Простые эффективные антенны для дальних связей. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Антенны КВ

 Комментарии к статье

Выбор конструкции антенны - обычно трудно решаемая проблема для каждого коротковолновика, особенно если в его планах - работа с дальними станциями и участие в престижных международных соревнованиях. В этом случае предпочтение, как правило, отдают многоэлементным вращающимся антеннам или системам антенн с переключаемым направлением основного излучения. Однако, далеко не все радиолюбители имеют реальную возможность соорудить подобную антенну даже на один диапазон.

Конечно, не каждый способен изготовить или приобрести поворотные устройства, мачты или фермы, большое количество конструктивных материалов. К тому же довольно часто "антенное поле" радиолюбительскои станции ограничено всего несколькими квадратными метрами крыши. Не случайно многие радиоспортсмены, особенно начинающие, робко подключаются к участию в соревнованиях, объясняя это, обычно, отсутствием у них сложных антенн.

В связи со сказанным, автору этих строк хотелось бы познакомить читателей с результатами многолетних экспериментов, проводимых коллективом UZ3QBM с простейшими типами антенн и их использованием в спортивной и повседневной DX-работе.

Мы полностью согласны с мастером спорта В. Узуном (UB5MCI), который в своей статье "Как стать чемпионом" (Радио, 1979, № 3 и № 4) писал: "...Отсутствие на радиостанции многоэлементных вращающихся антенн вовсе не должно служить поводом для отказа от участия в соревнованиях".

Действительно, имея даже простые, но качественно выполненные и хорошо настроенные антенны, четко представляя их свойства, объективно оценивая возможности аппаратуры и правильно выбрав тактику на предстоящие соревнования, безусловно, можно добиться неплохих результатов. Они, несомненно, будут расти по мере накопления опыта и совершенствования всего комплекса спортивной техники.

Допустим, однако, что ваш опыт и технические возможности ограничены. Что ж, тогда выходом из положения может служить сооружение вертикальных штыревых антенн. Их конструкции при длине излучателя равной четверти длины волны подробно описаны в литературе. С увеличением размера более половины длины волны в диаграмме направленности в вертикальной плоскости появляются лепестки, направленные под очень небольшими углами к поверхности Земли. При штыре длиной 5l/8 излучение под малыми углами достигает максимума. Именно это свойство было решено использовать в создаваемых нами антеннах на высокочастотные любительские KB диапазоны.

Система выглядит следующим образом. Излучатель длиной 5l/8 электрически удлинен последовательно включенной индуктивностью до 3l/4, а радиальные проводники (противовесы) имеют длину l/4. Таким образом, из излучателя, индуктивности и противовесов получился как бы волновой диполь. Изменение резонансной частоты и согласование с линией питания достигается в первую очередь индуктивностью, являющейся критичным элементом всей системы.

В таблице приведены размеры подобных антенн на диапазоны 14, 21 и 28 МГц.

Таблица 1

Диапазон, МГц	Длина штыря, м	Средний диаметр, мм	Длина противовесов, м	Катушка индуктивности
				Диаметр, мм	Длина намотки, мм	Число витков	Диаметр провода, мм
14	13,2	32	5Х5,3	35	80	11	4
21	8,7	28	5Х3,5	25	50	10	2,5
28	6,6	22	5X2, 62	25	50	6	2,2

Во всех варчантах излучатель установлен на изоляторе и выполнен с уменьшением диаметра в верхней части. Для 10-метрового диапазона он составлен из двух частей, а для 15- и 20-метровых соответственно из трех и четырех дюралюминиевых труб, закрепленных необходимым количеством растяжек. Противогесы изготовлены из антенного канатика и соединены между собтой в точке между штырем и его основанием (полутораметровой трубой), изолированной от них. Под углом в пределах 95...105° к излучателю противовесы спускаются к крыше. Антенны питают по коаксиальному кабелю с волновым сопротивлением 75 Ом произвольной длины.

Несколько технологических советов по изготовлению катушек индуктивности. Поскольку катушки находятся в пучности тока, их необходимо делать с таким расчетом, чтобы они сохраняли свои геометрические размеры при изменении сигнала. В антеннах на диапазоны 21 и 28 МГц катушки выполнены на каркасах из изоляционного материала, на которых имеется канавка с заданным шагом. Для антенны на 14 МГц катушка бескаркасная. Она намотана медной трубкой диаметром 4 мм на оправке диаметром 35 мм. После удаления оправки на витки катушки навинчивают три пластины из органического стекла размерами 5X12X100 мм с просверленными в них с нужным шагом отверстиями диаметром 4,2 мм. Эти своеобразные "ребра жесткости" располагают под углом 120° друг к другу.

Настройка антенн сводилась к определению резонансной частоты и, если требовалось, ее коррекции изменением индуктивности катушки. При этой операции добивались минимума КСВ на выбранной частоте.

Хорошо настроенные антенны обладают широкой полосой пропускания, устойчивыми к климатическим переменам и подстилающей поверхности характеристиками. Измерения показали, что КСВ на диапазоне 14 МГц не превышал 1,4, на 21 МГц - 1,5, на 28 МГц - 1,8 (рис. 1). Минимальные значения на резонансных частотах соответственно равнялись 1; 1,02 и 1,08.

Рис.1

Качество работы штыревых антенн оценивалось методом статистики в сравнении с различными простыми антеннами для соответствующих диапазонов. Было проведено более тысячи оценочных сравнений при связях с корреспондентами, расположенными от нескольких сотен до нескольких тысяч километров.

Наиболее интересными являются данные по отношению к четвертьволновому штырю. При расстоянии до 2000 км изготовленные антенны "проигрывали" ему по шкале S до 1,5 балла. Это происходит из-за того, что хотя в их диаграммах направленности в вертикальной плоскости имеются лепестки под углом около 30", но интенсивность излучения в этом направлении меньше, чем у традиционных СР. По мере увеличения дальности до корреспондента начинает проявляться преимущество излучения под малыми углами к горизонту и при удалении на 4000...5000 км штырь длиной 5l/8 "выигрывает" в среднем 1 балл. На протяженных трассах, до 10000...2000 км, уровень сигнала как на прием, так и на передачу возрастает на 1,5...2 балла. Наиболее заметно преимущество созданной антенны при связях по так называемому "длинному пути" и на трассах, проходящих через полярные шапки.

Таким образом, несмотря на простоту конструкции и малые материальные затраты, подобные системы показывают хорошие результаты в радиолюбительской практике. Бессмысленно оспаривать преимущества многоэлементных антенн, однако годы эксплуатации штыревых антенн свидетельствуют о том, что они позволяют достаточно успешно заниматься как спортивной, так и DX-работой в эфире.

При внешней простоте эти антенны занимают определенное пространство, которое очень часто бывает лимитировано.

Вполне естественно желание как-то повысить коэффициент их использования. Однако поиски каких-либо компромиссных решений могут свести на нет все положительные свойства.

Несомненно, что любую из предложенных выше одднодиапазонных антенн можно согласовать на всех любительских диапазонах, но такая задача не ставилась, так как на всех диапазонах не получается оптимальный результат. Поэтому были опробованы двухдиапазоные варианты, идея которых заключалась в соединении четвертьволновой GP для более низкочастотного диапазона и штыревой длиной 5l/8 для высокочастотного. Так излучатель длиной 5l/8 на диапазон 28 МГц использовался как удлиненный четвертьволновый штырь на 14 МГц, для чего общее число противовесов увеличено вдвое, причем половина из них имеет длину 2,62 м, а остальные - 5,3 м. В основании появился коммутирующий элемент - реле, которое на 20-метровом диапазоне подключает центральную жилу фидера к конденсатору переменной емкости (100 пФ), а на 10-метровом - к прежней катушке индуктивности. Конструктивно конденсатор представляет собой отрезок коаксиального кабеля. Реле - РМУГ, контакты которого защищены от влаги.

По такой же схеме выполнена антенна на диапазоны 7 и 14 МГц. Однако, здесь пришлось немного уменьшить длину вертикальной части до 12,55 м с тем, чтобы емкоесть кондденсатора, включаемого на 40-метровом диапазоне, не была слишком малой, как в случае с излучателем длиной 13,2 м. В окончательном варианте она равнялась 180 пФ. Общее число противовесов - восемь, - четыре длиной 5,3 м расположены равномерно по кругу, еще четыре длиной 10,8 м натянуты с yчетом формы здания. В остальном конструктивные особенности обеих двухднапазонных антенн такие же, как и в описанных выше вариантах.

Появление переключаюших элементов особых затруднений вызывать не должно. Для питьтания реле используется оплетка кабеля и дополнительный провод. Принципиально возможно подавать питание и по центральной жиле, "развязав" высокочастотную и постоянную составляющие.. На рис. 2 показана зависимость КСВ от частоты.

