Дальние антенны на 40 метров. Укороченная многодиапазонная антенна G7FEK

Каждый радиолюбитель мечтает иметь на своей радиостанции направленные антенны. Особенно эта проблема актуальна для низкочастотных диапазонов, где полноразмерные направленные антенны, например Yagi, получаются уже столь внушительных размеров, что даже не представляется возможным установить такое сооружение. Да и ко всему — получить разрешение на установку таких просто громадных антенн – далеко не простая задача.

Вниманию представлен вариант направленной антенны для диапазона 40 метров (7 МГц). Эта антенна имеет следующие характеристики:

Усиление 4,2 dbi
Угол максимального излучения в вертикальной плоскости 33 градуса
Отношение вперед/назад 24 db (4 балла по S метру)
Ширина диаграммы направленности (ДН) по азимуту (по уровню -3db) 192 градуса

Антенна показана на рис. 1

Рис. 1

Она представляет из себя наклонный полуволновой диполь диной 19,65 м из медного провода 1,5-2 мм. Провод можно применить в ПВХ изоляции, но в этом случае следует учесть коэффициент укорочения провода в ПВХ примерно 0,96, т.е. диполь будет иметь общую длину 18,87 м. Неотъемлемой частью этой антенны является мелаллическая труба высотой 13,7 м и диаметром 40 мм, установленная на изоляторе. Внизу труба соединена с медным проводом-радиалом длиной 9-10 м. Эта длина не очень критична в сторону увеличения, т.к. излишек длины будет скомпенсирован конденсатором С. Провод обычный медный Ø 1-1,5 мм. В точке соединения трубы и радиала в разрыв включен кондесатор переменной ёмкости с максимальной ёмкостью 300-400 пФ, который является настроечным органом этой антенны.

Из рисунка становится понятно, что труба с радиалом представляют из себя пассивный рефлектор с общей длиной 22,7 м. Конденсатор в данном случае выступает в роли укорачивающего элемента для рефлектора. Активный вибратор – наклонный диполь. Нет нужды разъяснять как работает рефлектор любой антенны. Сверху труба продолжена до высоты 15,2 м диэлектрической вставкой. Это может быть полиэтиленовая, ПВХ, фибергласс или любой другой диэлектрик, например дерево.

К концу вставки прикреплен наклоный диполь. Нижний конец диполя может быть расположен над землёй/крышей на расстоянии 1 м. Известно, что на концах диполя всегда максимум напряжения, поэтому в целях безопасности лучше расположить его выше, скажем 2,5 метра, но тогда придётся увеличивать общую высоту всей антенны. Можно сделать следующий вариант – согнуть нижний конец диполя в направлении на мачту и закрепить его верёвкой к мачте. В этом случае обеспечивается безопасность от случайного прикосновения к диполю во время передачи. Такой альтернативный вариант немного теряет в усилении (примерно 0,5 dbi), но зато уменьшается на 1 градус угол излучения в вертикальной плоскости,

Антенну лучше всего настраивать на максимальное подавление сигнала. Усиление антенны в процессе перестройки конденсатора остаётся почти постоянным, а вот подавление меняется очень сильно. Поэтому для настройки лучше всего использовать генератор с вертикальной антенной-штырем, отнесённым от антенны минимум на 3-4 лямбды. При моделировании получается ёмкость 260 пФ. В реальности это значение возможно будет другим. После окончания настройки конденсатор можно заменить постоянным керамическим с нужным количеством кВар. ДН антенны в вертикальной плоскости показана на рис. 2

Рис. 2

Видно, что антенна принимает и излучает сигналы в большом диапазоне углов. Это хорошо, как для коротких трасс, так и для трансатлантических. На рис. 3 показана азимутальная ДН антенны. Красным цветом показана вертикальная составляющая излучения антенны, синим (восьмёрка) – горизонтальная, а чёрным – суммарная ДН антенны.

Рис. 3

При подключении кабеля питания антенны, жилу кабеля следует подключить к верхней половине диполя а оплётку — к нижней. Входной импеданс диполя в этой антенне равен 110 Ом. Если запитать антенну кабелем 75 Ом, то получим КСВ=1,47. Для тех, кто хочет тщательнее согласовать диполь с кабелем можно применить ¼ волновой отрезок кабеля 75 Ом подключенный к диполю. На другом конце такого кабеля-трансформатора будет импеданс 51,1 Ом, поэтому к нему уже можно подключить кабель 50 Ом любой длины.

