Надширокосмугова антена для роботи на всіх КВ та УКХ діапазонах
Мені знадобилася антена, яка працювала б на всіх КВ і деяких УКХ діапазонах, при цьому хотілося б, щоб антена не мала узгоджувальних пристроїв і могла працювати з випадковим шматком дроту будь-якої довжини.
З недавніх пір у мене вдома стоїть FT-857D, у цього (як і у багатьох інших) трансівера немає антеннатюнера. На дах не пускають, а працювати в ефірі хочеться, тому з лоджії я спустив під кутом 50 градусів шматок дроту, довжину якого навіть не міряв, але судячи з резонансної частоти 5.3МГц, довжина приблизно 14 метрів. Спочатку, я робив різні узгоджувальні пристрої до цього шматка, все працювало та узгоджувалося як завжди, але було незручно бігати з кімнати на лоджію щоб перебудовувати антену на потрібний діапазон. Та й рівень шуму на 7.0, 3.6 та 1.9МГц доходив до 7 балів по S-метру (багатоповерховий будинок, поруч центральна вулиця). Тоді й спала на думку зробити антену яка б менше шуміла і її не потрібно було б перебудовувати по діапазонах. Звичайно, при цьому трохи впаде ефективність.
Спочатку мені сподобалася ідея TTFD, але під рукою не було потрібних матеріалів, та й шматок дроту вже висів (не знімати ж його), до того ж антена TTFD видно значно краще ніж простий промінь з тонкого дроту, що іноді теж важливо. Втім, взявши за основу принцип цієї антени, я трохи змінив її підключення, а що з цього вийшло ви бачите на картинці. Як безіндукційний резистор 50ом використовується еквівалент розрахований на 100Вт потужності. Противага, це шмат дроту довжиною 5 метрів, який прокладений по периметру лоджії. Думаю, що кілька резонансних противаг покращать роботу цієї антени (втім як і будь-якого іншого штиря). Кабель РК-50-11 йде до радіостанції і має довжину близько п'яти метрів.
При підключенні цієї антени дорадіостанції, шуми ефіру знижуються на 3 - 5 поділів по S-метру. Корисні сигнали теж трохи падають за рівнем, але чути їх краще. На передачу антена має КСВ 1:1 у діапазоні 1.5 – 450МГц, тому зараз я її використовую для роботи на всіх КВ/УКХ діапазонах і мені відповідають усі, кого я чую.
Щоб переконатися, що антена працює, я провів кілька експериментів. Для початку зробив два окремі підключення до променя. Перше це коротша ємність, з нею виходить подовжений штир на 7МГц, який відмінно узгоджується і має КСВ = 1.0. Друге - описаний тут широкосмуговий варіант із резистором. Таким чином, у мене з'явилася можливість швидко перемикати узгоджувальні пристрої. Потім вибирав на 7МГЦ слабкі станції, зазвичай це були DL, IW, ON. і слухав їх, періодично змінюючи узгоджувальні пристрої. Прийом був приблизно однаковим, на обидві антени, але в широкосмуговому варіанті рівень шумів був значно менший що суб'єктивно, покращувало чутність слабких сигналів.
Порівняння між подовженим штиром і широкосмуговою антеною, на передачу в діапазоні 7МГц, дало такі результати: . зв'язок із RW4CN: на подовжений GP 59+5, на широкосмуговий 58-59 (відстань 1000км) . зв'язок з RA6FC: на подовжений GP 59+10, на широкосмуговий 59 (відстань 3км)
Як і слід було очікувати, широкосмугова антена програє на резонансній передачі, все правильно. Однак величина програшу невелика, а з підвищенням частоти вона буде ще меншою і в багатьох випадках їй можна знехтувати. Проте антена реально працює в суцільному і дуже широкому діапазоні частот.
У зв'язку з тим, що довжина випромінюючого елемента 14 метрів, антена дійсно ефективна тільки до 7МГц, в діапазоні 3.6МГц багато станцій мене чують погано або взагалі не відповідають, на 1.9МГцможливі лише місцеві QSO. Тут потрібно врахувати, що максимальна потужність моєї станції до 100Вт на передачу. У той же час від 7МГц і вище жодних проблем із зв'язком немає. Чутність відмінна, відповідають всі, у тому числі і DX, експедиції та всякі мобільні р/станції. На УКХ я відкриваю всі місцеві репітери і проводжу FM QSO, правда на 430мгц сильно позначається горизонтальна поляризація антени.
