Багатодіапазонна антена
Відома трикутна дротяна антена "дельта" користується великою популярністю, але її вхідний опір не відповідає стандартному, тому виникають труднощі узгодження. Автор обговорює цю проблему та пропонує свій варіант її вирішення.
Варіант узгодження за допомогою лінії фідера шляхом підбору її довжини також не можна назвати вдалим. У цьому випадку досягають узгодження тільки в точці підключення фідера до трансівера, а на решті його довжини виникають значні стоячі хвилі.
Для створення дійсно багатодіапазонного варіанта антени "дельта" необхідно вибрати такий периметр антени, який найкраще відповідає кожному діапазону. Існує досить добре перевірена формула для периметра замкнутих антен:
де n - Число довжин хвиль, що укладаються на периметрі антени; F - частота в МГц. Результати розрахунків периметра антени кожного діапазону зведені в таблицю.
При аналізі отриманих даних відразу стає очевидною основна помилка багатьох радіоаматорів, які використовують у багатодіапазонному варіанті периметр 84 метри. При такому периметрі основна частота резонансна знаходиться в середині SSB ділянки діапазону 80 метрів. Однак на інших діапазонах, за винятком діапазону 18 МГц, такий периметр не збігається з розрахунковим. Антена їм коротка, що призводить до появи реактивної складової вхідного опору. Оптимальним периметром для багатодіапазонного варіанта антени буде близько 86 метрів. Він точно потрапляє у всі діапазони, крім 10 та 18 МГц, де антена матиме вхідний опір з невеликою реактивністю.
Резонансна частота на діапазоні 80 метрів при такому периметрі знаходиться в телеграфній ділянці, але і в ділянці SSB антена непогано узгоджується.Згідно з усіма довідковими даними, вхідний опір трикутника з периметром, що дорівнює одній довжині хвилі, близько до 120 Ом. Такий опір відповідає висоті підвісу від 0,2 довжини хвилі та вище. За невеликих висот вона зменшується до 80. 90 Ом. Це стосується основної частоти 35 МГц. На більш високочастотних діапазонах вхідний опір збільшується із зростанням частоти від 140 Ом на 7 МГц до 200 Ом на 28 МГц. Таким чином, безпосередньо підключаючи кабель з хвильовим опором 75 Ом до антени, можна отримати відносно гарне узгодження лише на діапазоні 3,5 МГц. Кабель з опором 50 Ом, підключений через трансформатор, що підвищує опір 1:4, забезпечить узгодження вище 7 МГц.
Для отримання нормального узгодження всіх діапазонах потрібна фідерна лінія з хвильовим опором приблизно 150 Ом. Такий опір можна отримати за допомогою нестандартних трансформаторів 1:2 для кабелю 75 Ом та 1:3 для кабелю 50 Ом. Недоліком цих способів узгодження є складність розміщення досить важкого трансформатора на антені та його захист. Оптимальним варіантом все ж таки буде живлення антени лінією з опором 150 Ом.
Автор використовує симетричний фідер, виготовлений із двох відрізків кабелю з опором 75 Ом. Для виготовлення лінії два однакові відрізки кабелю складають паралельно і скріплюють через кожні 0,5 метра скотчем. Обплетення кабелів на початку та в кінці лінії замкнуті між собою і нікуди не підключені, а центральні провідники утворюють симетричну лінію з хвильовим опором 150 Ом (рис. 1). До речі, якщо використовувати 50-омний кабель, отримаємо симетричну лінію з опором 100 Ом, а якщо один кабель має опір 75 Ом, а інший 50 Ом, то маємо лінію з опором 125 Ом.Така лінія некритична для розміщення в просторі і її можна прокладати так само, як звичайний коаксіальний кабель.
Між трансівером і лінією потрібно включити будь-який узгоджуючий пристрій з симетричним виходом або трансформатор, що узгоджує, з вхідним опором 50. 75 Ом і вихідним 150 Ом. Автор використовує узгоджуючий трансформатор, виготовлений на базі конструкції UA6CL (див. www.cqham.ru/tr.htm). Магнітопроводом служить кільце 100х50х15 із фериту 2000НМ або 3000НМ. Можна використовувати два магнітопроводи від трансформаторів ТВС старих телевізорів.
Обмотка виготовляється з двох відрізків кабелю 50 Ом довжиною 250. 270 мм (рис. 2), складених разом, впритул один до одного, і спаяних оплетками в точках 5, 6, А1-А5. Виготовлену обмотку надягають на магнітопровід і з'єднують висновки згідно з рис. 3.
Трансформатор має несиметричний вхід із опором 50 Ом та симетричний вихід 50. 200 Ом. Опір симетричного виходу залежить від точки підключення кабелю. У цій конструкції розраховано кілька точок для отримання вихідного опору 75, 100, 125, 150, 175 та 200 Ом, які комутуються перемикачем. Трансформатор Т1 разом із перемикачем S1 (рис. 4) розташований біля трансівера.
Положення точок підключення відводів А можна розрахувати за такими формулами:
де L - Повна довжина лінії; L A - відстань від точки 5 до відведення А.
Насамкінець кілька слів про розміщення антени. Існує стійка думка, що випромінювання горизонтально розташованої "дельти" спрямоване вгору. Тому антену намагаються розташувати вертикально чи похило. RX3AX рекомендує розташувати антену горизонтально та невисоко. У цьому випадку з'являєтьсятак званий "щілинний" ефект антена-земля, що різко збільшує випромінювання під малими кутами до горизонту. Перевіривши цю пораду, я переконався у її повній справедливості. В даний час антена розташована горизонтально на висоті 8. 10 метрів. При цьому численні QSO з DX говорять про гарне випромінювання під малими кутами до обрію на всіх діапазонах.