Широкополосная антенна на 160 метров

Холахуп – антенна (в переводе с английского – обруч, кольцо) предназначена для приема слабых сигналов любительских радиостанций в условиях эфирной обстановки индустриального города на 160 метровом KB диапазоне.

Как известно, простые антенны типа GP, Sloper, LVV, всевозможные рамки и прочие антенны хорошо работают на передачу, но плохо работают на прием, так как в условиях большого города воспринимают всевозможные индустриальные помехи, что, в итоге выражается в большой зашумленности эфира (диапазона).

В таких условиях на низкочастотных диапазонах очень трудно реализовать предельную чувствительность своего приемника или трансивера (обычно 0,5…1,0 мкВ). Реальная чувствительность трансивера на диапазоне 1,8 /МГц в условиях большого города ограничивается 10… 15 мкВ. Для отстройки от помех приходиться включать аттенюаторы, применять направленные антенны, специальные фильтры и т.п. Аналогичная картина, хотя и в меньшей степени, наблюдается и на остальных KB диапазонах. На более высокочастотных диапазонах 14 – 28 МГц помех меньше, но они все равно присутствуют и ухудшают условия приема. В сельской местности (вдали от цивилизации) индустриальных помех почти нет, поэтому возможность реализации максимальной чувствительности своего трансивера больше. При этом не происходит модуляции одной принимаемой радиостанции другой и, используя качественный приемник, на одной частотe можно одновременно слушать две-три станции различая их по тембру звучания.

В целях реализации максимально возможной чувствительности радиоприемного устройства на диапазоне 1,8 МГц предлагаю простую кольцевую антенну (хулахуп), работающую только на прием . Указанная антенна отличается повышенной помехозащищенностью, так как не воспринимает магнитную составляющую электромагнитного поля помехи H, уменьшая на эту величину суммарные помехи на входе трансивера.

Наличие ярко выраженного максимума в диаграмме направленности антенны позволяет в ряде случаев даже ослабить помехи. Кроме того, вращая антенну в различных плоскостях можно дополнительно отстроиться от помехи, идущей с определенного направления.

Изменяя положение антенны в горизонтальной и вертикальной плоскости, можно улучшить качество приема и в том случае, когда сигнал и помеха приходят с одного направления, но под разными углами к горизонту. Более того, благодаря настройки антенны в резонанс повышается избирательность приемника, по зеркальным и другим побочным каналам.

Конструкция антенны довольно простая. Для ее изготовления необходим отрезок коаксиального кабеля (РК-75, РК-50) длиной; 4,0 м и диаметром 7-10 мм, у которого, по середине вырезается внешняя виниловая оболочка и медная оплетка («чулок») на расстоянии 10 мм, рис.1.

После чего, указанный отрезок кабеля сматывается в бухту из 4-х витков. Между витками кабеля прокладывается петля связи (незамкнутое кольцо) из любого тонкого монтажного провода.

В результате получается компактное кольцо (хулахул) диаметром около 32 см, которое для фиксации в нескольких местах обматывают изолентой или скотчем, рис. 2.

К двум концам центральной жилы коаксиального кабеля подключается переменный конденсатор С1 обязательно с воздушным диэлектриком (для повышения добротности) и емкостью около 1000 пф. Подойдет 2-х секционный конденсатор от старых радиовещательных приемников 2х495 пф, обе секции которого включены параллельно.

Вход трансивера или радиоприемника подключается к одному концу витка связи, другой конец витка соединяется с корпусом (общим провод или клемма «земля»), рис. 2.

Для сужения полосы пропускания антенны, и, следовательно, лучшей отстройки от помех последовательно с петлёй связи можно включить конденсатор небольшой емкости С2, от величины которого будет зависит добротность всей антенной системы и полоса пропускания.

Как показали эксперименты без конденсатора С2, полоса перекрываемых частот составляет от 1830 до 1870 кГц. При подключении конденсатора С2 = 20пФ полоса пропускания антенны сужается до: 5-10 кГц в центе DX участка 160 метрового любительского диапазона.

