Логоперіодична антена

Логоперіодична антена.

Наводжу опис логоперіодичної антени, яку я розрахував, побудував та встановив у 1999 році.

Сучасні вимоги до радіоаматорської антени власного виготовлення можна відобразити у кількох пунктах:

Забезпечувати роботу на кількох діапазонах, включаючи WARC.
Мати посилення (стосовно диполя) щонайменше 5-8 дб і ослаблення тому щонайменше 25 - 30 дб.
Конструктивне виконання має бути досить простим, що не потребує великих матеріальних витрат. (Якщо радіоаматор має кошти, він може придбати промислово виготовлену антену).
Повинна мати мінімальний ПКС на всіх робочих діапазонах. Ця вимога є особливо актуальною для роботи на "фірмових" трансіверах, що не мають автоматичного антенного тюнера.
Повинна бути електрично замкнутою системою, як найменш схильною до електростатичних атмосферних шумів і захищати вхідні ланцюги трансівера від пробою.
Повинна працювати без додаткового налаштування після підйому, що на практиці трудомістко або часто неможливо.

Найбільш відповідною цим вимогам може бути запропонована логоперіодична антена, що підтверджується все більшою кількістю антен, що випускаються, такого типу відомими фірмами CushCrft, KLM і т.д.

Конструктивно антена виконана на звичайному трубчастому бумі.

Прийняті позначення: L1- довжина елемента. S1- Відстань між елементами. прогресії. l-довжина хвилі. N - кількість елементів.

Елементи виконані з легких алюмінієвих трубок. У моїй конструкції із чотирисекційних антен. Секції вставляються одна в одну і замикаютьсяпружинними замками. Подібні антени є дефіцитом і радіоаматори можуть підходити до виготовлення елементів, виходячи з наявних матеріалів. Діаметр труб не має великого значення (що також є перевагою антен Logoperiodic) і можуть бути виготовлені з антенного канатика. Подібні конструкції з канатиком описані у літературі.

Ізоляція "розірваних" у середині елементів проведена наступним чином: застосований капроновий профіль квадратного перерізу (водівник, що застосовується в сільському господарстві), в який запресовані алюмінієві трубки (лижні палиці) зовнішнім діаметром 17 мм. У них вставлені та закріплені саморізами самі трубки елементів. Всередині капронового профілю свердляться два отвори діаметром 8 мм. для кріплення до буму хомутом. Хомут використаний від телевізійних антен і має шипи, що перешкоджають прокручування елемента. Кріплення елементів може бути проведене традиційним шляхом на ізолятори на текстолітових або склотекстолітових майданчиках.

Антена живиться стандартною симетричною провідною (збиральною) лінією, виконаною мідним проводом перетином не менше 1.5 мм у високоякісній ізоляції і має лінію, що погоджує: ззаду (по відношенню до напрямку випромінювання) короткозамкнену, що визначає послаблення назад. Ця лінія додатково перетворює антену на короткозамкнену систему, що відповідає п. 5 загальних вимог.

Спереду безпосередньо до короткого елемента підключений симетруючий трансформатор ВЧ (балун), що має коефіцієнт трансформації 1:4. Балун намотаний на феритовому кільці, що має магнітну проникність 600. Обмотка трансформатора виконана модифікованим коаксіальним кабелем. З коаксіального кабелю із зовнішнім діаметром 10 мм видаляється жила з ізоляцією і замість неї протягуються два дроти вдругопластової ізоляції перетином не менше ніж 1 мм. Стандартне З'єднання для трансформатора 1:4 - кінець однієї обмотки з початком іншої. Кількість витків - 4. Випробування балуна на 100 ватному еквіваленті показало, що коефіцієнт передачі змінюється в діапазоні 1.8 - 50 mHz від 1 до 1.1 За відсутності необхідного кільця потрібної проникності і розміру можна застосувати феритове кільце від відхиляє телевізійну систему. Кільце розбирається на дві половини та склеюється клеєм з феритовим наповнювачем, що різко знижує втрати потужності в ньому.

Тип модифікованого кабелю:

Таблиця розмірів антени для частот від 14.000 до 29.000 mHz:

LS = 112

t = 0.82259

K = 3.514

B = 600

Довжина елемента L див.	Відст. між елем. S див.
L1 = 1070	S1 = 171
L2 = 880	S2 = 141
L3 = 724	S3 = 115
L4 = 595	S4 = 95
L5 = 490	S5 = 72
L6 = 403

Антена була зібрана та піднята на висоту 12 метрів біля дерев'яного заміського будинку за допомогою легкої телескопічної щогли. Використано дешевий механізм китайського виробництва, що обертає, призначений для обертання телевізійних антен, придбаний у фірмі "Радіоспектр".

Отримані технічні параметри можна оцінити як такі, що перевищують задані на початку (крім 14 mHz, тому що мала висота підйому для цього діапазону). Вимірювання параметрів проводилися на всіх діапазонах, включаючи WARC з радіоаматором, що знаходився на відстані 15 км прямої видимості. Отримані характеристики в середньому F/B-25 db; F/S – 30-35 db.

Точність виміріввідносна з поправкою на радіоаматорську апаратуру. На жаль, провести виміри з лабораторією ДСП не відбулися т.к. антена встановлена за містом та пряма видимість відсутня.

Коефіцієнт відбитої хвилі в діапазоні від 14 до 29 mHz коливався від 1.1 до 1.5. Замір проводився вимірювачем SWR трансівера Icom – 746.

Слід зазначити велику "вибагливість" антени до металевих предметів, що розташовані поруч, і висоті підйому. Антена спочатку була випробувана на висоті 7.5 метра і результат випробувань на частоті 18 mHz показав, що за такої висоти передня пелюстка розмитий і співвідношення F/B не більше 5-8 децибел.

Деякі короткохвильовики негативно ставляться до антен типу Log Yagi, вважаючи їх "збирачами шуму". Погоджуюся з ними за однієї умови - це має місце, якщо застосовується приймач з преселектором, що має широкий діапазон та слабкий динамічний діапазон. Звичайна Yagi сама працює як преселектор з доброю добротністю та зменшує вимоги до характеристик приймача. Тому раджу короткохвильовикам при використанні Log Yagi застосовувати додатковий преселектор або приймач з високими характеристиками, це повністю зніме проблеми, що викликаються застосуванням Log Yagi.

РОЗРАХУНОК ЛОГОПЕРІОДИЧНОЇ АНТЕННИ

Для короткохвильовиків побажаючих розрахувати антену під свої можливості та наявні матеріали рекомендую скористатися написаною мною програмою http://www.cqham.ru/logyag_ru3uj.htm

Просте узгодження антени з кабелем запропонував ON5YK, який виконав антену за цією програмою. Збірна лінія виконана з 2-х алюмінієвих профілів, є несучою траверсою та має хвильовий опір 50 Ом. КСВ у цієї антени не перевищив 1.2 у всьому діапазоні частот від 14 до29 мГц.

Загальний вигляд антен ON5YK

Наводжу низку фотографій антен, розрахованих за цією програмою. Корисними можуть виявитися способи виконання антени, щогли, збірної (що погоджує) лінії та ін.

UA1BJ

UA0QMH

UR5TW

UR7TO

Статтю надруковано в журналі "КВ та УКХ" N2 2000 р. та "РАДІО-дизайн" N12 2000р.

Візьміть програму для самостійного розрахунку цієї антени.