Изграждане на HF антена - ръководство за начинаещи радиолюбители. HF антени HF насочена антена 40м обхват

Всеки радиолюбител мечтае да има насочени антени на своята радиостанция. Този проблем е особено важен за нискочестотните диапазони, където пълноразмерните насочени антени, например Yagi, вече са толкова впечатляващи по размер, че дори не е възможно да се инсталира такава структура. И освен това получаването на разрешение за инсталиране на такива просто огромни антени далеч не е лесна задача.

Представен е вариант на насочена антена за обхват 40 метра (7 MHz). Тази антена има следните характеристики:

• Печалба 4,2 dbi
• Ъгъл на максимално излъчване във вертикална равнина 33 градуса
• Съотношение напред/назад 24 db (4 точки на S метър)
• Ширина на насочената схема (DP) по азимут (на ниво -3db) 192 градуса

Антената е показана на фиг. 1

Ориз. 1

Представлява наклонен полувълнов дипол с дължина 19,65 m, изработен от медна тел 1,5-2 mm. Проводникът може да се използва в PVC изолация, но в този случай е необходимо да се вземе предвид коефициентът на скъсяване на проводника в PVC от приблизително 0,96, т.е. диполът ще има обща дължина 18,87 м. Неразделна част от тази антена е метална тръба с височина 13,7 м и диаметър 40 мм, монтирана върху изолатор. Отдолу тръбата е свързана с меден радиален проводник с дължина 9-10 м. Тази дължина не е много критична при увеличаването й, т.к. излишната дължина ще бъде компенсирана от кондензатор C. Проводникът е обикновен меден Ø 1-1,5 mm. В точката на свързване между тръбата и радиала в междината е включен кондензатор с променлив капацитет с максимален капацитет 300-400 pF, който е елементът за настройка на тази антена.

От фигурата става ясно, че тръбата с радиала е пасивен рефлектор с обща дължина 22,7 м. Кондензаторът в този случай играе ролята на скъсяващ елемент за рефлектора. Активен вибратор – наклонен дипол. Няма нужда да обясняваме как работи рефлекторът на която и да е антена. Тръбата е удължена отгоре до височина 15,2 m с диелектрична вложка. Може да бъде полиетилен, PVC, фибростъкло или друг диелектрик, например дърво.

В края на вложката е прикрепен наклонен дипол. Долният край на дипола може да бъде разположен над земята/покрива на разстояние 1 м. Известно е, че в краищата на дипола винаги има максимално напрежение, така че от съображения за безопасност е по-добре да го поставите по-високо, да речем 2,5 метра, но тогава ще трябва да увеличите общата височина на цялата антена. Можете да направите следния вариант - огънете долния край на дипола към мачтата и го закрепете с въже към мачтата. В този случай е осигурена безопасност срещу случайно докосване на дипола по време на предаване. Тази алтернативна опция губи малко печалба (около 0,5 dbi), но ъгълът на излъчване във вертикалната равнина намалява с 1 градус,

Най-добре е да конфигурирате антената за максимално потискане на сигнала. Усилването на антената по време на процеса на преструктуриране на кондензатора остава почти постоянно, но потискането се променя много. Затова за настройка е най-добре да използвате генератор с вертикална прътова антена, отдалечена на поне 3-4 ламбда от антената. Симулацията води до капацитет от 260 pF. В действителност тази стойност може да е различна. След завършване на настройките, кондензаторът може да бъде заменен с постоянен керамичен с необходимото количество kVar. Схемата на антената във вертикалната равнина е показана на фиг. 2

Ориз. 2

Може да се види, че антената приема и излъчва сигнали в широк диапазон от ъгли. Това е добре както за къси маршрути, така и за трансатлантически маршрути. На фиг. Фигура 3 показва азимуталната диаграма на антената. Вертикалната компонента на излъчването на антената е показана в червено, хоризонталната компонента в синьо (фигура осем), а общата диаграма на излъчване на антената в черно.

Ориз. 3

Когато свързвате захранващия кабел на антената, сърцевината на кабела трябва да бъде свързана към горната половина на дипола, а оплетката към долната половина. Входният импеданс на дипола в тази антена е 110 ома. Ако захранваме антената с кабел 75 Ohm, получаваме SWR = 1,47. За тези, които искат по-внимателно да съпоставят дипола с кабела, можете да използвате секция с дължина на вълната ¼ от 75 ома кабел, свързан към дипола. В другия край на такъв трансформаторен кабел ще има импеданс от 51,1 ома, така че вече можете да свържете към него кабел от 50 ома с всякаква дължина.

Сега някои препоръки за тези, които искат да направят такава антена с 4-посочна схема. В този случай естествено ще ви трябват 4 подобни дипола и 4 отделни радиала, по 9 метра за всяка посока. Но в този случай, когато се работи в определена посока, останалите диполи не трябва да участват. За да направите това, трябва да изключите кабелите, които в момента не работят (оплетка и сърцевина), като използвате реле, точно в точката на захранване на всеки дипол. Така всеки дипол ще се състои от два сегмента от приблизително 10 метра, които не резонират и следователно не влияят на работата на антената. Също така е препоръчително да изключите радиалите, които не работят. Ако радиалите не са изключени, антената губи усилване до 3,1 dbi и нейното съотношение напред/назад намалява до 15-16 dB.

Антената може да се използва за други честоти чрез мащабиране на нейните размери. Тази антена ще бъде полезна за DX ловци, ловци на дипломи и състезатели.

A. Barsky VE3XAX ex VA3TTT

73!

EH-40m на покрива на къща

"EH-антена 40m" е монтирана на ръба на плоския покрив на 5 (пет) етажна жилищна сграда, вместо първоначално монтираните антени за 20m и 15m обхвати. Времето, прекарано в монтажа, беше 40 минути, като се вземе предвид фактът, че трябваше да сляза от покрива три пъти, за да контролирам резонансната честота в желаната част от диапазона.