Теперь некоторые рекомендации для тех, кто захочет сделать такую антенну с ДН на 4 направления. В этом случае естественно понадобятся 4 аналогичных диполя и 4 индивидуальных радиала, по 9 метров для каждого направления. Но в этом случае, при работе в конкретном направлении остальные диполи не должны принимать участия. Для этого нужно отключать при помощи реле неработающие в данный момент кабеля (оплётку и жилу), прямо у точки питания каждого диполя. Таким образом каждый диполь будет состоять из двух отрезков примерно по 10 метров, которые не резонируют и значит не вносят влияния в работу антенны. Также желательно отключать не работающие радиалы. Если радиалы не отключать — антенна теряет усиление до 3,1 dbi и у неё снижается отношение вперёд/назад до 15-16 дб.

Антенну можно использовать и для других диапазонов, смасштабировав её размеры. Такая антенна будет полезной охотникам за DX, дипломами, контестменам.

А. Барский VE3XAX ex VA3TTT

73!

Не ослабевает интерес у радиолюбителей к вертикальным излучателям из-за ограниченного места на крыше и малого угла излучения к горизонту способствующему работе с DX. Особый интерес в этой связи представляют многодиапазонные антенны, а низкий КСВ таких систем позволяет исключить необходимость применения антенного тюнера.Уменьшение же физических размеров вертикального излучателя в многодиапазонном исполнении отрицательно сказывается на КПД низкочастотных участков. Предлагаемая антенна «ВЕРТИКАЛ НА 40, 20, 15 МЕТРОВ» полностью удовлетворяет всем необходимым требованиям.
Антенна представляет собой вертикальный вибратор на рабочие частоты 7,05; 14,150; 21,2МГц. На самом низкочастотном участке 7МГц полотно работает, как четвертьволновый вибратор. На 14МГц – вибратор 5/8 L. На 21МГц, как полуволновый излучатель. Переключение диапазонов осуществляется дистанционной подачей напряжения постоянного тока на реле расположенное у основания антенны. Когда реле обесточено – задействован диапазон 20метров, при этом полотно антенны гальванически заземлено, а ВЧ питание производится через омега согласующее устройство. При подаче напряжения на реле коммутации, в диапазонах 40 и 15метров происходит электрическое, корректирующее удлинение полотна последовательно включённой индуктивностью.
В качестве вибратора используется дюралевая труба диметром 22…30мм. Петля омега согласующего выполнена из алюминиевой трубки или прутка диаметром 4,5…8мм. Нижние части закреплены на пластине из текстолита, на которой располагается карболитовая коробка от пускателя с размещёнными в ней конденсаторами, катушкой и реле РЭН-33. Катушка индуктивности имеет 5 витков посеребряного медного провода диаметром 2,5мм на каркасе диметром 45мм и длиной 30мм. В качестве конденсаторов можно использовать постоянные или подстроечные. При значительных мощностях передатчика возможна замена на эквивалентные отрезки коаксиального кабеля, как ёмкости.
Настройка производится по минимуму КСВ:
- на диапазоне 20м подбором ёмкостей C2 и C1;
- на 15м – подбором числа витков катушки L1;
- на 40м - не требуется.
Удобно, при настройке на 20м, в качестве C1 и C2 временно использовать подстроечные конденсаторы типа КПК-2, при минимальной мощности передатчика, с последующей заменой на постоянные. До 100Ватт выходной мощности будет вполне достаточно электрической прочности таких подстроечных ёмкостей, пропаяв в заключении контакты скольжения, т.к. они работают в токовых цепях. Противовесы располагаются над плитой перекрытия, либо утапливаются в слой утеплителя. Таким образом элементы арматурной сетки дополняют количество противовесов при их минимальном числе.

Антенны. антенны 2 антенны 3 антенны 4

Моя первая ЕН антенна

Я назвал её RDA-антенна, потому что она задумана была именно для связи на диапазоне 80 м с ближними РДА-районами, которые недоступны на 20-ке. Вобщем антенна «ближнего боя» J

Почитав на сайтах W0KPH и F6KIM, а также в журнале “Радиомир”, я немного загрустил, потому что для антенны на 80м диапазон нужна пластмассовая труба диаметром 200 мм - где такую взять! Но при дальнейшем изучении вопроса я понял, что можно попробовать и с меньшим диаметром. На рынке полно сантехнических труб 110 мм, я нашёл повреждённую подешевле J . Цилиндры сделал из латунной фольги, провод для катушек 1,6мм Б/У. Сделал расчёт катушек по программке, данной у F6KIM, но поскольку формулы созданы для “нормальных” размеров, то резонансная частота моей антенны оказалась на 1 МГц ниже расчётной L . Отмотал часть витков – теперь выше требуемой! Постепенно “вогнал” в SSB участок и вышел в эфир. У меня уже был опыт работы с малогабаритными антеннами, в часности с кольцевой магнитной рамкой, поэтому я ожидал сигнал значительно слабее, чем, скажем, от диполя. К тому же антенна стояла на кухне на первом этаже двухэтажного дома с железной крышей. Но к моему удивлению сигналы шли 59+10! Правда, эта антенна оказалась узкополосной, но всё-таки не так, как рамка, где «шаг влево – шаг вправо» и КСВ более 10. Думаю, что при нормальных размерах полоса была бы значительно шире.

После водружения её на крыше частота скакнула вверх. Снова подгонка, правда всего лишь сдвиганием витков основной катушки. Даже не на резонансной частоте сигналы из UA9Y, UA9U и UA0A шли 59+20. Услышал Крым на 55. Что ещё замечено. Когда антенна подсоединена ТОЛЬКО к КСВ-метру MFJ-259, то легко достигается КСВ=1,1 или даже 1,0. Но стоит только оплётку кабеля подсоединить к корпусу трансивера, КСВ растёт, частота двигается. Начал мерить через антенное реле, соединённое с корпусом РА, вроде бы приблизился к «боевым» условиям. После этой процедуры при настройке Пи-контура чувствовалась лучшая согласованность с антенной, но оплётка всё же излучала. Пропустил кабель через ферритовое кольцо, сделав два витка – оплётка перестала излучать, однако достичь хорошего КСВ не удавалось. Решил оставить затею с кольцом вблизи антенны, но вблизи трансивера оставил.

После нескольких попыток всё же удалось получить приемлемый КСВ:

3,600 1,5

3,630 1,0

3,650 1,2

Конструкция антенны показана на Рис.1

Здесь D = 110 мм. В = 200 мм. В катушке L содержится 30,7 витка провода d = 1,6 мм виток к витку (насколько позволили неровности провода J). Катушка связи – 3 витка. Расстояние между катушкой L и цилиндром равно 30 мм, а катушка связи может передвигаться при настройке и в конце концов приблизилась на расстояние ~ 10 мм к катушке L.

Вот ссылки на сайты, где черпал информацию. Все объяснения принципа работы антенны мне не нравятся, самым употребительным словом там фигурирует «фазирование», правда, непонятно чего с чем и за чсёт чего J . И только рассуждения Ллойда Батлера VK5BR (последняя ссылка) действительно что-то проясняют.

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/EHAntennaTheory.htm

ЕН-антенна RZ0SP

Павел Барабанщиков RZ0SP

Ознакомившись в Интернете с чертежами и схемой EH антенны UA3AIC, решил повторить и сделал по чертежам автора антенну на 20-ти метровый диапазон. Антенна заработала сразу. Никаких настроек антенны я не проводил, только предварительно просчитал емкости для последовательного колебательного контура измерив индуктивности уже собранной антенны без подключения коаксиального кабеля. Результатом оказался несколько удивлен и обрадован: антенна работала. Но на мой взгляд ей явно чего-то не хватало. Я прослушивал станции 3, 4, 6 районов, станции JA1, 7A3, HL, но меня слышали только 0s, 0Q, 9M, короче говоря, станции ближайших районов. Вторую антенну я уже делал на 80 метров, но уже со своими доработками (методика просчёта контуров антенны та же). Ниже схематичный рисунок собственно антенны. На рисунке указаны: коричневым – медный запаянный с торцов цилиндр (2 шт.), красным – катушки индуктивности, намотанные проводом диаметром 2мм с шагом 1мм – 18 витков (индуктивность в собранной антенне – 12мкгн). Катушки вставлены в отверстия в стеклотекстолитовом изоляторе равномерно относительно геометрического центра каждого из цилиндров, в моём случае общий диаметр катушки – 50мм (при диаметре цилиндра 100мм и длине 300мм). Расстояние между цилиндрами (30мм) для герметичности залито пенополиуретаном. Зелёным обозначен фидер РК-75-20, фиолетовым – центральная жила, голубым – вибратор λ/2, бирюзовым и серым – конденсаторы типа КСО-250в. Особое внимание уделил фазировке цилиндров и катушек, кстати, ёмкости подгонялись с учётом ёмкостей, вносимых в схему цилиндрами, но без учёта ёмкости коаксиального кабеля. И соответственно, луч и фидер изолированы от цилиндров фторопластовыми втулками. Антенна подвешена Г-образно, основная длина луча – более 30 метров – висит на высоте 10 метров над землёй.

