UT2YR Blog. Блог про радіо та про все, що з ним пов`язане.: Антена FD3

Дисклеймер : Прошу вибачення, що не кожного тижня останнім часом пишу, але зараз потрібно опрацьовувати досвід інших, гризти теоретичний граніт і в решті решт це все зліпити в працюючу конструкцію, щоб для вас видати оптимальний результат. Шлях "зкопіюй і встав" - не для мене. Для мене більш доречним буде - проаналізуй, досліди, збери, налаштуй, опиши, не забуть описати ньюанси.

Настав час порозмовляти про багатодіапазонний варіант польової антени. Не думаю, що він є універсальним та оптимальним. В кожного свої задачі, бачення та можливості. І якщо ідея польової антени, що була описана минулого разу передбачає при переході з діапазону на діапазон зміну довжин плечей шляхом комутації, то тут цього робити не потрібно. Підвісив антену і працюєш.

Тут як кому. Симетричний диполь зі зміною довжин плечей шляхом комутації дасть перевагу у відсутності узгоджуючого пристрою через постійну її налаштованість (звісно, висота підвісу, наявність предметів навколо, вологість та тип грунту дещо посунуть резонанс в бік, але при досить широкій смузі пропускання). А в багатодіапазонних антенах без узгоджуючого ніяк.

А якщо це варіант для легкохода, то тут потрібно подумати про об'єм та вагу. Все-таки несеш на собі ;-)

Розмова піде про несиметричний диполь. При бажанні її можна віднайти по назвах FD4, FD3, Віндом, VS1AA, американка.

Я вже відчуваю, що ви хочете задати питання: " А навіщо про це писати, адже про це написано/переписано сотню разів? ".

Відповідь буде дуже проста. Інші матеріали полотна антени, використання трьох балунів і т.д.

А тепер про те як це реалізовано в мене.

Балун 4:1 під'єднаний в точці живлення, що знаходиться від краю на відстані 0.19 довжини хвилі самого низькочастотного діапазону. В цій антені самим низькочастотним є діапазон 7 МГц. Тобто вона має працювати в діапазонах 7, 14, 28 МГц. Можливо і заведеться на 21 Мгц. Побачу.

Полотно антени уявляє собою трос в ізоляції. На кінцях плечей знаходяться горішкові ізолятори, які кріпляться до полотна з допомогою тросових зажимів Simplex.

До балуна кріплення кінців полотна виконано аналогічним чином.

Для того, щоб не було провисання, в балуні реалізована третя точка підвісу.

До балуна через перехідник тато-тато

під'єднаний запорний дросель.

Далі до запорного дроселя під'єднується лінія живлення у вигляді коаксіального кабелю. Антена готова до встановлення.

На іншому кінці використаний ще один "запірник".

А вже до цього дроселю під'єднується трансивер. В ідеалі на кабелі, що з'єднує цей дросель з трансивером потрібно через один метр навішати феритових кілець.

Тепер декілька слів про довжину коаксіального кабелю, що виконує роль лініі живлення. Найкращим варіантом буде кабель, що буде уявляти собою напівхвильовий повторювач для самого низькочастотного діапазону, тобто

довжина кабелю = довжина хвилі/2 х коефіцієнт укорочення кабелю.

довжина хвилі в метрах = швидкість світла / частоту в МГц

Швидкість світла, або її ще називають електромагнітна постійна = 299,792.458

Якщо прийняти частоту середини діапазону 7,100 МГц то

299,792.458 / 7,100 = 42,224 м.

Для кабелю RG-58 коефіцієнт укорочення складає 0.66

Прикинемо (саме прикинемо, тому що потрібно буде виміряти справжній коефіцієнт укорочення, бо він може трохи відрізнятися від заданого - привіт від дядечка Ляо), яку довжину кабелю нам потрібно.

42,224 / 2 х 0.66 = 13.93 м.

Ріжемо з бухти 14 метрів кабелю.

Під'єднуємо його до антенного аналізатора. Інший кінець кабелю повинен бути розімкнутим. Зараз з його допомогою я розповім як вирахувати справжнє значення коефіцієнту укорочення.

Шукаємо першу резонансну частоту, на якій резонує цей шматок кабелю. Це буде 1/4 резонанс. Наступним буде 1/2, потім 3/4 і т.д. При цьому значенні частоти R та X будуть дорівнювати 0. На аналізаторі буде така картинка

Як видно з фото, цією частотою є 3,600 МГц. Чудово. Тепер побавимося з калькулятором. Вирахуємо швидкість розповсюдження хвилі в цьому кабелі.

довжина кабелю в метрах / (1/4) х резонансну частоту в Герцах = швидкість хвилі в кабелі.

Так як 1/4 = 0,25 щоб не ускладнювати рахування, то можна зробити так

14 / (0,25) х 3600000 = 201600000 метрів за секунду

коефіціент укорочення = швидкість хвилі в кабелі / швидкість світла

201600000 / 299792458 = 0.67246 або округлимо до 0.67

Ось справжній приклад того, що коефіцієнт може відрізнятися. В практиці бували випадки, коли на початку бухти був один коефіцієнт, а на кінці - інший.

Тепер я можу точно вирахувати потрібну довжину.

42,224 / 2 х 0.67 = 14.15 м.

Ось такий вийшов казус, але в нашому випадку ці п'ятнадцять сантиметрів великої ролі не зіграють. Ми не радіомовна станція, що працює на одній частоті, де все антенно-фідерне господарство підлаштовують саме під цю частоту передачі.

Реактивність все одно буде присутня, так що з узгоджуючим пристроєм прийдеться постійно бавитися. Це плата за багатодіапазонність.

Провисання відносно точки підвісу кінця антени складає 1 метр. Трансформатори з кабелем мають трохи ваги.

Перші результати вимірів. Попав дуже добре.

Найвищий КСХ на діапазоні 7 МГц. Складає 2.6 і стабільно тримається по всій ширині аматорського діапазону.

Дивлячись на показники реактивки, можу сказати, що все дуже добре і легко компенсується узгоджуючим.

І справді, узгоджуюче трансивера чудово з цим справилося.

Тепер 14 МГц. КСХ від 1.2 до 1.5 по краях діапазону.

Параметри на середині діапазону виглядають так.

На трансивері наступна картинка.

Діапазон 21 МГц. КСХ коливається в районі 1.5

Діапазон 28 Мгц. КСХ коливається від 1.6 до 2.1

І на диво, вона працює також на 50 МГц. Щоправда КСХ коливається від 2.6 до 1.4 Нажаль, в моїй місцевості працювати в цьому діапазоні на даний момент заборонено, тому лише послухати (ну хоч щось).