При резонансната честота КСВ във захранващата линия на антената беше равен на 1,08, точно както по време на настройката и тестването на балкона.

Въз основа на анализа на пътуванията до RDA: RA-08 и RA-27 (където е използван вносен кабел) и успешното инсталиране на антени на покрива (използван е кабел RK50-4-11) за различни ленти, важен извод беше направени:

Необходимо е да се използва висококачествен коаксиален кабел тип RK50-4-11, а не вносни кабели със съмнително качество! Дължината на кабела трябва да бъде равна на половината от дължината на вълната, като се вземе предвид коефициентът на скъсяване на кабела!

ИНТЕРЕСНА QSO (от моя гледна точка).

9 декември 2012 г Докато разглеждах обхвата, записах позивна от Венецуела - YV4OW, но като видях, че тази позивна вече беше в дневника на оборудването ми, исках да подмина, защото... Имах QSO с него на този обхват, но използвах антената FD-8. Реших да му се обадя и той отговори на обаждането ми от първия път, въпреки че в същия момент много станции от Европа му се обадиха! И това при дължина на антената 70 см и височина на монтаж 3 метра от равнината на покрива.

YV4OW - разстояние 9 863 км

потвърждение под формата на eQSL от YV4OW

3B9/OH1LEG - разстояние 8,555 км

Вечерта на 02.01.2013г работеше на общ разговор на полигон. Кореспондентите рядко се приближаваха, т.к По принцип моята позивна е в хардуерните списания от дълго време и аз просто не съм им интересен (повторенията на различни ленти не се броят за дипломи и според мен това е недостатък на условията на EPC клуба). Малко по-късно, отивайки на уебсайта Display Reception Reports, видях (вижте екранната снимка по-долу), че моят надежден сигнал е получен в Австралия: VK7KT op. Греъм лок: QE28TT. Вече имах QSO с този кореспондент, може би затова не ми се обади? Разстоянието беше 14 563 км с антена с дължина 70 см и инсталиран трансивър с изходна мощност от 50 W!

Сутринта на 13 април 2013 г. беше проведен непланиран малък експеримент за установяване на радиовръзка с различни видове антени с КОЛУМБИЯ - радиостанция HK3JJH.

Сканирайки обхвата, намерих работеща обща станция за повикване HK3JJH. В този момент антената FD8 беше свързана с трансивъра, който беше опънат между къщите. За мен това беше нова станция с КОЛУМБИЯ и естествено без колебание му се обадих на FD8. Педро (HK3JJH) дори не попита кой му се е обадил. Реших да се обадя пак - без резултат. След като свързах EH антената на 40 м, отново се обаждам на Педро (HK3JJH). Той ми отговори веднага и проведохме обичайната QSO.

В радиокомуникациите на антените се отделя централно място; за да се осигурят най-добрите радиокомуникации, на антените трябва да се обърне най-голямо внимание. По същество антената е тази, която осъществява самия процес на радиопредаване. Наистина, предавателната антена, захранвана от високочестотен ток от предавателя, преобразува този ток в радиовълни и ги излъчва в желаната посока. Приемната антена извършва обратното преобразуване на радиовълните във високочестотен ток, а радиоприемникът извършва по-нататъшни преобразувания на получения сигнал.

Радиолюбителите, които винаги искат повече мощност, за да общуват с интересни кореспонденти възможно най-далеч, имат една максима - най-добрият усилвател (HF) е антената.

Засега принадлежа към този клуб по интереси донякъде индиректно. Няма радиолюбителска позивна, но е интересно! Не можете да работите за програмата, но можете да слушате и да добиете представа, това е всичко. Всъщност тази дейност се нарича радионаблюдение. В същото време е напълно възможно да размените с радиолюбителя, когото сте чули в ефира, карти за получаване на установената форма, на жаргона на радиолюбителите QSL. Много HF радиостанции също приветстват потвърждението за приемане, като понякога насърчават такава дейност с малки сувенири с логото на радиостанцията - за тях е важно да знаят условията за приемане на техните радиопредавания в различни части на света.

Радиото за наблюдение може да бъде доста просто, поне на първо време. Една антена, структура безспорно е по-обемна и скъпа и колкото по-ниска е честотата, толкова по-обемна и скъпа е - всичко е обвързано с дължината на вълната.

Обемността на антенните конструкции до голяма степен се дължи на факта, че при ниски височини на окачване антените, особено за нискочестотни диапазони - 160, 80,40 m, не работят добре. Така че това, което ги прави обемисти, са именно мачтите с пикове, а дължините са десетки, понякога стотици метри. Накратко, не особено миниатюрни неща. Би било хубаво да има отделно поле за тях близо до къщата. Е, зависи.

И така, асиметричен дипол.

По-горе има диаграма на няколко опции. MMNA спомена, че има програма за моделиране на антени.

Условията на терена се оказват такива, че двукомпонентна версия от 55 и 29 метра се побира удобно. Спрях там.
Няколко думи за модела на излъчване.

Антената има 4 венчелистчета, „притиснати“ към платното. Колкото по-висока е честотата, толкова повече те „притискат“ антената. Но истината и овластяването означават повече. Така че на този принцип

Възможно е да се изградят напълно насочени антени, които обаче, за разлика от „правилните“, нямат особено голямо усилване. Така че трябва да поставите тази антена, като вземете предвид нейната диаграма на излъчване.

Антената на всички обхвати, посочени в диаграмата, има SWR (коефициент на стояща вълна, много важен параметър за антена) в разумни граници за HF.

За да съпоставите асиметричен дипол - известен също като Windom - имате нужда от SHPTDL (широколентов трансформатор на дълги линии). Зад това ужасно име се крие сравнително прост дизайн.

Изглежда нещо подобно.

И така, какво беше направено.
На първо място реших стратегически въпроси.