Переменным конденсатором С1 вся антенная система настраивается в резонанс, по максимальной громкости принимаемого сигнала. При этом резонанс отчетливо воспринимается на слух. Диаграмма направленности антенны имеет вид восьмерки с ярко выраженным минимумом и максимумом, рис. 3.

Если чувствительности трансивера недостаточно, то на его входе можно добавить усилитель высокой частоты (УВЧ) с коэффициентом усиления К = 20-30 dB. Однако, не следует увлекаться большим усилением УВЧ, так как в этом случае снижается верхняя граница динамического диапазона приемника.

Электрические схемы УВЧ Неоднократно публиковались в радиолюбительской литературе, например, рис.5 и 6. Здесь трансформатор Т1 наматывается на ферритовом кольце 1000 НМ, диаметром 7-10 мм, скрученным вдвое проводом ПЭВ 0,2 мм. Конец одного провода соединяется с началом другого, образуя среднюю точку. Лучшим из транзисторов, работающих в УВЧ является КТ93ЭА (вместо КТ606А), он наиболее линеен из ранее выпускавшихся. Детали, обозначенные звездочкой, влияют на коэффициент усиления УВЧ и подбираются при настройке. В остальном схема особенностей не имеет. При работе с указанной антенной ее можно вращать в пространстве в различных плоскостях, ориентируясь по наиболее уверенному приему DX станции.

С целью исключения экранирования антенны железобетонными перекрытиями антенну нужно вынести хотя бы на подоконник на балкон, конструкция антенны может быть любой, например, такой как приведено на рис 4.

Холахуп устанавливается сверху металлической коробки (дюраль или двухсторонний стеклотекстолит), в которой размещается конденсатор переменной емкости. Ручка настройки выводится на переднюю панель, коаксиальный разъем для подключения приёмника на заднюю панель. Если будет применяться УВЧ, то необходимо предусмотреть выводы для его питания.

Изменив размеры коаксиального кабеля, антенну можно перестроить и на другие любительские или вещательные диапазоны.

Заключение
Раньше в зимнее время на диапазоне 1,8 МГц, особенно, на восходе и заходе солнца получалось так, что я (US0IZ), работая на CQ (общий вызов) не слышал многих корреспондентов: К, W, PY, VK, J А и других, которые меня вызывали. Теперь же получается наоборот - я слышу даже намного больше, чем мне отвечают. Следовательно, предстоит «новый виток спирали» – совершенствование своего передатчика ТХ и передающих антенн.

Творческий процесс продолжается… и так до бесконечности. Такова уж доля радиолюбителя-коротковолновика.

Радиолюбительские антенны

Антенны на диапазон 160 м

"Скажи мне, что у тебя на крыше, и я скажу тебе, кто ты!"

И действительно: то, какую антенну выбрал коротковолновик, как он ее настроил и согласовал, определяет, как правило, общий "Коэффициент полезного действия" радиостанции, ее "дальнобойность".

Наибольшие трудности вызывает у радиолюбителей создание антенных систем на низкочастотные КВ диапазоны и особенно на диапазон 160 м. Ведь для эффективной работы антенны длина ее излучающей части должна быть сравнима с длиной волны. Для диапазона 160 м это означает, что излучатель должен иметь длину по крайней мере 30...40 м. Да и удалять ее от "земли", в частности - от металлической крыши здания, следует примерно на такое же расстояние.

Выполнить полностью эти требования обычно не представляется возможным, поэтому радиолюбители вынуждены искать компромиссные решения, идти, например, на заведомое снижение эффективности антенной системы, лишь бы ее установка была реальной в конкретных условиях дома, где проживает коротковолновик.

Для диапазона 160 м лучше всего подходят симметричные антенны типа полуволнового диполя или различных модификаций рамок, имеющих периметр длиной в длину волны ("Квадрат", "Delta Loop" ). Практически такие антенны можно устанавливать только между домами, причем в этом случае средняя высота их подвеса должна составлять не менее 20...30 м. При меньших высотах из-за влияния "земли" антенна будет излучать радиоволны к горизонту и, следовательно, будет недостаточно эффективна при проведении дальних связей.