Уверенно, на 9–8 баллов, при небольших QSB прослушивал станции Белоруссии, Камчатки, Московской обл. Несколько хуже станции Краснодарского края. Во время UB DX contest проведены QSO со станциями Индии YU, Канады, VP2. Конечно, о реальных результатах говорить пока рано, но хотелось бы отметить хорошую помехоустойвость антенны, особенно в условиях промышленных QRM.

На фотографии в руках у меня контур элемента антенны на 20-тиметровый диапазон, встроенный в элемент delta loop, сделанный по такому же принципу, что и элемент на 80-метровый диапазон.

Укороченная вертикальная антенна на диапазон 40 метров

В настоящее время многие коротковолновики используют довольно мощные (до 100 Вт) и компактные приемопередатчики. Однако для выездов на природу в этом случае чаще всего приходится брать довольно большие антенны, транспортировать и устанавливать которые нелегко. Поэтому определенный интерес представляют укороченные антенны, которые при небольших размерах имеют вполне удовлетворительную эффективность и позволяют проводить радиосвязи на средние и большие расстояния при мощности передатчика соответственно около 10 и 100 Вт.

Довольно простую укороченную вертикальную антенну (рис.1) для диапазона 40 м предложил немецкий радиолюбитель Rudolf Kohl, DJ2EJ. Антенна довольно компактна, но, по мнению автора, имеет неплохие параметры. Она представляет собой вертикальный излучатель длиной 2,5 м, емкостное реактивное сопротивление которого компенсирует удлиняющая катушка L1. Противовесами являются 6 горизонтальных проводников длиной по 2,5 м. Согласование входного сопротивления антенны с волновым сопротивлением коаксиального кабеля обеспечивает катушка L2. Точную настройку антенны на рабочую частоту производят изменением индуктивности удлиняющей катушки L1 с помощью колец из порошкового железа, перемещаемых внутри катушки. Индуктивность согласующей катушки L2 достаточно подобрать при первоначальной настройке антенны. Для этой схемы согласования предпочтительна гальваническая связь всех компонентов, предотвращающая образование на антенне статического заряда.

Учитывая, что противовесы не являются идеальной «землей» и в них протекает небольшой ВЧ ток, для предотвращения затекания этого тока на внешнюю поверхность оплетки коаксиального кабеля обязательно следует установить эф-фективный кабельный дроссель (рис.2), расположенный непосредственно под противовесами. Кроме того, если для антенны в качестве опорной применяется металлическая мачта, то ее следует электрически «разорвать» диэлектрической вставкой.

КПД антенны зависит от отношения сопротивления излучения к сопротивлению потерь. Большое влияние на КПД оказывают потери в земле в ближнем поле антенны и добротность удлиняющей катушки. Повышенные сопротивления проводов и переходные сопротивления всех ВЧ токоведущих соединений снижают КПД антенны.

Потери в диэлектриках и изоляторах особенно сильно проявляются в местах, где присутствует высокое ВЧ напряжение, поэтому для укороченной антенны, имеющей низкое сопротивление излучения (1,6 Ом) и приемлемый КПД, требуется согласующая цепь с малыми потерями. Для этого целесообразно объединять согласующие элементы и излучающие проводники в одну электрически и механически законченную конструкцию.

Антенна, установленная на высоте 3 м над поверхностью земли, имеет коэффициент усиления -4,6 dBi при вертикальном угле возвышения максимума излучения 28°, что позволяет проводить радиосвязи на средние расстояния. Для радиосвязей на большие расстояния требуется, чтобы антенна излучала под малым углом к горизонту. Для этого (как следует из графика на рис.3) требуется установить антенну повыше.

Конструкция согласующего узла показана на рис.4 и 5. Согласующая цепь и изолирующие элементы образуют единый блок. Круглый пруток из полиэфирного стеклопластика длиной 1 м соединяется с монтажной панелью, на которой крепятся шесть противовесов длиной по 2,5 м каждый, ВЧ разъем для подключения коаксиального кабеля и согласующая катушка L2 (на отдельном монтажном уголке). Несколькими сантиметрами выше монтажной панели на стеклопластиковом прутке закреплена удлиняющая катушка L1. На верхнем конце стеклопластико-вого прутка находится держатель, в котором жестко фиксируется вертикальный излучатель длиной 2,5 м. Ниже монтажной панели располагается кабельный ВЧ дроссель. Тонкий стеклопластиковый пруток служит для перемещения направляющей гильзы с тремя сложенными вместе кольцевыми сердечниками Т157-2 (DHap=39,9; DBHyTp=24,1; h=14,5 мм) из порошкового железа.

Нижний конец стеклопластиково-го прутка, на котором закреплены согласующие элементы, вставляется в алюминиевую мачту. При небольшой высоте установки антенны для крепления мачты в земле достаточно конического винта. Нижняя часть антенны (противовесы) должна находиться на высоте не менее 2,5 м от земли. Такая высота установки обеспечивает и снижение влияния потерь в земле на КПД антенны, и электробезопасность (снижается риск прикосновения к противовесам в режиме передачи). Если требуется «всепогодная» антенна, то согласующий узел следует защитить от дождя и сырости пластмассовым кожухом.

В авторском варианте противовесы изготовлены из тонкостенных омедненных стальных трубок диаметрами 8 и 4,5 мм, а для вертикального излучателя длиной 2,5 м используются две трубки диаметрами 11,5 и 8 мм. Для снижения ВЧ напряжения на верхнем конце излучателя установлен алюминиевый шарик 030 мм. Моточные данные катушек приведены в таблице.

Первоначальная настройка антенны заключается в подборе индуктивности удлиняющей катушки L1 на выбранной частоте и индуктивности катушки 12 до получения КСВ в кабеле, близкого к 1. При эксплуатации антенны потребуется только подстройка индуктивности катушки L1.

В летние месяцы в течение всего дня антенна, установленная на высоте всего лишь 2,5 м над землей, позволяла без проблем проводить CW- и SSB-радиосвязи с любительскими радиостанциями всей Европы на передатчик мощностью 10 Вт. С передатчиком мощностью 100 Вт и поднятой выше антенной в соответствующие периоды времени были проведены радиосвязи с DX. Особенно впечатляет чистый прием на природе, в местах, где практически отсутствуют промышленные помехи. Здесь в приемнике звучит «тончайшая первоматерия - чистейшая и высочайшая форма воздуха», как греческие философы называли светоносный эфир!

При уменьшении индуктивности удлиняющей катушки L1 и незначительном изменении индуктивности катушки L2 антенна может работать в одном из более высокочастотных KB диапазонов. При этом, с ростом частоты ее эффективность увеличивается. Однако, начиная с диапазона 21 МГц, ее диаграмма направленности в вертикальной плоскости начинает приобретать многолепестковый характер.

По материалам статьи «Kleiner unsymmetrischer vertikaler Dipol», опубликованной в журнале CQ DL, №8/2008.

Подготовил В.Корнейчик. И.ГРИГОРОВ, RK3ZK.

ЕН-антенна "Isotron"

Еще одна антенна компактных размеров, не требующая устройства согласования. (Щелкнув по изображению справа, вы попадете на сайт ISOTRON (http://www.isotronantennas.com/). Для диапазонов 40

и 80m она изготавливается из двух полос, согнутых в форме перевернутого “V”, острые углы которых затем соединены вместе катушкой. Устройство в целом довольно компактно.

Ниже представлено описание процесса самостоятельного изготовления радиолюбителем антенны Isotron на диапазон 40m. Скачать или просмотреть описание можно

"Секретная" антенна

при этом вертикальные «ноги» имеют длину  /4, а горизонтальная часть -  /2. Получаются два вертикальных четвертьволновых излучателя, запитанных в противофазе. Важным преимуществом этой антенны является то, что сопротивление излучения составляет около 50 Ом. Запитывается в точке сгиба, причём центральная жила кабеля подсоединяется к горизонтальной части, а оплётка – к вертикальной Настройка заключается в подгонке длины, потому что окружающие предметы и земля несколько понижают расчётную частоту. Надо помнить, что ближний к фидеру конец мы укорачиваем на  L = ( F/300 000)/4 м, а дальний конец – в три раза больше.

Предполагается, что диаграмма в вертикальной плоскости приплюснута сверху, что проявляется в эффекте "выравнивания" силы сигнала от дальних и бдлижних станций. В горизонтальной плоскости диаграмма вытянута в направлении, перпендикулярном полотну антенны.

Вседиапазонный диполь

Коротковолновые передающие антенны

INV. VEE на 14 мгц из коаксиального кабеля

Источник - журнал "CQ DL".

В сравнении с вертикальной антенной на дальних трассах аботает одинаково, но шумит гораздо меньше и перекрывает весь диапазон с хорошим КСВ

Многодиапазонный одноэлементный круг

Из публикаций известно, что эффективность круга (по усилению) превышает антенны типа квадрат и треугольник, поэтому выбрал антенну типа круг.

Применение согласующего устройства во многодиапазонном варианте не принесет антенне эффективную работу на ВЧ диапазонах, поскольку применяется линия передачи коаксиального типа. Между выходом согласующего устройства и точкой питания антенны, т.е. в кабеле, КСВ не меняется. На ВЧ диапазонах кабель будет находиться под высоким КСВ. Следовательно, реально эта антенна только для диапазонов 160, 80, 40 метров.

Удлиняющую катушку 160-метрового диапазона выполняют на диэлектрическом каркасе диаметром 41 мм, 68 витков (намотка виток к витку), провод ПЭВ – 1 мм. Индуктивность около 87, 2 мкГн. После намотки катушку несколько раз обрабатывают водоотталкивающим клеем и высушивают при высокой температуре. Так как заземленная мачта здесь является составной частью антенны, металлические оттяжки должны быть разбиты изоляторами. Настраивается антенна с помощью КСВ метра в местах, показанных на рис.3. Наиболее эффективной является антенна Slореr длиной 1λ (рис. 4).

L(м) = 936/F (МГц) х 0,3048.

Сторона А(м) = 702/F (МГц) х 0,3048.

Сторона В(м) = 234/F (МГц) х 0,3048.

Если установить на одной мачте 3-4 такие антенны, то с помощью антенного коммутатора можно выбирать различные направления излучения. Антенны, не участвующие в работе, должны автоматически заземляться. Однако самой эффективной конструкцией из представленных антенн является система K1WA, которая состоит из пяти переключаемых полуволновых диполей. В этой системе один диполь находится в работе, а четыре остальных, с разомкнутыми на концах отрезками кабеля длиной 3/8λ, образуют рефлектор. Таким образом производят выбор одного из пяти направлений излучения антенны. Усиление у такой антенны по отношению к полуволновому диполю – около 4 дБ. Подавление вперед-назад – до 20 дБ.

Игорь Подгорный, EW1MM.

Всё началось с необходимости постройки антенн на низкочастотные диапазоны 80 и 40 метров. Диапазон 160 метров отпал из за малых размеров участка. Первоначально была построена антенна Inverted V на 80 и 40 метров, диполя располагались под прямым углом друг к другу, на мачте выстой 13 метров. Результаты работы не порадовали. Удавались связи только местного значения, и даже Европа давалась с большим трудом. Хотя на антенну UT1MA Европа отвечала без проблем в диапазоне 80 метров. Вскоре данная антенна была демонтирована и было решено отказаться от 80 метрового диапазона.

Сразу за границей участка у меня растет лес и за забором растёт дуб высотой метров 30. В озникла мысль использовать дуб как одну из опор для антенны. С горизонтальными рамками я экспериментировать не стал, так как по всем расчетам они излучают в зенит и каких либо хороших результатов при малой высоте подвеса от них ждать не стоит.