Уверих се, че основните материали са налични, главно, разбира се, подходяща тел за тъканта на антената в необходимото количество.
Реших местоположението на окачването и „мачтите“. Препоръчителната височина на окачване е 10м. Дървената ми мачта, стояща на покрива на бараката, беше усукана през пролетта от замръзналия сняг - не издържа дълго, колко жалко, трябваше да я махна. За момента беше решено едната страна да се закачи за билото на покрива, височината щеше да бъде около 7 метра. Недостатъчно, разбира се, но евтино и весело. Беше удобно да окачите другата страна на липата, стояща срещу къщата. Височината там беше 13...14м.

Какво е използвано.

Инструменти.

Поялник, разбира се, с аксесоари. Мощност, ватове, около четиридесет. Инструменти за радио инсталация и малки ВиК инсталации. Всичко сондажно. Много полезна беше мощна електрическа бормашина с дълго свредло за дърво - прекарайте коаксиалния кабел през стената. Разбира се има удължител за него. Използвах горещо лепило. Ще има работа на височина - струва си да се погрижите за подходящи, здрави стълби. Наистина помага да се чувствате по-уверени, далеч от земята, с предпазен колан - като тези, които монтьорите имат на стълбовете. Изкачването, разбира се, не е много удобно, но можете да работите „там“, с две ръце и без много страх.

Материали.

Най-важното е материалът за платното. Използвах „полевка“ - полеви телефонен проводник.
Коаксиален кабел за намаляване според нуждите.
Няколко радиокомпонента, кондензатор и резистори според схемата. Две еднакви феритни тръби от RF филтри на кабелите. Напръстници и закопчалки за тънка тел. Малък блок (ролка) с монтиране на ухото. Подходяща пластмасова кутия за трансформатора. Керамични изолатори за антена. Найлоново въже с подходяща дебелина.

Какво беше направено.

Първо, измерих (седем пъти) парчета жици за платното. С известна резерва. Отрежете го (веднъж).

Заех се да правя трансформатор в кутия.
Избрах феритни тръби за магнитната сърцевина. Изработен е от две еднакви феритни тръби от филтри на мониторни кабели. В днешно време старите CRT монитори просто се изхвърлят и намирането на „опашки“ от тях не е особено трудно. Можете да поразпитате с приятелите си, вероятно някой друг събира прах по таваните или в гаража си. Успех, ако познавате системни администратори. В крайна сметка, в наше време, когато импулсните захранвания са навсякъде и борбата за електромагнитна съвместимост е сериозна, филтрите на кабелите могат да бъдат намерени на много места, освен това такива феритни продукти се продават вулгарно в магазините за електронни компоненти.

Избраните еднакви тръби се сгъват като бинокъл и се закрепват с няколко слоя тиксо. Намотката е направена от монтажен проводник с максимално възможно напречно сечение, така че цялата намотка да пасне в прозорците на магнитната верига. Не се получи от първия път и трябваше да продължа с проба-грешка, за щастие имаше много малко обрати. В моя случай нямах подходяща секция под ръка и трябваше да навия два проводника едновременно, като се уверих в процеса, че те не се припокриват.

За да получим вторична намотка, правим два завъртания с два сгънати заедно проводника, след което издърпваме всеки край на вторичната намотка назад (към противоположната страна на тръбата), получаваме три завъртания със средна точка.

Централният изолатор е направен от парче доста дебела печатна платка. Има специални керамични специално за антени, по-добре е, разбира се, да ги използвате. Тъй като всички ламинирани пластмаси са порести и в резултат на това много хигроскопични, така че параметрите на антената да не „плават“, изолаторът трябва да бъде добре импрегниран с лак. Използвах масло глифталово, яхт.

Краищата на проводниците се почистват от изолация, преминават през дупките няколко пъти и старателно се запояват с цинков хлорид (флюс за запояване на киселина), така че стоманените проводници също да бъдат запоени. Местата за запояване се измиват много старателно с вода, за да се отстранят остатъците от флюса. Може да се види, че краищата на проводниците са предварително резбовани в дупките на кутията, където ще седи трансформатора, в противен случай ще трябва да вкарате всичките 55 и 29 метра в същите дупки.

Запоих съответните проводници на трансформатора към режещите точки, като скъсих тези проводници до минимум. Не забравяйте да го пробвате върху кутията преди всяко действие, така че всичко да пасне.

От парче печатна платка от стара печатна платка изрязах кръг в дъното на кутията, в него има два реда дупки. През тези отвори се закрепва коаксиален кабел с помощта на превръзка, изработена от дебели синтетични нишки. Това на снимката далеч не е най-доброто в това приложение. Това е телевизор с изолация от пяна на централното ядро, самото ядро ​​е „моно“, за завинтващи се телевизионни конектори. Но имаше наличен залив с трофей. Приложих го. Кръгът и превръзката са старателно лакирани и изсушени. Краят на кабела е предварително изрязан.

Останалите елементи са запоени, резисторът е съставен от четири. Всичко беше напълнено с горещо лепило, вероятно напразно - оказа се малко тежко.

Готов трансформатор в къщата, с „заключения“.

Междувременно беше направено закрепване към билото - най-отгоре има две дъски. Дълги ленти от покривна стомана, 1,5 mm халка от неръждаема стомана. Краищата на пръстените са заварени. Върху лентите, по ред от шест отвора за самонарезни винтове, разпределете товара.

Блокът е подготвен.

Не получих керамични антенни „гайки“, използвах вулгарни ролки от старо окабеляване, за щастие, те все още се намират в стари селски къщи за разрушаване. Три броя на всеки ръб - колкото по-добре е изолирана антената от земята, толкова по-слаби сигнали може да получи.

Използваният полев проводник има плетени стоманени сърцевини и може да издържи добре на разтягане. В допълнение, той е предназначен за полагане на открито, което също е доста подходящо за нашия случай. Радиолюбителите доста често правят листове от телена антена от него и жицата се е доказала добре. Натрупан е известен опит в специфичното му приложение, което на първо място казва, че не трябва да огъвате проводника много - изолацията се спуква на студа, влагата попада върху проводниците и те започват да се окисляват, на това място, след известно време жицата се скъсва.