Длину l (в мм) излучающей части полуволнового диполя (рис.1) рассчитывают по формуле:

l = 142,5/f.

f - резонансная (рабочая) частота антенны в МГц. Если предполагается работать как телефоном, так и телеграфом, то резонансную частоту антенны следует выбрать близкой к середине диапазона (например, 1,9 МГц). Если же работа будет вестись в основном только одним видом излучения, то ее целесообразно выбрать близкой к середине соответствующего участка любительского диапазона.

Рис.1. Симметричная антенна полуволновой диполь

Следует отметить, что на практике длина излучателя может заметно отличаться от расчетной из-за влияния окружающих предметов. Вот почему при изготовлении антенны первоначальную длину излучателя надо взять с некоторым запасом, а затем, в процессе настройки, уточнить ее.

Входное сопротивление диполя около 75 Ом, поэтому для его питания следует использовать коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 75 Ом. Однако здесь вполне допустимо применение 50-омного кабеля. Во-первых, весьма вероятно, что входное сопротивление диполя при реальных высотах подвеса будет ниже 75 Ом, а во-вторых, такое незначительное рассогласование антенны с фидером (КСВ до 2) практически не влияет на ее эффективность.

Собственно излучатель выполнен из медного канатика диаметром 2...3 мм. Для того чтобы исключить обрыв коаксиального кабеля в месте его подключения к излучателю необходимо кабель 5 жестко прикрепить (например, U-образными хомутами) к Т-образному изолятору 4, который изготавливают из текстолита толщиной не менее 3 мм. Часть изолятора, которая работает на растяжение, усиливают текстолитовым бруском 6 размерами 15х25х100 мм. Оплетку и центральную жилу коаксиального кабеля припаивают к плечам 2 и 3 излучателя.

Настраивают антенну по измерениям КСВ в полосе частот. Из этих измерений находят резонансную частоту антенны, т.е. частоту, на которой КСВ минимален. Если она меньше (больше) заданной, то диполь укорачивают (удлияют). Величину, на которую надо укоротить или удлинить каждое из плеч диполя, определяют по формуле:

Здесь f2 - частота, на которую должна быть настроена антенна, а l` и f1 - соответственно первоначальная длина диполя и его резонансная частота.
В реальных условиях плечи диполя можно устанавливать под некоторым углом, несколько меньшим 180 градусов, и даже изгибать каждое из плеч (рис.2).

Рис.2. Антенна полуволновой диполь с изгибом плеч

Входное сопротивление антенны при этом несколько понижается, поэтому такие антенны целесообразно соединять 50 Ом коаксиальным кабелем. Изменится также и диаграмма направленности, которая для классического диполя имеет вид "восьмерки". Настройка этой антенны немного сложнее, поскольку влияние окружающих ее предметов сказывается обычно сильнее. Для того чтобы не "проскочить" резонансную частоту, укорачивать плечи диполя здесь следует постепенно, шаг за шагом. Этот вариант установки диполя, естественно, компромиссный, но он позволяет при незначительном снижении эффективности антенны "привязать" ее к конкретным местным условиям.

Длину излучающей части диполя можно уменьшить почти вдвое, если ввести в каждое ее плечо по "удлиняющей" катушке (рис.3).

Рис.3. Антенна полуволновой диполь с удлинняющими катушками

Чтобы не снижать существенно коэффициент полезного действия антенны, "удлиняющие" катушки должны иметь малые собственные потери, т.е. высокую (примерно 150) добротность. Кроме того они должны быть надежно защищены от воздействия атмосферной влаги.

Питание на эту антенну подают 50 Ом коаксиальным кабелем. При указанных на рис.3 размерах излучающей части катушки L1 и L2 должны иметь индуктивность около 70 мкГ. Их можно выполнить на каркасах диаметром 40 мм и длиной 80 мм, на которые наматывают по 65 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,2 мм (намотка рядовая, виток к витку). Если в распоряжении радиолюбителя имеются другие каркасы, то требуемое число витков можно оценить по формуле:

Здесь L - индуктивность катушки в мкГ; D и l - диаметр и длина катушки в см; n - количество витков. Поскольку намотка рядовая, то l = nd, где d - диаметр провода катушки в см. Необходимую резонансную частоту антенны устанавливают подбором длины внешних (14-метровых) отрезков каждого плеча.

