 6 резонансных противовесов, на диапазоны 3,5 и 1,8 МГц - по 4 противовеса. Лучше всего, если все противовесы расположены под равными углами друг к другу, но ввиду того что ширина дома всего 10... 11 метров и он дугообразный, пришлось разместить противовесы просто положив их на крышу. В моем варианте питание антенны осуществляется кабелем 75 Ом.

Настройка. С настройкой диапазона 7 МГц у меня возникли трудности, видимо, сказалось близкое расположение антенны 2el QUAD на ВЧ диапазоны. При измерении ВЧ-мостом входное сопротивление на резонансе составляло 38...40 Ом, и соответственно КСВ был около 2. Поэтому пришлось изменить схему согласующего устройства (см.рисунок), добавив третье реле КЗ, которое через нормально замкнутые контакты закорачивает на корпус отвод катушки L1 в диапазоне 7 МГц. При включении любого из реле К1, К2, т.е. диапазонов 1,8 и 3,5 МГц, реле КЗ срабатывает, его контакты размыкаются, и оно никак не влияет на работу в диапазонах 1,8 и 3,5 МГц. Теперь антенну можно настроить идеально. Дело в том, что в [3] на диапазоне 7 МГц регулируется только резонансная частота, а входное сопротивлений Rвх - нет, поэтому достичь КСВ, в точности равного 1, нельзя, поскольку Rвх определяется не только высотой мачты и углом расположения емкостных нагрузок, но и окружающими предметами. В предлагаемом варианте согласующего устройства (СУ), перемещая средний отвод катушки L1, устанавливают резонансную частоту, а затем, перемещая верхний отвод, регулируют Rвх, т.е. добиваются КСВ= 1. Если КСВ на резонансе >1, это говорит только о том, что настройка произведена недостаточно тщательно. Устанавливая резонансную частоту 7,050 кГц перемещением среднего отвода, надо одновременно сдвигать и верхний - так, чтобы между ними всегда было 2...3 витка.

Диапазоны 1,8 и 3,5 МГц без проблем настроились в соответствии с методикой, описанной в [3], т.е. резонанс на 1,8 МГц достигался изменением общего числа витков катушки L1, а КСВ=1 - перемещением ее нижнего отвода.

В диапазоне 3,5 МГц подбором емкости С1 достигался минимальный КСВ на середине диапазона. Лучше при настройке впаять КПЕ с воздушным диэлектриком от вещательных приемников емкостью 12/495 пФ, настроить антенну, а затем, измерив емкость конденсатора, впаять конденсатор постоянной емкости.

После того как предварительная настройка закончена, согласующее устройство закрывают крышкой и при необходимости еще раз все подстраивают. В связи с изменением в схеме СУ, реле переключения диапазонов запитаны отдельной линией управления. В моем варианте реле управляются напряжением +15 В. Катушка L1 намотана медным проводом диаметром 2,5 мм на керамическом каркасе диаметром 55 мм с шагом 2...2,5 мм. Она содержит 33 витка, отводы от - 8, 22 и 25 витков, считая от заземленного конца. Точное числи витков и положение отводов определяется при настройке. Конденсаторы: С1 - типа КСО на напряжение 500 В, С2...С4 любые блокировочные. Диоды VD1 и VD2 можно применять любые выпрямительные, выдерживающие ток реле. Реле используются высокочастотные на керамике, расстояние между контактами - около 1,5 мм. Для переключения реле т1спользуется двухпроводная линия, которая на крыше зашунтирована конденсаторами С2 и С3, а другой ее конец при вводе на радиостанцию пропущен через ферритовое кольцо проницаемостью 2000НН (5...10 витков).

Результаты.
На диапазоне 1,8 МГц при резонансе КСВ=1, по краям диапазона КСВ=1,8 (1810...1930 кГц).
На диапазоне 3,5 МГц КСВ=1,1, по краям диапазона - 1,4 (3,5...3,8 МГц).
На диапазоне 7 МГц на резонансе КСВ=1, по краям диапазона - 1,2.

Я эксплуатирую данную антенну пока только два летних месяца и использую РА мощностью 250... 300 Вт. На 40-метровом диапазоне свободно "достаю" любого DX-a, которого слышу. С первой или второй попытки удается прорваться почти через любой pile up. Проведено множество связей со всеми континентами. Однако в отличие от обычной GP, данная антенна дает возможность уверенно работать и с ближними корреспондентами. Работая днем на 40-метровом диапазоне, я практически не получаю рапорт ниже чем 59+20дБ.