Антената, която не е сложна по дизайн и лесна за конфигуриране, е проектирана да работи в диапазона от 40 метра. С подходяща корекция на размерите на елементите, той може да работи на почти всяка KB лента. Антената принадлежи към класа Crossed Field Antenna (CFA) - антени върху кръстосани полета, които, подчинени на общите закони на физиката, се различават от класическите по начина, по който формират фронта на радиационната вълна. Теоретични предпоставки, послужили като основа за създаването на тази антена. разработена от шотландските професори М. Хейтли и Б. Стюарт.

Когато погледнах отново наръчника за вълни с къса дължина на вълната, логическата схема, очертана от K. Rothhammel в статията за преобразуване на резонансна верига в магнитна антена, ми се стори непълна:

Радиолюбител DL1BU визуално представи образуването на магнитна пръстеновидна антена. Първо се разглежда паралелна осцилаторна верига (фиг. 1а).

Когато такава верига се възбуди на резонансна честота, нейната електрическа енергия осцилира между кондензатора (електрическо поле) и намотката (магнитно поле). Полетата и от двата типа са концентрирани в тази затворена система, почти без да напускат нейните граници.

Ако плочите на кондензатора са разделени в затворена осцилаторна верига (фиг. 1а) (фиг. 16), затворената преди това система става отворена и между плочите се появява електрическо, предимно близко поле. Тъй като електрическото поле се разпространява във външното пространство. можем да кажем, че този колебателен кръг е електрическа антена. Той съответства на силно скъсен вибратор с краен капацитет, известен като елементарен дипол или херцов дипол.

Връщайки пластините на кондензатора в предишното им положение и разтягайки навивките на намотката, така че от нейния проводник да се образува пръстен, получаваме магнитна рамкова антена (фиг. 1в).

Въз основа на логиката на работа на CFA следва, че рамката, която излъчва главно магнитния компонент, трябва да бъде оборудвана с елементи, способни да излъчват електрическия компонент на електромагнитната вълна. Всъщност би било логично да се използва кондензатор, образуван от лъчите, за да излъчва електрическата компонента на сигнала.

Антена, направена в съответствие с електрическата верига, показана на фиг. 2, по отношение на разпределението на тока и напрежението (и това е проверено експериментално) съответства на непрекъснат полувълнов емитер и накратко работата му може да се опише, както следва: рамката, намираща се в зоната на максимален ток, формира магнитния компонент на вълната на електромагнитното излъчване, а лъчите на антената, разположени в зоната на максимално напрежение, - електрическия компонент на вълната. Веригата, образувана от вътрешния проводник на рамката и кондензатора C1, разширява работната честотна лента на антената, гарантира, че тези компоненти са във фаза и по този начин управлява антената в режим CFA.

Дизайнът на антената е показан на фиг. 3. Рамката е изработена от радиочестотен коаксиален кабел, използван за монтаж на фидерни линии при изграждането на клетъчни комуникационни станции. Името му според документите е „коаксиален кабел 1″ гъвкав LCFS 114-50 JA, RFS (15239211).“ Външният му проводник е направен под формата на медна гофрирана тръба с диаметър около 25 mm, вътрешният проводник е медна тръба с диаметър около 9 mm (снимка на фиг. 4, по-долу). Черната PVC обвивка на кабела се отстранява, а външният му проводник се покрива с няколко слоя безцветен лак марка “XV”.

Предполагам, че рамката може да бъде направена и от спортен обръч или металопластична водопроводна тръба. Трябва само да поставите проводник с подходящо напречно сечение вътре, като елиминирате възможността за неговото движение вътре в тръбата (например с помощта на изолационни шайби) и осигуряване на добър галваничен контакт с гредите и кондензатора.

Удобно е да използвате лъчите на антената като проводници, когато я инсталирате. Първоначално авторът ги направи от антенен кабел с диаметър 3 mm, но след няколко дъжда той стана толкова черен и зелен, че беше заменен с калайдисан многожилен меден проводник с приблизително същия диаметър без изолация. Можете също да опитате да използвате един проводник от двужилен полеви кабел P-274.

Кондензатор C2, свързан към външния проводник на рамката, е двусекционен KPE с капацитет 12...495 pF от стар приемник за излъчване. За да се елиминира влиянието на плъзгащите се контакти на ротора, проводниците на статорните плочи са свързани към рамката, докато KPI секциите са свързани последователно и капацитетът е намален наполовина. При посочената дължина на лъча, капацитет на кондензатора от 50...100 pF е достатъчен за настройка на антената към резонанс. Можете също така да замените променливия кондензатор с постоянен и да регулирате антената, като изберете дължината на лъчите. Но този метод изглежда твърде обезпокоителен. Тъй като кондензаторът е свързан в зона с ниско напрежение, изискванията за неговата електрическа якост са ниски. Кондензаторът C1, свързан към вътрешния проводник на рамката, е тип "пеперуда".

Двата кондензатора се поставят в запечатана пластмасова кутия с подходящи размери, закупена от магазин за електротехника (фиг. 5).

Комуникационният контур с антената е изграден от коаксиален кабел с характеристичен импеданс 50 ома, през който се захранва. В края на кабела и на място на 1900 мм от него е отстранена външната изолационна PVC обвивка, като в средата на този участък са отстранени както обвивката, така и външният проводник - оплетка на дължина 10 мм. (фиг. 6). Вътрешният проводник е запоен в края на кабела към оплетката. След това този край на кабела се поставя върху втората секция с отстранена външна изолация и запоена към нея. Полученият контур (пръстен) е прикрепен към горната част на рамката на антената (фиг. 6), която от своя страна е закрепена към 5,5 m висок бамбуков стълб с помощта на найлонови кабелни връзки.