Укороченный диполь вполне можно установить на крыше одного здания, модифицировав его в антенну типа "Inverted V" (она показана на рис.3 ). Для установки такой антенны требуется только одна мачта высотой около 15 м. Плечи диполя выполняют одновременно и функции двух (из требуемых четырех) оттяжек для крепления мачты. Как уже отмечалось, при такой высоте подвеса диполь излучает в основном под большими углами к горизонту. Однако даже с учетом этого недостатка описанная укороченная антенна IV может оказаться эффективнее несимметричных антенн, о которых речь пойдет ниже.

Недостатком всех несимметричных антенн (к ним относятся разнообразные "проволочные" антенны типа "Long Wire" , а также вертикальные излучатели типа "Ground Plane" ) является необходимость иметь хорошую "землю", т.е. заземление (в радиотехническом смысле этого слова). Реализовать хорошее заземление в городах практически невозможно, поэтому радиолюбитель, если он решает (или его заставляют обстоятельства) установить антенну с несимметричным питанием, должен позаботиться о хороших противовесах.

Входное сопротивление большинства несимметричных антенн лежит в пределах 10...30 Ом, а для укороченных антенн может составлять единицы Ом и даже доли Ома. Между тем сопротивление потерь для распостраненной системы из трех противовесов под углом 120 градусов друг к другу составляет примерно 30 Ом. Таким образом, при использовании противовесов более половины мощности, отдаваемой передатчиком, бесполезно теряется. Для эффективной работы несимметричной антенны количество противовесов должно быть 10...12, причем совсем не обязательно, чтобы все они имели длину четверть длины волны (рис.4а).

Рис.4а. Размещение противовесов по кругу

Дело в том, что наибольшее значение плотности токов ВЧ - непосредственно у основания антенны, именно здесь надо иметь наибольшее суммарное сечение проводников противовесов. Если противовесы нельзя установить по кругу (обычно дело обстоит именно так), то их следует разместить, как показано на рис.4б.

Рис.4б. Размещение противовесов неравномено

На рис.5 приведены два варианта Г-образной антенны для диапазона 160 м. Питание на обе антенны подают коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Соотношение между длинами отрезков А и Б может быть выбрано произвольным, важно лишь, чтобы их суммарная длина составляла 38 м для варианта а и 43 м для варианта б.

Рис.5а. Г-образная антенна с входным сопротивление 10 Ом

Антенна на рис.5а при длине отрезка А=10 м имеет входное сопротивление около 10 Ом. Катушка L1 имеет индуктивность 13 мкГ. Она выполнена на каркасе диаметром 50 мм и содержит 20 витков медного голого провода диаметром 0,8...1,0 мм. Длина намотки 50 мм. При мощности передатчика до 10 Вт в качестве конденсатора С можно использовать блок конденсаторов от лампового радиовещательного приемника. Настраивают антенну сначала конденсатором С, добиваясь последовательного резонанса на рабочей частоте (устанавливают по максимальной нагрузке антенной передатчика). После этого подбирают положение отвода на катушке L1 по минимуму КСВ.
Антенна, показанная на рис.5б , имеет активную составляющую входного сопротивления около 50 Ом, если длина отрезка А=10 м.

Рис.5б. Г-образная антенна с входным сопротивление 50 Ом

При настройке этой антенны сначала компенсируют конденсатором С реактивную составляющую входного сопротивления (она имеет индуктивный характер), а затем подбирают длину антенны по минимуму КСВ, каждый раз подстраивая конденсатор С. Из-за большого входного сопротивления эта антенна работает эффективнее, чем изображенная на рис.5а , но последняя проще в настройке, так как не требует тщательного подбора общей длины антенны.