На 80-метровом диапазоне я сразу стал слышать, и меня услышали станции, которых я на Dipole и IV никогда не мог дозваться. На общий вызов приходят LU, ZP, СЕ, PY, UAO, VK, JA, Африка, Антарктида. Примером отличной работы антенны служит связь с Карлосом (TI4CF), которого я всегда подхожу поприветствовать, рапорт от него никогда не ниже 58. При наличии хотя бы слабого дальнего прохождения даже при моей не очень большой выходной мощности удается удерживать частоту общего вызова в DX-окне (3790...3800кГц) в течение достаточно длительного времени. Те, кто работал на CQ в этом участке, поймут, что это значит. Тем, кто еще только готовится попробовать свои силы в DX-окне 80-метрового диапазона, следует иметь в виду, что если на ваши вызовы в течение нескольких минут не отвечает ни одна DX-станция, да еще при этом ваши сигналы слышны в Европе не очень громко, то в лучшем случае вас вежливо попросят не занимать попусту узкое DX-OKHO, а в худшем - просто займут частоту, проигнорировав ваше присутствие на ней. При работе в вечернее время с ближними корреспондентами, рапорта 59+10дБ и более я получаю от станций, имеющих антенны с вертикальной поляризацией. Если корреспондент имеет горизонтальную антенну, рапорт обычно ниже - 58, 59.

На 160-метровом диапазоне за два летних месяца проведено немало связей на расстояния 2000...5000 км. На ближних связях (до 1000 км) антенна работает не так хорошо, как на 40 и 80 метров - от станций Прибалтики, Польши рапорт редко бывает больше 57. Однако на более длинных трассах - DL, G, F, UA9, UN - меня слышат гораздо лучше, и рапорт редко бывает ниже 59. Надеюсь, зимой результаты будут более впечатляющими, так как летом прохождение на НЧ заметно хуже.

Литература

1. Беньковский 3., Липиньский Э. Любительские антенны KB и УКВ. - М.: Радио и связь, 1983.
2. Зельдин И. KB антенны с вертикальной поляризацией. - Харьков, 1991.
3. Гончаренко И./ Радиолюбитель. KB и УКВ. - 1997. - N1. - С.30.

Автор: Г.Цымбал (EU1AI), г.Минск; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Антенны КВ.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Эффективный трибоэлектрический генератор 14.03.2014 Ученые из Технологического института Джорджии заявили о создании эффективного и надежного трибоэлектрического генератора. Это устройство вырабатывает электричество при трении двух поверхностей. До сих пор известные методы получения трибоэлектричества были слишком ненадежными. По этой причине большинство генераторов сегодня используют принцип магнитной индукции. Однако в своем исследовании, которое ученые опубликовали в Nature Communications, они заявляют, что ключевые препятствия на пути получения трибоэлектричества удалось преодолеть. В перспективе это может означать, что человечество получит новые неиссякаемые источники электроэнергии: ходьба (лестницы, коридоры, тротуары), дождь, ветер, танцполы, городской транспорт, компьютерные клавиши и множество других вещей и мест. Прототип трибогенератора выглядит как тонкая шайба диаметром 10 см. Внутри имеются две круглые пластины: одна из них отдает электроны, а другая принимает. Эти пластины разделены диэлектрической воздушной прослойкой, однако предусмотрен и третий промежуточный диск с электродами, которые в процессе вращения трибогенератора соединяют пластины, забирая электрический заряд. При максимальной скорости вращения 3000 об/мин устройство способно генерировать 1,5 Вт электрической мощности и обладает эффективностью преобразования 24%, что втрое превышает способности пьезоэлектрических генераторов и примерно сравнимо с эффективностью традиционных генераторов, использующих принцип магнитной индукции. Впрочем, у трибогенератора сегодня имеется один существенный недостаток: для его электродов используется золото. При этом разработчики утверждают, что золото вполне можно заменить дешевыми синтетическими материалами. Новый генератор, вращающийся от ветра или других механических сил, может вырабатывать "бесплатную" электроэнергию, при этом он может оказаться дешевле, чем генераторы с магнитами из редкоземельных металлов.

Другие интересные новости:

▪ Трехглазый рабочий

▪ Сплетни полезны для коллектива

▪ 3D-печать шоколадных десертов

▪ Сон наших предков

▪ Физика и лингвистика

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Жизнь замечательных физиков. Подборка статей

▪ статья Средства защиты гидросферы. Основы безопасной жизнедеятельности

▪ статья Когда человек стал делать кровати? Подробный ответ

▪ статья Птичья гречиха. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Автомат задержки выключения освещения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Комический фокус с тапочками. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025