За настройка на антената е необходимо минимум оборудване - трансивър, SWR метър, индикатор за сила на полето или неонова лампа. P-веригата на трансивъра трябва първо да бъде настроена на натоварване, еквивалентно на максималната изходна мощност в средата на 40-метровия обхват (по време на последваща работа на антената с кондензатори на P-веригата ще бъде възможно да се настрои на известна степен).

Свържете антената към трансивъра, настройте ротора на кондензатора C1 в позиция, съответстваща на капацитет от приблизително 10 pF, и използвайте кондензатор C2, за да настроите антената на резонанс при максималния обем на получените сигнали. След това се измерва КСВ на антената в работната честотна лента. Минималният SWR в антената съвпада с максималния резонанс, така че няма проблеми с настройката. Авторът, с посочените размери и височина на монтаж, има честотна лента на антената над 150 kHz с SWR не повече от две.

Можете също така да включите трансивъра за предаване и да настроите антената според максималното показание на индикатора за сила на полето или максималната яркост на неонова лампа, доведена до един от лъчите.

Антената е преминала дълъг цикъл на климатични тестове. През зимата претърпя снеговалежи и заледявания, както и много сериозни ветрове, които се случват в нашия район почти всяка зима. Очевидно ниската височина на монтаж и използването на неметална (бамбукова) мачта елиминира проблемите. Дебелината на глазурата достигна сантиметър и половина. Но когато стана възможно да се тества работата на антената в условия на заледяване, изолаторите вече бяха размразени, въпреки че останалата част беше покрита с добра ледена кора. Колкото и да е странно, това не се отрази на работата на антената и нейните параметри.

Бедата дойде откъдето не очаквах. Когато подготвях антената за зимата, внимателно запечатах всички шевове и фуги със силиконов уплътнител. И както се оказа, беше напразно. Честите зимни размразявания и високата влажност на въздуха предизвикаха обилна кондензация в кутията с кондензатори, което с течение на времето доведе до късо съединение на кондензатор C2. Това се проявява чрез повишаване на КСВ до 5...6. Проблемът беше решен след отстраняване на тапите за долните отвори в монтажната кутия (между другото изтече доста вода). Когато кутията и кондензаторите изсъхнаха, антената започна да работи отново. Не върнах тези щепсели обратно и този проблем не се появи отново.

По време на експерименти с антената беше установено, че:
1. Когато лъчите на антената се превключат към противоположните клеми на бобината на рамката, приемането спира напълно. От това можем да заключим, че необходимите фазови отношения се формират за лъчите само с „тяхната част от рамката“. С други думи, рамката активно участва във формирането на диаграмата на излъчване. С увеличаване на дължината на лъчите, наклонът на диаграмата (в хоризонталната равнина) намалява, докато изчезне напълно и придобива вид на елипса, издължена в равнината на антената. При завъртане на антената на 90 градуса нивото на приемания сигнал на далечни маршрути пада с 1,5...2 точки.

2. Вертикалният ъгъл на излъчване на антената намалява с увеличаване на дължината на лъча. Същото се случва, когато наклонът на лъчите се увеличи. Това ясно се определя от намаляването на нивото на сигнала на близките радиостанции и увеличаването на нивото на сигнала на далечните радиостанции. С показаните на фиг. 2 дължината и ъгъла на наклона на лъчите, радиостанциите, разположени на по-близо от триста километра, не се чуват или сигналите им са значително отслабени.

3. Увеличаването на дължината на лъчите от пет на осем метра повишава нивото на приетите сигнали с 6...10 dB, което е малко непропорционално и явно надвишава очакваното увеличение на сигнала. Причините за непропорционалното увеличение на сигнала очевидно се обясняват с образуването на гребена на падащата вълна, описан в. Ако е така, тогава описаната антена е първият дизайн, който използва този ефект! Колкото по-дълги са лъчите (в разумни граници - не повече от 1/4 дължина на вълната), толкова по-широка е честотната лента на антената и толкова по-ниско е напрежението на кондензатора C2.

4. Когато височината на монтаж на рамката се промени (от два до четири метра по долния ръб), SWR се променя от 1,3 на 1. За да се компенсира, беше необходимо да се увеличи капацитетът на кондензатора C2 с по-малко от 10 pF. В противен случай характеристиките на антената остават същите, с изключение на намаляването на ъгъла на излъчване поради увеличения наклон на лъчите. Експериментално е установено, че височината на монтаж от приблизително 1/8 от дължината на вълната е достатъчна за почти пълно елиминиране на влиянието на земята.

5. Работата на антената не се влияе от движението на масивни метални предмети или хора, дори когато лъчите са на около два метра над земята. Той е слабо податлив на смущения като цяло и по-специално на гръмотевични бури. Беше възможно да се работи без никакви проблеми в разгара на гръмотевична буря.

Нивото на шума на антената, ако е поставена на една от централните улици на града, не надвишава 4...5 бала.

Въз основа на всичко казано по-горе могат да се направят редица изводи. По този начин, с посочената незначителна височина на окачване, антената несъмнено превъзхожда вълнов дипол, монтиран на височина четири метра над покрива на пететажна сграда.

Въз основа на точки 1 и 2 от експерименталните наблюдения можем да приемем, че антената несъмнено принадлежи към класа CFA, при който формирането на радиационния поток става директно върху нейните елементи, а не на разстояние, както при класическите. Очевидно това обяснява ниската чувствителност на антената към промени във височината на монтаж и наличието на проводящи предмети директно под антената.

Въз основа на точка 2, използвайки прости геометрични изчисления, може да се определи, че ъгълът на максимално излъчване на антената във вертикалната равнина е 25 градуса. Коефициентът на умножение за вертикалния лоб е незначителен в сравнение с коефициента на умножение за главния лоб. В това отношение, колкото и да е странно, тази антена съответства на полувълнов дипол, монтиран на височина 1/2X (за обхвата 7 MHz това е 20 m). Оптималните ъгли на издигане за 40-метровия диапазон са в рамките на 12...40 градуса. При височина на мачтата 5,5 m практически няма противовъздушно излъчване във вертикалния компонент на диаграмата на излъчване. В същото време, с височина на мачтата 3,5 m и дължина на лъча 5 m, разположени успоредно на земята, антената позволява както локална, така и относително дълга радиокомуникация.