Решено - сделано. Антенна на диапазон 40 метров выполнена из полевого телефонного провода. Две оттяжки короткой стороны закреплены на дубе, а две другие на доме. Максимальная высота над землей у дуба 10 метров, у дома 7 метров, минимальная соответственно 4,5 метра и 1.5 метра. Это не антенна расположена под наклоном. а просто участок имеет такой наклон. Антенна получилась практически не видимой. Во всяком случае ни один из соседей не задал вопрос, а что это там висит?.

Теперь собственно перейду к описанию антенны.

Антенна представляет собой вертикальный прямоугольник с размерами сторон 16,4м Х 5,5м, запитка в средину короткой стороны. Запитка произведена непосредственно кабелем 50 Ом в моём случае RG-8, у точки запитки на кабель одето 20 ферритовых колец 600НН подходящего диаметра, кольца были покрыты лаком и весь набор колец обмотан изолентой.

Антенна показала превосходные результаты. Выигрыш по сравнению с UT1MA составил от 1 до 2 баллов, в зависимости от направления (максимальное излучение направленно перпендикулярно плоскости рамки и в моем случае это север и юг). Сопротивление антенны близко к 50 Ом, поэтому антенна подключалась напрямую к трансиверу, без каких либо согласующих устройств. Расчетная диаграмма направленности в программе Ммаna приведена ниже. КСВ меньше 2 в полосе 150 кГц. Причем на приём рамка выигрывает у вертикала UT1MA на всех диапазонах, но на передачу работает только на 40 метров.

С моей точки зрения вертикальные рамки являются наилучшими антеннами при малых высотах подвеса. Единственное, для них нужно иметь 2 достаточно высокие мачты. Но если у кого то растут высокие деревья, то проблем не будет. Конечно хочется протестировать антенну VP2E, она как раз входит по диагонали участка. Но пока нахожусь в раздумье.

Дело в том, что рамка у меня провисела 5 лет, но в последний год, не смотря на более высокие антенны и деревья (в два раза превышающие высоту антенн) находящиеся на участке, произошло прямое попадание молнии в рамку. Молния выбрала самую длинную антенну (рамка была заземлена). Последствия были катастрофические. Хорошо хоть дом не сгорел. Но разлетелись все розетки в доме, выгорело всё, что было подключено в розетки, хотя рубильник на вводе в дом был выключен. Выгорела и сама шина заземления и рубильник ввода в дом и даже изолятор на столбе разлетелся. Сама антенна просто испарилась, на земле я только нашёл несколько кусочков изоляции от полевого кабеля. Шину заземления просто вырвало от штыря заземления. Это ещё раз говорит о том, что надо очень серьёзно подходить к вопросам защиты от молнии.

Антенна представляет собой укороченный индуктивностью вертикал на диапазоны 20 и 40 метров. Переключение диапазонов осуществляется вручную путём включения или отключения дополнительной катушки для диапазона 40 метров. Основа антенны - удочка длинной 4 метра, последнее тонкое колено не используется. Таким образом общая физическая длинна около 3-х метров.

Возможная необычность физических параметров антенны объясняется целью её создания - возможность установки и эксплуатации антенны на борту морской яхты. Не утверждаю, но думаю, что ни одна из мне известных приемлемых по цене промышленных антенн не выдержала бы работу в таких условиях: сильная качка и сильный, до 20 м/с, ветер (т.е. огромная нагрузка на основу и место крепления антенны), прямое и коссвенное воздействие морской воды.

Выбор типа антенны.

Во время выбора типа антенны было пересмотрено множество вариантов как промышленных, так и самодельных антенн. Выбор пал на вертикальную укороченную. Что касается многодиапазонности, рассматривался вариант с трапом, но пришлось от этого отказаться в основном по двум причинам. Первая это увеличение веса конструкции т.к. хотелось иметь максимально возможную мощность 100 Вт, а это значит трап (коаксиальный) должен быть изготовлен, как минимум, из RG-58 кабеля. Для спокойно стоящего вертикала это небольшая нагрузка, но не для условий описанных выше (если конечно не использовать первых три колена 7 метровой удочки:). Вторая причина это неполное использование возможной физической длинны на одном из двух диапазонов. Например если ставим трап на 14 МГц в середину 3 метровой антенны, то в диапазоне 7 МГц мы будем использовать все 3 метра физической длинны, а в диапазоне 14 МГц будет задействовано только 1.5 метра. Поэтому, взвесив все за и против, я решил отказаться от идеи автоматического переключения диапазонов. Хотя поверьте, на яхте в условиях похода, иногда очень сложно (или совсем некстати по отношению к действиям других членов экипажа по управлению судном) добраться до места установки антенны и осуществить само переключение.