Рис.2

Все антенны, о которых шла речь в статье, в течение нескольких лет эксплуатировались и на коллективной радиостанции, и на радиостанции автора. Их неоднократно повторяли радиолюбители. Антенны оказались достаточно технологичными, показали устойчивость своих параметров.

Автор: Г. Болотов (UA3QA) г. Воронеж; 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 Внешний 100-ваттный аккумулятор Baseus Geekcharge GR11 17.03.2025 Компания Baseus представила новый внешний аккумулятор Geekcharge GR11 мощностью 100 Вт. Этот гаджет выделяется среди аналогичных продуктов на рынке не только своими техническими характеристиками, но и удобством в использовании. Благодаря инновационным решениям и продуманному дизайну, он станет незаменимым помощником для тех, кто ценит эффективность и функциональность. Аккумулятор Baseus Geekcharge GR11 сочетает в себе высокую мощность, передовые технологии и удобство эксплуатации. Это делает его отличным выбором для тех, кто ищет надежное и функциональное устройство для зарядки своих гаджетов в любой ситуации. Baseus Geekcharge GR11 оснащен 1.2-дюймовым полноцветным цифровым дисплеем, который предоставляет пользователю всю необходимую информацию о процессе зарядки в реальном времени. На экране можно отслеживать выходную мощность устройства, текущий процент заряда аккумулятора, а также ориентировочное время, необходимое для полной зарядки. Такой дисплей значительно упрощает процесс использования аккумулятора, делая его более интуитивно понятным. Одним из ключевых преимуществ этого аккумулятора является его компактность. Внешний аккумулятор оснащен уникальной архитектурой Pocket IN, которая позволяет значительно уменьшить размеры устройства. В результате он становится не только более удобным для транспортировки, но и легче, весит всего 319 г, что меньше по сравнению с обычной банкой энергетического напитка. Основой работы аккумулятора являются четыре высококачественные батареи типа 21700, которые обеспечивают длительный срок службы устройства и высокую эффективность при зарядке. Это способствует надежности и долговечности прибора, что делает его отличным выбором для долгосрочного использования. Кроме того, в аккумуляторе Baseus Geekcharge GR11 реализованы три инновационные технологии охлаждения. Система охлаждения использует графен аэрокосмического класса, изоляционный слой Air-Gel и искусственный интеллект для контроля температуры. Эти технологии позволяют предотвратить перегрев устройства в процессе зарядки, что существенно увеличивает срок службы аккумулятора и обеспечивает его стабильную работу. Внешний аккумулятор поддерживает быструю зарядку с выходной мощностью до 100 Вт. Это позволяет за короткое время зарядить даже самые требовательные устройства. Встроенный выдвижной кабель обеспечивает удобство, а различные порты USB-C и USB-A позволяют подключать до трех устройств одновременно. Это значительно упрощает процесс зарядки, если у вас есть несколько гаджетов, которые требуют подзарядки одновременно. Кроме того, Baseus Geekcharge GR11 оснащен специальным режимом низкого тока, который предназначен для безопасной зарядки маломощных устройств, таких как беспроводные наушники, умные часы или электрические щетки. Такой режим предотвращает повреждения аккумулятора и самих устройств, обеспечивая их долговечную эксплуатацию. Для тех, кто ценит скорость, важно отметить, что новинка поддерживает быструю зарядку. Так, аккумулятор позволяет зарядить устройство до 60% всего за 30 минут, а полная зарядка занимает примерно 1 час 15 минут. Это делает его отличным выбором для людей, которые нуждаются в быстром пополнении заряда в критические моменты. Цена устройства составляет около 28 долларов.

Другие интересные новости:

▪ Виртуальная клавиатура на лучах света

▪ Сигнал тревоги - в каждый дом

▪ Горы, лыжи и солнце

▪ Создан самый мощный в мире магнит

▪ Гибрид телевизионного ПДУ и портативного динамика

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Любителям путешествовать - советы туристу. Подборка статей

▪ статья Что имеем, не храним, потерявши, плачем. Крылатое выражение

▪ статья Как рождаются устрицы? Подробный ответ

▪ статья Ясенец белый. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Малогабаритный двухлучевой осциллограф-мультиметр. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Наружное освещение. Выполнение и защита сетей наружного освещения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025