Диаграмата на излъчване в хоризонталната равнина няма ясно изразени минимуми, а антената позволява работа във всички посоки.

За повече от година работа на антената заедно с трансивър 100 W SDR бяха осъществени много радиокомуникации с почти всички страни в Европа, много страни в Азия и Африка. Най-екзотични за мен са връзките с Азорските и Карибските острови, остров Цейлон, северните територии на Австралия, Бразилия и, разбира се, Япония.

След инсталирането на антената на височина 8 м към горните държави бяха добавени Индонезия, САЩ, Гана, Венецуела и рядка (за мен) връзка с радиостанцията, намираща се в локатора AO-42.

Александър ГРАЧЕВ (UA6AGW)

Антени. антени 2 антени 3 антени 4

Първата ми EH антена

Нарекох я RDA антена, защото беше проектирана специално за комуникация на 80-метрова лента с близки зони на RDA, които са недостъпни на 20-метрова. Като цяло антената за "близък бой" J

След като прочетох в сайтовете на W0KPH и F6KIM, както и в списание Радиомир, малко се натъжих, защото за антена на 80 м обхват ви трябва пластмасова тръба с диаметър 200 мм - откъде да взема! Но при по-нататъшно проучване на въпроса разбрах, че мога да опитам с по-малък диаметър. Пазарът е пълен с водопроводни тръби 110мм, намерих повредена по-евтина от Дж. Цилиндрите бяха направени от месингово фолио, използвана е телта за бобините 1,6 mm. Изчислих намотките с помощта на програмата, дадена от F6KIM, но тъй като формулите бяха създадени за "нормални" размери, резонансната честота на моята антена се оказа с 1 MHz по-ниска от изчислената L. Развих някои от завоите - сега е по-високо от необходимото! Постепенно „подкарах” секцията SSB и пуснах в ефир. Вече имах опит в работата с антени с малък размер, по-специално с пръстеновидна магнитна рамка, така че очаквах сигналът да бъде много по-слаб, отколкото, да речем, от дипол. Освен това антената се намираше в кухнята на първия етаж на двуетажна къща с железен покрив. Но за моя изненада сигналите бяха 59+10! Вярно, че тази антена се оказа теснолентова, но все пак не е като рамка, където „крачка наляво - стъпка надясно“ и SWR над 10. Мисля, че при нормални размери лентата би са били много по-широки.

След поставянето му на покрива честотата скочи нагоре. Отново настройка, но само чрез изместване на завъртанията на основната намотка. Дори и не на резонансната честота, сигналите от UA9Y, UA9U и UA0A преминаха 59+20. Чух Крим на 55. Какво още се забеляза. Когато антената е свързана САМО към КСВ измервателя MFJ-259, лесно се постига КСВ от 1.1 или дори 1.0. Но веднага щом оплетката на кабела е свързана към тялото на трансивъра, SWR се увеличава и честотата се премества. Започнах да измервам през релето на антената, свързано към корпуса на RA, и сякаш се доближавах до „бойни“ условия. След тази процедура, при регулиране на веригата Pi, се усети по-добро съответствие с антената, но оплетката все още излъчваше. Прекарах кабела през феритен пръстен, като направих две завъртания - плитката спря да излъчва, но не беше възможно да се постигне добър SWR. Реших да оставя идеята с пръстена близо до антената, но го оставих близо до трансивъра.

След няколко опита все пак успяхме да получим приемлив SWR:

3,600 1,5

3,630 1,0

3,650 1,2

Дизайнът на антената е показан на фиг. 1

Тук D = 110 mm. B = 200 мм. Намотка L съдържа 30,7 навивки на жица d = 1,6 mm оборот на оборот (доколкото позволяват нередностите на тел J). Комуникационна бобина – 3 оборота. Разстоянието между L намотката и цилиндъра е 30 mm, а съединителната намотка може да се движи, когато се регулира и в крайна сметка се намира в рамките на ~ 10 mm от L намотката.

Ето линкове към сайтовете, от които получих информацията. Не ми харесват всички обяснения на принципа на работа на антената, там най-често срещаната дума е "фазиране", но не е ясно какво с какво и по каква причина Дж. И само разсъжденията на Lloyd Butler VK5BR (последната връзка) наистина изясняват нещо.