Цю антену можна використовувати як основну, запасну, аварійну та антишумову, щоб краще чути віддалені станції у місті. Розташувавши її як штир або зробивши диполь на її основі, результати будуть ще кращими. Ви можете ''перетворити'' на широкосмугову, будь-яку антену вже встановлену раніше (диполь або штир) і поекспериментувати з цим, потрібно тільки додати резистор навантаження. Довжина плечей диполя або довжина полотна штиря не мають значення, так як у антени немає резонансів. Довжина полотна в даному випадку впливає тільки на ККД. Спроби прорахувати характеристики антени в MMANA, закінчилися нічим, мабуть, програма не може правильно розраховувати цей тип антен, побічно це підтверджує файл з розрахунком TTFD, результати якого також дуже сумнівні.
| (резистор має бути безіндукційним довжина плечей диполя не прилична, але вони мають бути симетричні) |
Я поки що не перевіряв, але припускаю (за аналогією з TTFD), що для збільшення ефективності антени, потрібно додати кілька резонансних противаг, збільшити довжину променя від 20 метрів і більше (якщо вас цікавлять діапазони 1.9 та 3.6МГц).
Варіант з трансформатором Попрацювавши на всіх КВ-УКВ діапазонах на описаному вище варіанті, я трохи переробив конструкцію, додавши до неї трансформатор 1:9 і резистор навантаження 450ом. Теоретично, ККД антени маєпокращиться. Зміни в конструкції та підключення, ви бачите на малюнку. При вимірюванні рівномірності перекриття, приладом MFJ, було видно завал на частотах від 15мгц і вище (пов'язано це з невдалою маркою феритового кільця), з реальною антеною цей завал залишився, але КСВ був у межах норми. Від 1.8 до 14 мгц КСВ 1.0, від 14 до 28 мгц він плавно збільшувався до 2.0. На УКХ діапазонах, цей варіант не працює, через великий КСВ.
Тестування антени в реальному ефірі дало наступні результати: Шум ефіру при переході з подовженої GP на широкосмугову антену зменшувався з 6-8 балів до 5-7 балів. При роботі на передачу потужністю 60Вт, в діапазоні 7мгц, були отримані наступні рапорти: RA3RJL, 59+ широкосмугова, 59+ GP UA3DCT, 56 широкосмугова, 59 GP RK4HQ, 55-57 58-59 подінений GP RN4HDN, 55 широкосмуговий, 57 подінений GP
На сторінці F6BQU, в самому низу, описана аналогічна антена з резистором навантаження. Стаття французькою мовою. Отже мети досягнуто, я зробив антену працюючу на всіх КВ та УКХ діапазонах, яка не потребує погодження. Тепер можна працювати в ефірі та слухати його, лежачи на дивані, а діапазони перемикати лише кнопкою на радіостанції. Лінь править світом. хі. Надсилайте ваші відгуки.
Варіант номер три Я випробував ще один варіант широкосмугового узгодження антени. Це класичний несиметричний трансформатор 1:9, навантажений на резистор 450ом з одного боку і кабель 50ом з іншого. Довжина променя не має особливого значення, але на відміну від попередньої конструкції, важливо, щоб вона не потрапляла в резонанс на жодному аматорському діапазоні (наприклад 23 або 12 метрів). тоді КСВ буде скрізь добрим. Трансформатор мотається на феритовому кільці, трьома складеними разом проводами,мене вийшло 5 витків, які потрібно рівномірно розташувати по колу кільця. Навантажувальний резистор можна зробити складовим, наприклад 15шт по 6к8 резисторів типу МЛТ-2, забезпечать можливість працювати в CW і SSB потужністю до 100Вт. У якості заземлення можна використовувати промінь будь-якої довжини, водопровідні труби, вбитий у землю кіл і тд. Готова конструкція міститься в коробочку з якої виходить роз'єм PL для кабелю та дві клеми для променя та заземлення. Діапазон робочих частот 1.6 – 31МГц.