Что касается катушек и места их размещения на полотне укороченной антенны, то об этом можно почитать, например, в . Вкратце, чем выше распологается удлинняющая катушка, тем выше эффективность антенны, но и бОльшей индуктивностью она должна обладать. Однако, если учесть, что катушка при этом должна обладать и другими достаточно высокими параметрами (сопротивление потерь, добротность), то мы упираемся в трудности практической реализации такой конструкции. Проще говоря, наш тонкий мобильный штырь просто сломается, если водрузить на него большую, тяжёлую, но "хорошую" катушку. Поэтому при проектировании такой антенны ищется компромис между её эффективностью и возможностью её практической реализации. Для простоты принято, что если разместить катушку примерно в середине антенны, то это будет достаточно эффективно (в плане электрических параметров антенны) и достаточно просто и недорого при практическом изготовлении.

Конечно, не стоит забывать и о возможности реализовать укороченную антенну в виде сплошной спирали или катушки (Helical antenna). Но на этом варианте я не остановился по двум простым причинам. Первая - сложнее расчитать в MMANA. Вторая - если на удочку по всей длине намотать и закрепить, проще говоря, одну большую катушку, то это сооружение становится абсолютно неразборным. В моём случае я получил антенну, которую можно быстро разобрать и собрать. И в собранном состоянии её длина всего примерно на 10 см больше чем длина просто собранной удочки, что весьма удобно для транспортировки до места установки или развёртывания. Т.е. её можно закрепить на багажнике машины с возможностью быстро развернуть, поднять в вертикальное положение и поработать как /p (3-х метровый штырь для /m всётаки немного высоковат, хотя...)

Исходя из всего выше сказанного и была расчитана и построена антенна. Катушка на диапазон 20 метров размещается примерно на расстоянии 2/3 от основания. Для диапазона 40 метров добавляется вторая, расположенная на расстоянии примерно 1/3 от основания. Это решение представляется мне наиболее оптимальным (и компромисным) как с точки зрения электрической эффективности самой антенны, так и с точки зрения её механической прочности, а также позволяет создать быстро сборную - разборную конструкцию.

Конструкция антенны.

Основой антенны является удочка длиной 4 метра. Самое тонкое колено не используется. Схематично её конструкция изображена на рисунке ниже.

В основании нижнего колена закреплена коробка с разъёмом PL-259. К центральному выводу припаян провод антенны (wire3), к корпусу провод заземления (GND) который кратчайшим путём должен быть подключен к тому что предполагается использовать в качестве ВЧ заземления. В моём случае использовались леера яхты. В качестве проводов (wire1, wire2, wire3) применялся медный многожильный провод в изоляции на концы которого напаяны ножевые клеммы.

В верхней части нижнего колена располагается катушка L2, которая подключается только в диапазоне 40 метров. Катушка L1 расположена в верней части среднего колена и используется на обоих (20м и 40м) диапазонах. Катушки наматываюся проводом ПЭЛ диаметром 1 мм непосредственно на удилище. Для закрепления витков катушек использаются медные полоски длинной 6 см имеющие с одной стороны отверстие для крепления отвода катушки, а сдругой стороны вырезанный лепесток ("папа") для ножевой клеммы напаянной на провод. Сами медные полоски закреплены тряпичной изолентой которая устойчива к нагреванию при пайке выводов катушек при монтаже и настройке.

Медная полоска для крепления верхнего вывода катушки L2 имеет особенность - два лепестка для подключения провода идущего от L1 (wire2) и для подключения провода wire3 в случае обхода (исключения) катушки L2 на диапазоне 20 метров.

Провод wire3 не доходя до катушки L3 навит на удочку что даёт возможность его хорошего крепления при подключении к нижнему либо к верхнему выводу катушки L3 (при переключении диапазонов).

Антенна, а затем и конструктивные параметры катушек, были расчитаны в программе ММАNА .

Диаграмма направленности конечно далека от идеала для DX-мена, но смотрите сколько всего находится в непосредственной близости с антенной (мачта, леера, бакштаги, ахтерштаг и т.д.). И всё это учавствует в формировании ДН.