http://www.qsl.net/w0kph/

http://f6kim.free.fr/sommaire.html

http://www.eheuroantenna.com

http://www.qsl.net/sm5dco

http://www.antennex.com/hws/ws1201/theeh.html

http://www.qsl.net/vk5br/EHAtennaTheory.htm

EH антена RZ0SP

Павел Барабанщиков RZ0SP

След като разгледах чертежите и диаграмата на EH антената UA3AIC в Интернет, реших да го повторя и направих антена за 20-метров обхват според чертежите на автора. Антената заработи веднага. Не съм правил никакви корекции на антената, просто предварително изчислих капацитета за серийния трептящ кръг, като измерих индуктивността на вече сглобената антена, без да свързвам коаксиален кабел. Бях донякъде изненадан и доволен от резултата: антената работи. Но според мен явно й липсваше нещо. Слушах станции 3, 4, 6 квартали, станции JA1, 7A3, HL, но само 0s, 0Q, 9M ме чуха, накратко, станции от най-близките квартали. Вече направих втората антена за 80 метра, но със собствени модификации (методът за изчисляване на контурите на антената е същият). По-долу има схематичен чертеж на самата антена. Фигурата показва: кафяв - меден цилиндър, запечатан в краищата (2 бр.), Червен - индуктори, навити с жица с диаметър 2 mm на стъпки от 1 mm - 18 оборота (индуктивност в сглобената антена - 12 µH). Намотките се вкарват в отворите на изолатора от фибростъкло равномерно спрямо геометричния център на всеки от цилиндрите; в моя случай общият диаметър на намотката е 50 mm (с диаметър на цилиндъра 100 mm и дължина 300 mm ). Разстоянието между цилиндрите (30 мм) е запълнено с полиуретанова пяна за плътност. Зеленото показва захранващото устройство RK-75-20, лилавото показва централната сърцевина, синьото показва вибратора λ/2, тюркоазеното и сивото показват кондензатори от типа KSO-250v. Обърнах специално внимание на фазирането на цилиндрите и бобините; между другото, капацитетът беше регулиран, като се вземат предвид капацитетите, въведени във веригата от цилиндрите, но без да се вземе предвид капацитетът на коаксиалния кабел. И съответно лъчът и захранващото устройство са изолирани от цилиндрите с флуоропластични втулки. Антената е окачена в L-образна форма, дължината на главния лъч - повече от 30 метра - виси на височина 10 метра над земята.

Уверено, на 9–8 точки, с малък QSB, слушах станции в Беларус, Камчатка и Московска област. Малко по-лошо от станцията в Краснодарския край. По време на UB DX състезанието бяха проведени QSO със станции от Индия YU, Канада, VP2. Разбира се, твърде рано е да се говори за реални резултати, но бих искал да отбележа добрата шумоустойчивост на антената, особено в индустриални QRM условия.

На снимката в ръцете си имам контур на антенен елемент за 20-метров обхват, вграден в елемента на делта контура, направен по същия принцип като елемента за 80-метровия обхват.

Къса вертикална антена за 40 метра обхват

В момента много късовълнови оператори използват доста мощни (до 100 W) и компактни приемо-предаватели. Въпреки това, за пътувания на открито в този случай най-често трябва да вземете доста големи антени, които не са лесни за транспортиране и инсталиране. Затова особен интерес представляват скъсените антени, които въпреки малките си размери имат доста задоволителна ефективност и позволяват радиокомуникации на средни и големи разстояния с мощност на предавателя съответно около 10 и 100 W.

Доста проста скъсена вертикална антена (фиг. 1) за 40-метров обхват беше предложена от немския радиолюбител Рудолф Кол, DJ2EJ. Антената е доста компактна, но според автора има добри параметри. Това е вертикален излъчвател с дължина 2,5 m, чието капацитивно съпротивление се компенсира от удължителната намотка L1. Противотежестите са 6 хоризонтални проводника с дължина 2,5 м. Входният импеданс на антената се съгласува с характеристичния импеданс на коаксиалния кабел чрез намотка L2. Фината настройка на антената към работната честота се извършва чрез промяна на индуктивността на удължителната намотка L1 с помощта на пръстени от прахообразно желязо, преместени вътре в намотката. Достатъчно е да изберете индуктивността на съгласуващата намотка L2 по време на първоначалната настройка на антената. За тази схема за съгласуване се предпочита галваничното свързване на всички компоненти, което предотвратява образуването на статичен заряд върху антената.

Като се има предвид, че противотежестите не са идеална "маса" и в тях протича малък RF ток, за да се предотврати протичането на този ток върху външната повърхност на оплетката на коаксиалния кабел, е наложително да се инсталира ефективен кабелен дросел (фиг. 2) , разположен директно под противотежестите. Освен това, ако се използва метална мачта като опора за антената, тогава тя трябва да бъде електрически „счупена“ с диелектрична вложка.

Ефективността на антената зависи от съотношението на устойчивост на излъчване към устойчивост на загуби. Ефективността е силно повлияна от загубите на земята в близкото поле на антената и качествения фактор на удължителната намотка. Повишеното съпротивление на проводника и преходното съпротивление на всички RF тоководещи връзки намаляват ефективността на антената.

Загубите в диелектриците и изолаторите са особено изразени на места, където има високо радиочестотно напрежение, така че скъсена антена с ниско съпротивление на излъчване (1,6 ома) и приемлива ефективност изисква съгласувателна мрежа с ниски загуби. За да направите това, препоръчително е да комбинирате съвпадащи елементи и излъчващи проводници в една електрически и механично завършена структура.

Антената, монтирана на височина 3 m над земята, има коефициент на усилване -4,6 dBi с вертикален ъгъл на издигане на максималното излъчване от 28°, което позволява радиокомуникации на средни разстояния. Радиокомуникациите на дълги разстояния изискват антената да излъчва под нисък ъгъл спрямо хоризонта. За да направите това (както следва от графиката на фиг. 3), трябва да инсталирате антената по-високо.

Дизайнът на съгласуващия блок е показан на фиг. 4 и 5. Съгласуващата верига и изолационните елементи образуват единичен блок. Кръгъл прът от полиестерно фибростъкло с дължина 1 m е свързан към монтажен панел, върху който са монтирани шест противотежести, всяка с дължина 2,5 m, RF конектор за свързване на коаксиален кабел и съответстваща намотка L2 (на отделна монтажна скоба) . Няколко сантиметра над монтажния панел, удължителна намотка L1 е прикрепена към прът от фибростъкло. В горния край на пръта от фибростъкло има държач, в който е здраво закрепен вертикален излъчвател с дължина 2,5 м. Под монтажния панел има кабелен RF дросел. Тънък прът от фибростъкло служи за преместване на направляващата втулка с три пръстеновидни ядра T157-2, сгънати заедно (DHap=39.9; DBHyTp=24.1; h=14.5 mm), изработени от прахообразно желязо.

Долният край на пръта от фибростъкло, върху който са закрепени съвпадащите елементи, се вкарва в алуминиевата мачта. Ако височината на монтиране на антената е ниска, конусовиден винт е достатъчен за фиксиране на мачтата в земята. Долната част на антената (противотежестите) трябва да е най-малко на 2,5 m над земята. Тази височина на монтаж гарантира както намаляване на влиянието на загубите на земята върху ефективността на антената, така и електрическа безопасност (рискът от докосване на противотежестите в режим на предаване е намален). Ако се изисква „всесезонна“ антена, тогава съвпадащият модул трябва да бъде защитен от дъжд и влага с пластмасов корпус.