В частном случае любая из этих двух антенн может начинаться непосредственно у передатчика и проходить через оконную раму на ближайший дом или какое-нибудь дерево. В этих условиях создать разветвленную систему противовесов практически невозможно, поэтому корпус передатчика надо присоединить короткими проводниками к трубам водоснабжения, отопления и к арматуре балкона (если дом железобетонный). Кроме того, такую систему "заземления" следует дополнить хотя бы одним противовесом максимально возможной длины (но не менее 5 м). Этот противовес может быть растянут на внешней стороне балкона или вдоль стены дома. К корпусу передатчика его подключают через катушку (рис.6) , индуктивность которой следует установить экспериментальным путем по минимальной величине ВЧ напряжения на корпусе передатчика (исходное значение индуктивности 200 мкГ).

Рис.6. Подключение противовеса

Это напряжение можно регистрировать простейшим ВЧ вольтметром (рис.7) , который подключают к корпусу только одним выводом.

Рис.7. Измерение высокочастотного напряжения на корпусе передатчика

Если радиолюбитель имеет возможность сделать хорошую систему противовесов, то для проведения дальних связей все же лучше установить пусть укороченную, но вертикальную антенну типа GP. Вполне приличные результаты можно получить с антеннами, имеющими высоту до 15 м.

Один из вариантов такой антенны показан на рис.8. Она состоит из вертикального излучателя (мачты) длиной 12 м, изолированного у основания от "земли". Излучатель представляет собой металлическую трубу. Он имеет так называемую верхнюю емкостную нагрузку, которая образована четырьмя проводами длиной по 15 м. Угол между этими проводами (они одновременно играют роль оттяжек) и трубой должен быть 90 градусов. Питание в антенну подают коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. При небольшой длине фидера целесообразно не устанавливать у основания антенны никаких согласующих элементов (при этом отпадает нужда в их герметизации), а работать со стоячей волной в кабеле. В этом случае обязательным является наличие на радиостанции отдельного антенного согласующего блока у передатчика, так как возможностей по согласованию у его выходного контура (обычно П-фильтра) может не хватить.

Рис.8. Вертикальная антенна типа GP

Антенна, показанная на рис.9 , имеет полную высоту около 13,5 м. Укорачивание в ней достигнуто за счет включения "укорачивающей" катушки L1 подобно тому, как это делалось в укороченном диполе, о котором рассказывалось раньше. Эта катушка должна обладать индуктивностью около 160 мкГ. Ее наматывают медным голым проводом диаметром 70 мм. Она имеет 90 витков. Длина намотки 220 мм, а полная длина вставки в трубу - 300 мм. Индуктивность согласующей катушки L2 около 10 мкГ (20 витков такого же провода, намотанного на каркас диаметром 40 мм, длина намотки 50 мм).

Рис.9. Антенна с "укорачивающей" катушкой

Настраивают эту антенну на рабочую частоту с помощью гетеродинного индикатора резонанса (подбором длины верхней секции антенны и, если этого недостаточно, - подбором числа витков катушки L1). Затем по минимуму КСВ подбирают положение отвода на катушке L2. Как и все другие укороченные излучатели, эта антенна узкополосна, ее следует настраивать на тот участок диапазона, где чаще всего ведется работа.

При тех трудностях, с которыми связана установка антенн, о направленных передающих антеннах на НЧ диапазоны, и особенно на диапазон 160 м, можно только мечтать. Но вот для приема такие антенны реализовать относительно нетрудно. Обычно они представляют собой рамки, состоящие из одного или нескольких витков. Рамочные антенны имеют два четко выраженных минимума при приеме сигнала, направленные перпендикулярно ее плоскости. Подавление сигналов с этих направлений может достигать примерно 30 дБ (пять баллов по шкале S!). Это дает возможность "убрать" помеху: сигналы другой любительской станции, гармонику от средневолновой вещательной радиостанции и т.д.
Возможный вариант выполнения рамочной антенны показан на рис.10.

Рис.10. Рамочная антенна

Она состоит из трех витков (в форме квадрата со стороной 1,5 м), образующих собственно рамку, и одного витка связи. Диаметр и марка провода некритичны, в частности, подойдет и обычный монтажный провод. Рамка помещается в электростатический экран, разомкнутый в верхней части. Экран можно выполнить из оплетки коаксиального кабеля, а в целом рамку закрепить на крестовине из дерева. Настраивают рамку на рабочую частоту конденсатором С, который должен быть надежно защищен от атмосферной влаги. К приемнику рамку подключают с помощью коаксиального кабеля с волновым сопротивлением 50 Ом.

