На Інтернет форумах для формування випромінювання з вертикальною поляризацією в основному обговорюється запитка «дельти» в «нижній» (від землі) кут

Мал. 1

або на відстані L / 4 від «нижньої» точки В, тобто поблизу землі.

Мал. 2

На малюнках 1 і 2 в точках Б і Г пучность струму, в точках А і В - пучность напруги.

Таке рішення антени я відразу відкинув: антена і так встановлена ​​низько, а при такій заживлення основне випромінювання відбувається поблизу землі. До того ж, живити антену так, як показано на рис.2, слід хіба що з 9-поверхівки - адже бажаність розміщення кабелю перпендикулярно полотну антени ніхто не відміняв, причому добре б, щоб і радіостанція знаходилась на 9-му поверсі.

Відомо, що найбільша інтенсивність електромагнітного випромінювання знаходиться поблизу пучности струму: «потужність випромінювання відрізка проводу антени пропорційна квадрату струму в цьому відрізку», тобто потужність випромінювання в кожному відрізку проводу антени - різна, максимальна - в пучности струму.

Для антени, показаної на рис.1, пучность струму в точці Б знаходиться в самому низу, а для антени на рис.2 - трохи вище нижньої частини антени, що не так вже й погано. Проте, для нізковісящей «дельти» і цей варіант не підходить.

Спираючись на ці міркування, вирішив виготовити антену з живленням у верхній частині на відстані L / 4 від верхньої точки В (рис.3).

Фактично, це «перевернута» антена, показана на рис 2.

На рис.3 добре видно, що пучности струму (точки Б і Г) розташовуються на більшій висоті, а значить, максимум випромінювання відбувається досить далеко від
землі, що дуже важливо при невеликій висоті підвісу антени. До того ж, при такій конфігурації полегшується майже перпендикулярний підведення кабелю до полотна антени.

При 10-метровій висоті підвісу верхнього полотна вийшла непогана двухдиапазонная (40 і 20 м) антена, встановлена ​​під нахилом, тому що зробити її повністю вертикальної при такій висоті підвісу неможливо. Нижня точка антени знаходиться буквально в метрі від землі, однак це практично не позначається на ефективності випромінювання.

Тут потрібно відзначити, що розташування пучностей струму і напруги, зазначені на рис 1-3, справедливі для антени діапазону 40 м. В діапазоні 20 м в антені укладаються »2 хвилі, пучностей струму і напруги буде по 4, тому поляризація отримуєте комплексна - вертикально -горизонтальна.

Полотно антени виготовлено з мідного дроту діаметром 2 мм в емалевою ізоляції. Дельта являє собою рівносторонній трикутник зі сторонами 14,34 м, периметр - 43,02 м. Відстані між точками А, Б, В і Г (рис. 3) рівні і складають по 10,75 м. Відстань від вузла заживлення Б до верхнього кута - 3,58 м. З такими розмірами резонансні частоти антени - 7040 і 14100 кГц, пучности струму Б і Г виявляються навпроти.

При дотриманні цих пропорцій, в деяких напрямках антена може мати певне посилення. При необхідності зручно вкорочувати нижній кут, зменшивши відрізок 3,58 м. Наприклад, до 3,50 м. Невелика неточність розташування точок Б і Г по горизонталі не призводить до помітного погіршення роботи антени.

Від Балунов в точці заживлення довелося відмовитися, тому що вона піддається вітровим навантаженням. Тому в точці заживлення замість важкого Балунов на кабелі встановлені 5 феритових «засувок» RF-130S. З цієї ж причини довелося відмовитися і від будь-якого узгодження в вузлі заживлення. Екран кабелю підключений до верхньої частини антени, центральний провід - до нижньої.

Найбільш актуальні характеристики антени (повне вхідний опір і КСВ) знімалися аналізатором АА-ЗЗОМ за допомогою півхвильового повторювача, виготовленого з коаксіального 50-омного кабелю довжиною 14 м. В діапазоні 7 МГц активну вхідний опір склало 120 Ом, в діапазоні 14 МГц - 140 Ом . Через недостатню висоти підвісу є реактивна складова вхідного опору, тому в діапазоні 7 МГц КСВ = 3,0; в діапазоні 14 МГц - 4,0.

У такій ситуації було прийнято рішення знизити КСВ, застосувавши узгоджувальний відрізок 75-омного кабелю. Комбінуючи підключення коротких відрізків такого кабелю довжиною 10 см, 20 см, 30 см, 50 см, 1 м, 2 м, 3 м, 3.5 м забезпечених дешевими телевізійними роз'ємами, після півхвильового повторювача з'ясувалося, що в діапазоні 7 МГц потрібно відрізок кабелю довжиною 6 , 9 м, в діапазоні 14 МГц - 3,5 м, що дозволило отримати в діапазоні 7 МГц КСВ = 1,2; в діапазоні 14 МГц - 1,5.

У підсумку, було вирішено безпосередньо до антени підключити відрізок 75-омного кабелю довжиною 3,5 м, а вже до нього - 50-омний кабель довжиною 8,6 м (всього 14,1 м). На жаль, через неточного вибору довжини напівхвильового повторювача (вона була визначена розрахунковим шляхом) в діапазоні 7 МГц КСВ склав 2,0; в діапазоні 14 МГц - 2,3. Це не так вже й погано-прі КСВ до 3,0 вся потужність йде в антену. Тим більше, що підвищений КСВ є лише в кабелі довжиною 14 м.