В авторската версия противотежестите са направени от тънкостенни помеднени стоманени тръби с диаметър 8 и 4,5 mm, а за вертикален излъчвател с дължина 2,5 m се използват две тръби с диаметър 11,5 и 8 mm. За намаляване на радиочестотното напрежение в горния край на излъчвателя е монтирана алуминиева топка 030 mm. Данните за намотките на бобините са дадени в таблицата.

Първоначалната настройка на антената се състои в избиране на индуктивността на удължителната намотка L1 при избраната честота и на индуктивността на намотката 12, докато SWR в кабела стане близо до 1. Когато работите с антената, регулирайте само индуктивността на намотката L1. ще се изисква.

През летните месеци през целия ден антената, монтирана на височина само 2,5 м над земята, позволяваше безпроблемно да се осъществяват CW и SSB радиокомуникации с любителски радиостанции в цяла Европа на 10 W предавател. С предавател от 100 W и повдигната антена, радиокомуникациите с DX се осъществяваха в подходящи моменти. Ясното приемане е особено впечатляващо на открито, на места, където практически няма индустриални смущения. Тук в слушалката звучи „най-фината първична материя – най-чистата и най-висша форма на въздуха“, както гръцките философи наричат ​​светоносния етер!

Чрез намаляване на индуктивността на удължителната намотка L1 и леко променяне на индуктивността на намотката L2, антената може да работи в една от по-високочестотните HF ленти. В същото време, с увеличаване на честотата, неговата ефективност се увеличава. Въпреки това, като се започне от диапазона 21 MHz, неговият модел на излъчване във вертикалната равнина започва да придобива многолистов характер.

Въз основа на статията “Kleiner unsymmetrischer vertikaler Dipol”, публикувана в списание CQ DL, No. 8/2008.

Изготвил В. Корнейчик. И. ГРИГОРОВ, РК3ЗК.

EH антена "Изотрон"

Друга компактна антена, която не изисква съвпадащо устройство. (Щракването върху изображението вдясно ще ви отведе до уебсайта на ISOTRON (http://www.isotronantennas.com/). За 40 ленти

и 80m е направен от две ленти, огънати във формата на обърнато „V“, чиито остри ъгли след това се съединяват с намотка. Устройството като цяло е доста компактно.

По-долу е описан процесът на самостоятелно производство от радиолюбител на антена Isotron за обхват 40 метра. Можете да изтеглите или да видите описанието

"Тайна" антена

в този случай вертикалните „крака” са с дължина  /4, а хоризонталната част -  /2. Резултатът е два вертикални емитера с четвърт вълна, захранвани в противофаза. Важно предимство на тази антена е, че устойчивостта на излъчване е около 50 ома. Захранва се в точката на огъване, като централната жила на кабела е свързана към хоризонталната част, а оплетката към вертикалната част.Регулирането се състои в регулиране на дължината, тъй като околните предмети и земята леко намаляват изчислената честота. Трябва да запомним, че скъсяваме най-близкия до хранилката край с  L = ( F/300 000)/4 m, а далечния край с три пъти повече.

Приема се, че диаграмата във вертикалната равнина е сплескана отгоре, което се проявява в ефекта на „изравняване“ на силата на сигнала от далечни и близки станции. В хоризонталната равнина диаграмата е удължена в посока, перпендикулярна на повърхността на антената.

Всеобхватен дипол

Антени за предаване на къси вълни

ИНВ. VEE на 14 MHz от коаксиален кабел

Източник - списание CQ DL.

В сравнение с вертикална антена, тя работи по същия начин на дълги маршрути, но прави много по-малко шум и покрива целия диапазон с добър SWR

Кръг с един елемент с множество диапазони

От публикации е известно, че ефективността на кръг (по отношение на усилването) надвишава квадратните и триъгълните антени, така че избрах кръгла антена.

Използването на съгласуващо устройство в многолентова версия няма да доведе до ефективна работа на антената в HF диапазоните, тъй като се използва предавателна линия от коаксиален тип. Между изхода на съгласуващото устройство и точката на захранване на антената, т.е. в кабела КСВ не се променя. На HF обхватите кабелът ще бъде под висок SWR. Следователно в действителност тази антена е само за обхвати 160, 80, 40 метра.

160-метровата намотка за удължаване на обхвата е направена върху диелектрична рамка с диаметър 41 мм, 68 оборота (навиване на завъртане), PEV проводник - 1 мм. Индуктивността е около 87,2 μH. След навиването бобината се третира няколко пъти с водоотблъскващо лепило и се суши при висока температура. Тъй като заземената мачта тук е неразделна част от антената, металните елементи трябва да бъдат счупени с изолатори. Антената се настройва с помощта на SWR метър на местата, показани на фиг. 3. Най-ефективна е антената Slorer с дължина 1λ (фиг. 4).

L(m) = 936/F (MHz) х 0,3048.

Страна A(m) = 702/F (MHz) x 0,3048.

Страна B(m) = 234/F (MHz) x 0,3048.

Ако инсталирате 3-4 такива антени на една мачта, тогава с помощта на антенен превключвател можете да изберете различни посоки на излъчване. Антените, които не работят, трябва да бъдат автоматично заземени. Най-ефективният представен дизайн на антената обаче е системата K1WA, която се състои от пет превключваеми полувълнови дипола. В тази система един дипол работи, а останалите четири, с 3/8λ дължини на кабела, отворени в краищата, образуват рефлектор. По този начин се избира една от петте посоки на излъчване на антената. Усилването на такава антена спрямо полувълнов дипол е около 4 dB. Потискане напред-назад – до 20 dB.

Игор Подгорни, EW1MM.