"Радиоежегодник" 1983 год

Комментарии к статье:

Дата: 2019-03-17 Дата: 2019-03-03 Дата: 2019-01-24 Дата: 2016-11-11 Дата: 2016-07-13 Дата: 2015-04-28 Дата: 2015-04-28 Дата: 2015-03-18 Дата: 2013-09-09 Дата: 2013-03-05

Добавил: Сергей

Андрей - если тебе это еще актуально.На передачу рис.10 прекрасно работает и без экрана.Вот при приеме, в городе особенно, экран заметно ослабляет помехи.Заметно на слух!Поочередно подключал с экраном и без.А так я натягивал чулок оплетки снятый с кабеля РК-150 на оботку из термостойкого многожильного провода для намотки катушек магнитострикционных УЗ излучателей.там провод похоже что посеребренный.Отлично работают рамки из специального толстого литцендрата, у нас такой провод применялся для намотки контуров мощных генераторов электроэррозионных станков.В принципе достать,если сильно захотеть можно.Успехов! Делал витки и из обычного МГШВ перед тем как одеть экран обматывал слоем тонкой фторопластовой ленты были старые запасы когда кончились, разбирал конденсаторы с изоляцией из фторопластовой ленты.Отлично получалось обмотать тонкой медной лентой и потом аккуратно пропаять.Потом после испытания лучьше будет все обмотать лентой стеклоткани и прокрасить неск. слоями эмали.Для города и относительно близких расстояний неплохой вариант.Для работы на передачу обязательно нужен хороший воздушник.Я использовал конденсаторы от мед.установок высокой частоты.В принципе в каждой больнице есть кладовка куда сваливают всякий списаный хлам.

Дата: 2012-07-23

Дата: 2012-06-17 Дата: 2012-06-17 Дата: 2012-04-07 Дата: 2012-03-17 Дата: 2012-01-27 Дата: 2012-01-22 Дата: 2012-01-09

Добавил: Сергей

Дата: 2012-01-07

Дата: 2011-11-06

(ua 9 acn ), мастер спорта СССР международного класса.

Хорошо известно, что эффектив­ная работа в эфире невозможна без тщательно настроенной ан­тенны. Вот почему прежде, чем присту­пать к установке антенны, необходимо изготовить хотя бы простейшие измери­тельные приборы: измеритель КСВ (рефлектометр) и индикатор напря­женности поля.

Рефлектометр - это прибор, с по­мощью которого можно согласовать волновое сопротивление антенны с вол­новым сопротивлением фидерной линии и настроить антенну на частоту пере­датчика.

Схема простого рефлектометра при­ведена на рис. 1.

В качестве индикатора в нем применен микроамперметр с током полного отклонения 100 мкА. Диоды vi и v 2 - КД503А. Здесь можно использовать практически любые диоды (ГД507. Д2. Д9 и т п). Конденсаторы должны быть керамические или слюдя­ные (КМ, КЛС, КСО), а резисторы - безындукционные (С2-10, mЛ t ).

Сопротивление резистора r 1 - 75 или 50 Ом - выбирают в соответствии с волновым сопротивлением коаксиаль­ного кабеля, примененного в качестве фидерной линии антенны. Поскольку сопротивления различных образцов ре­зисторов отличаются от обозначенных на них номинальных значений, следует подобрать из числа 76- и 51-омных резисторов экземпляр с сопротивлеиием, возможно более близким к тре­буемому. Этот резистор можно соста­вить из нескольких соединенных парал­лельно (например, 50-омный резис­тор - из двух или трех по 150, 100 Ом).

Для измерения коэффициента стоя­чей волны в фидере (его подключают к разъему Х2) через разъем xi на реф­лектометр подают от ГСС (или от пере­датчика с уменьшенной мощностью) сигнал с частотой, на которую должна быть настроена антенна. Установив уро­вень сигнала таким, чтобы стрелка мик­роамперметра не «зашкаливала» (це­лесообразно устанавливать ее на по­следнее деление шкалы - точность из­мерений будет выше), записывают по­казания микроамперметра при поло­жениях переключателя s1 «Пад» и «Отр». Обозначая эти показания соот­ветственно А пад и А отр, вычисляют коэффициент стоячей волны по форму­ле

Штырь индика­тора представляет собой медный, латун­ный или алюминиевый стержень, ос­тальные элементы таких же типов, как в рефлектометре.

Одной из лучших антенн диапазона 160 метров является обычный полуволновый диполь, хотя из-за относи­тельно больших размеров его установка доступна далеко не каждому радио­любителю. Как известно, чем меньше угол излучения антенны по отношению к горизонту, тем большую дальность связи можно ожидать при прочих рав­ных условиях. Простейший диполь (рис. 3), длина которого для 160-метро­вого диапазона должна быть около 77 м. При практически доступных радио­любителям высотах подвеса (они обыч­но меньше четверти длины волны) из­лучает под углами более 60°. При мощ­ности передатчика 10 Вт с такой антен­ной наиболее вероятны связи на рас­стояние до 750 км.

Диполь выполняют нз медного прово­да или канатика диаметром 1,5...2 мм. Кабель 5 жестко крепят к Т-образно­му изолятору 4, а центральную жилу кабеля н оплетку припаивают к плечам диполя 2 и 3. Изолятор изготовляют из текстолита толщиной не менее 3 мм, в части, работающей на растяжение, изолятор усиливают текстолитовым брус­ком размерами 15x25x100 мм.

Правильность выбора длины диполя определяют по измерениям КСВ в полосе частот. Из этих измерений на­ходят резонансную частоту антенны, т. е частоту, на которой КСВ минима­лен. Если она меньше (больше) задан­ной, плечи диполя укорачивают (удли­няют). Дли­ны обеих половин диполя нужно изме­нять на одинаковую величину.

Если предполагается работать как телеграфом, так и телефоном, то резо­нансную частоту антенны следует выб­рать близкой к середине диапазона (примерно 1900 кГц). Если же работа будет вестись в основном только одним видом излучения, то ее целесообразно выбрать посередине соответствующего участка.

В местности с одно-двухэтажными строениями можно применить антенну с высотой подвеса h = 10 ..12 м и длиной горизонтальной части l= около 20 м (рис 4).

В такую антенну нужно вклю­чить удлиняющую катушку индук­тивностью около 52 мкГ. Ее можно намотать на каркасе диаметром 75 мм, выполненном из хорошего изо­ляционного материала (органическое стекло, текстолит и т. п.). Намотку ведут проводом ПЭВ-2 1,0... 1,5. Число вит­ков - 75, отводы от каждого 5-го витка. Катушка должна быть надежно защищена от атмосферных воздействий.

КВ антенны

Эту антенну можно использовать в тех случаях, когда не хватает места для установки полноразмерного диполя на диапазон 160 метров. Следует заметить, что, используя расчетные соотношения, приведенные в этой статье, аналогичные укороченные антенны можно изготовить и на другие любительские диапазоны.

Антенна представляет собой (см. рисунок) излучатель длиной А с удлиняющей катушкой L1. Эта катушка "удлиняет" излучатель до электрической длины L/4, а в качестве "земли" используют мачту В и заземленную арматуру С здания. Для повышения эффективности антенны, если есть возможность, хорошо бы установить укороченный противовес D с удлиняющей катушкой L2. Лучше, если противовесов будет несколько.

Расчет антенны производят в такой последовательности. Определив длину излучателя А (метры), выбирают резонансную частоту антенны f (мегагерцы) и диаметр d (метры) провода, из которого будет изготовлен излучатель. В приведенном далее примере расчета будут использованы следующие значения этих параметров: А=29 м, f=1,86 МГц, d=0,0015м(1,5мм).

Сначала определяют длину волны L (метры) для выбранной резонансной частоты антенны, ее рабочий угол ф (градусы) и промежуточный параметр S:

Для нашего примера - L=161,3 м, ф=64,7" и S=19333. Затем находят характеристическое сопротивление Z (омы) проводника антенны и соответствующее ему реактивное сопротивление антенны Хc в точке подключения катушки индуктивности L1 к полотну излучателя:

Для нашего примера - Z=600,6 Ом и Хс=283,8 Ом. Заметим, что реактивное сопротивление укороченного излучателя - емкостное. Поэтому для настройки антенны в резонанс используется катушка индуктивности L1. Ее реактивное сопротивление Хl должно быть численно равно реактивному сопротивлению антенны Хс. Индуктивность катушки L (микрогенри) рассчитывают по формуле

Для нашего примера - L=24,3 мкГн. Оплетку питающего кабеля подключают к левому (по рисунку) концу катушки L1, а его центральный проводник - к отводу от этой катушки. Точка подключения (n1 витков, считая от левого конца катушки) зависит от волнового сопротивления питающего кабеля R, индуктивного сопротивления удлиняющей катушки и числа ее витков n. Они связаны таким соотношением:

Если, к примеру, удлиняющая катушка L1 имеет 28 витков, а волновое сопротивление кабеля 50 Ом, то его центральный проводник надо подключать примерно к 12-му витку. Точнее точку подключения определяют экспериментально - по минимуму КСВ в питающем фидере.

Удлиняющую катушку рассчитывают по стандартным формулам. Поскольку при работе на ней возникает высокое ВЧ напряжение, катушку лучше всего сделать однослойной с принудительным шагом намотки, равным диаметру провода, использованного для ее изготовления. Этот провод должен иметь диаметр не менее 1 мм.

В оригинале статьи (К. Bottcher. Endgespeiste 160-m-Antenne fur ungun-stige Lagen. - Funkamateur, 1997, N11, s. 1314-1315) отмечено, что удлиняющую катушку можно выполнить и на кольцевом магнитопроводе из карбонильного железа, если передатчик имеет небольшую мощность, а диаметр магнитопровода будет несколько сантиметров.

Увлёкшись разработками антенн City Windom, а именно методикой питания с конца привычной всем «американки», мы разработали новую модель и придали ей название CW160.1000, что означает City Windom от 160 метров на мощность до 1000 Ватт. Её прародительницей явилась модель City-Windom 801000 – усиленный и более мощный вариант предыдущих моделей. Следующим нашим шагом стало удлинение этой антенны вдвое, что добавило ей диапазон 160 метров и, наконец-то, появился гармоничный ей диапазон 21 метр. Теперь, если Вы житель верхних этажей многоэтажки, у Вас есть возможность получить 8-ми диапазонную высокоэффективную полноразмерную антенну. Её колоссальным преимуществом является то, что питать её можно непосредственно фидером прямо от вашего окна или балкона, тут же закрепив одну точку антенны. Вторая точка крепления может находиться на соседнем здании или дереве примерно в 85 метрах. Усиленная тросам конструкция обеспечивает высокую устойчивость к обледенениям и ураганным ветрам. А применение ТДЛ (трансформаторов на длинных линиях), фторопластовых кабелей и ферритовых сердечников большого сечения позволяет использовать высокую выходную мощность до 1 кВт. Тем не менее, период работы на передачу оказался недостаточным, ферриты все равно перегревались. Поэтому для этой антенны 1000 Вт-это предельная мощность, и допустима работа на передачу не более 1 минуты. В длительном режиме допускает мощность 300 ватт при отношении времени передачи к времени приёма не менее 1:3. Для 100% цикла при 1000 Вт разработана CW160.1000.LT. В ней мы применили эффективные радиаторы для отвода тепла с дросселя и трансформатора. Опытная эксплуатация такой антенны показала хорошие результаты. Эта модификация антенны имеет дополнительные литеры "LT". Многолепестковая диаграмма направленности на ВЧ диапазонах повышает эффективность на некоторых трассах. Типовой график КСВ антенн CW160.1000 и CW160.1000.LT Диаграммы направленности антенн CW160.1000 и CW160.1000.LT в горизонтальной плоскости