Кабелі мають діаметр 10 мм і багатожильний центральний провідник. До місця з'єднання кабелів примотано пластиковий кутник довжиною близько 15 см, обрізаний по діаметру кабелів, що забезпечує надійність з'єднання при вітрових навантаженнях.

Внизу ніщо не перешкоджає установці токового Балунов, забезпеченого роз'ємами, який остаточно відсіче можливі синфазних струми.

В авторському варіанті 50-омний кабель через антенний комутатор підключається до одного з двох узгоджувальних пристроїв (СУ) - на 7 або на 14 МГц.

Фактично, СУ на 7 МГц може працювати в діапазонах від 1,8 до 15 МГц. У СУ на 14 МГц застосована котушка з мідного трубки діаметром 6 мм (1 + 2 + 4 + 4 витка, всього 11 витків), і воно може використовуватися в діапазонах 7-29 МГц.

Якщо замість останніх 4 витків намотати 8 (всього витків буде 15), то, в принципі, СУ буде працювати починаючи з 3,5 МГц, а можливо, і з 1,8 МГц (слід перевірити практично). З огляду на простоти виготовлення, мною було виготовлено 3 таких СУ. В результаті, після узгоджувальних пристроїв смуга частот без реактивної складової склала 400 кГц на 40-метровому діапазоні і 380 кГц в діапазоні 20 м.

Таке погодження було зроблено з метою максимально можливого зниження втрат в 50-метровому коаксіальному кабелі, який підключений до другого антенного комутатора. У двох місцях на цьому кабелі встановлені по 20 феритових «засувок». КСВ в довгому кабелі, підключеному до виходу узгоджувального пристрою, - близько одиниці. Погоджують пристрої на зосереджених елементах цілком можна замінити додатковими відрізками 75-омного кабелю, довжини яких доведеться підібрати.

Антену можна спростити, якщо вона буде працювати на одному діапазоні. У такому варіанті довжина 75-омного відрізка кабелю, що підключається до полотна антени, становить 3,5 м в діапазоні 14 МГц і близько 7 м - в діапазоні 7 МГц. Пристрій, що можна встановити в приміщенні радіостанції або зовсім обійтися без нього.

Є ще один варіант: живити антену тільки 75-омним кабелем (наприклад, РК75-4-11). Саме так вона використовувалася в польових умовах з напівхвильового повторителем (близько 28 м) і перемикачем на 9 діапазонів. У вересні 2013 року ми з Сергієм, RW9UTK, працювали в польових умовах з порівняно рідкісного RDA-району КЕ-21. Антена працювала на двох діапазонах і була встановлена ​​на 12-метровій висоті на двох склопластикових трубах. Працювала антена відмінно - в інші моменти ми дізналися, що таке pile-up.

Там, в поле, аналізатором АА-ЗЗОМ були виміряні деякі характеристики антени, які внаслідок більш високого підвісу виявилися помітно краще, ніж у антени, встановленої на 10-метровій висоті. В діапазоні 40м реактивної складової не було зовсім, Rвх = 141 Ом, КСВ = 1,91, смуга за рівнем КСВ = 2,0 - 80 кГц, за рівнем КСВ = 3,0 - 300 кГц, активний опір зберігається в смузі 800 ( !) кГц. У діапазоні 20 м реактивна складова також була відсутня, Rвх = 194 Ом, КСВ = 2,56, смуга за рівнем КСВ = 3 - 620 (!) КГц, активний опір зберігається в смузі 630 (!) КГц.

Узгодження проводилося за допомогою саморобного СУ, до якого підключався 75-омний кабель. Застосування узгоджувального пристрою дозволило отримати на обох діапазонах КСВ = 1,0 в 50-омном кабелі, що з'єднує СУ з трансівером.

Широка смуга робочих частот без реактивностей - це чудова властивість замкнутих антен. Немає необхідності перебудовувати СУ в межах аматорського діапазону-достатньо налаштувати його в одній точці. При цьому СУ може перебувати досить далеко від трансивера.

В поле в якості полотна антени ми застосували польовий здвоєний провід П-274. Цей провід в поліетиленовій ізоляції має певний коефіцієнт укорочення, тому периметр антени вийшов трохи меншим, незважаючи на велику висоту підвісу, ніж удома, і склав 42,70 м.

Тут також був рівносторонній трикутник зі стороною 14,23 м. Відстані між точками А, Б, В і Г є рівними і становлять по 10,67 м. Відстань від вузла заживлення і до верхнього кута - 3,56 м.

Деякі проблеми виникли з Балун, який входить до складу універсальної лінії: для пересування полотна антени були використані пластикові кола від іграшки піраміда, і Балун дещо змістився вниз від запроектованої точки (3,56 м від верху). Незважаючи на це, антена працювала просто чудово, тому що на 12-метрових трубах вона була встановлена ​​майже вертикально.

Планується перемістити Балун в початок лінії, забезпечивши його роз'ємами ,. щоб зберегти захист від синфазних струмів. Крім того, на кабель, що лежить на траві, можна надіти ферритові «засувки» або пропустити кілька разів через ферритові кільце - кабель діаметром 7 мм цілком це дозволяє.

Також планується випробувати антену в польових умовах, але вже на висоті 16 м Знову будуть застосовані стекпопластіковие щогли. Антена буде встановлена ​​вертикально. Про результати випробування неодмінно повідомлю.

RU9UX

Що ще почитати по темі: