| Главная » Статьи » Антенны |
«Антенный конструктор» - продолжение, или антенна «Гном»
По сути это OCF диполь, но с очень низкой высотой подвеса, всего в 1 метр! Задумка разработать и проверить подобную антенну у меня была давно, ещё с тех пор, когда служил в Вооружённых Силах. Неоднократно замечал, что, когда все попытки установить связь на армейской КВ радиостанции с использованием антенны, развёрнутой по учебнику, были безрезультатными, расположение этой же антенны горизонтально на уровне пояса от земли или прямо на земле приводило к положительным результатам. Особенно это актуально в горах, когда радист находится в ущелье и необходимо срочно выйти на связь(по инструкции необходимо подняться на гору или на её скат, обращённый к корреспонденту). УКВ связи по известным причинам здесь бесполезна, а штатный диполь «Северка», растянутый на уровне метра от земли или 2.5м штырь, повёрнутый горизонтально, при этом противовесы натянуты на уровне пояса в противоположную сторону, обеспечивали почти 100 процентную связь даже из ущелья. Как и почему это работало, объяснить не могу и сейчас, ведь по сути это противоречит всему, что я читал об оптимальном развёртывании проволочных антенн. Время от времени экспериментировал с низко подвешенными антеннами. Испробовал классические диполи, наклонный луч, треугольник. Результаты неутешительные, при низкой высоте классических антенн возникают трудности с согласованием, иногда непреодолимые. Неплохо работала CCD антенна. Но её многодиапазонный вариант практически не реализуем. На этом эксперименты с ней прекратил. Экспериментируя с антеннами со смещённой запиткой, обратил внимание, что при развёртывании их в виде inverted V, угол излучения на ВЧ диапазонах зависит от высоты подъёма центральной части: чем выше поднят центр антенны, тем выше угол излучения. При уменьшении высоты лепесток всё больше опускается к горизонту и при этом возрастает усиление. И это продолжается до определённого предела-4-5 метров, после чего угол излучения начинает увеличиваться, а усиление продолжает расти! Решил смоделировать антенну на высоте от земли в 1 метр.
Привожу диаграммы направленности OCF диполя длиной 40 метров с высотой подвеса центра полотна 5 метров и той же антенны, расположенной горизонтально на высоте 1 метра от земли. Мы видим, что угол максимального излучения по отношению к горизонту в первом случае составляет 23.9 градуса, во втором – 29.6 градусов. Но посмотрим, какое же усиление у обеих антенн будет при угле излучения к горизонту в 20 градусов? У первой оно составит 8.6 dBi, у второй – 9.9 dBi. Из этого следует, что антенна с высотой подвеса в 1 метр выигрывает по усилению при одних и тех же углах излучения. Смоделируем и посмотрим, как поведёт себя эта антенна на диапазоне 80 метров по сравнению с inverted V?
Из приведённых диаграмм направленности видно, что общее усиление обеих антенн практически одинаковое, при этом inverted V имеет горизонтальную поляризацию, а та же антенна при расположении на высоте 1 метра – вертикальную и при угле излучения в 30 градусов незначительно, но выигрывает у первой по усилению. Антенна смоделирована и приступил к изготовлению опытного варианта. В рыболовном магазине приобрёл спининговую катушку и чудо китайской промышленности под названием «Самоподсекатель». Это укороченное спиннинговое удилище с колышком для втыкания в землю, имеющее следующие размеры: длина в сложенном состоянии 62 сантиметра, в рабочем положении – 1.2 метра. То что надо! Намотал на катушку для начала 21 метр провода. Составил и наклеил на обратную сторону катушки таблицу настройки. На этой таблице в колонке «А» обозначил точки питания антенны, а в колонке «Б» размеры антенны по диапазонам. В этих точках будут устанавливаться запорные дроссели на основе ферритовых кабельных защёлок. В колонке «R» - расчётное входное сопротивление.
Все точки на полотне антенны обозначил разноцветными термоусадочными трубками согласно таблицы.
Выхожу на пустырь и приступаю к испытанию. Антенна развёрнута, провожу настройку по диапазонам. Удлиняю и укорачиваю общую длину, изменяю соотношение витков кабеля и провода на трансформаторе питания, добиваюсь КСВ близко к 1. Проходящие мимо отдыхающие интересуются – «Как рыбалка – клюёт?». Отвечаю – «Сейчас клюнет» и начинаю искать станции на диапазонах. На 12 метрах наблюдаю CQ , OZ5AGJ отвечаю. И получаю рапорт 599! Затем на этом же диапазоне даёт общий вызов Владимир из Берёзовска UA9UDC, отвечаю и принимаю рапорт также 599! Передаю информацию о себе и получаю 73! Пытаюсь завершить сеанс связи, но выключается трансивер – работал на встроенный аккумулятор и, видимо, при долгой настройке новой антенны использовал много запаса энергии. На будущее – необходимо всегда брать с собой внешний аккумулятор. Дальность до корреспондентов: OZ5AGJ – 1783 километра, UA9UDC – 2967 километров и это при мощности в 1 ватт и высоте антенны всего в 1 метре от земли! Вывод – расчётные данные антенны с низкой высотой подвеса подтверждаются. Необходимо продолжить испытания. По состоянию здоровья до средины апреля не мог выйти для дальнейших испытаний, но за это время прочитал в Интернете многое о так называемых стелющихся антеннах, то есть антеннах развёртываемых на небольшой высоте над землёй и непосредственно на поверхности земли. Оказывается, засекреченные эксперименты с этими антеннами проводились давно во многих странах и результаты положительные. Во всех статьях даются оптимальные размеры антенн длиной 30-60 метров. В QRP-марафоне сначала использовал «Антенный конструктор», который позволяет сформировать практически любой вариант антенны. Формировал из него OCF диполь длиной в 40 метров на высоте в 1 метр от земли. Но для сокращения развёртывания один «Конструктор»(у меня их было два) намотал на спиннинговую катушку. Это сократило время развёртывания более, чем в два раза. Работал на эту антенну и из сквера, и из лесопосадки, и с дачи.
В сквере
В лесу
Лесной «шэк» Антенна зарекомендовала себя хорошо, расчётные характеристики подтвердились. Заметил такую особенность, что на неё одинаково проходят связи как с дальними, так и с ближними корреспондентами, т. е. с дальними корреспондентами она работает как направленная антенна, а с ближними – как обычный диполь. Этим подтверждается расчетное хорошее усиление как под большими углами к горизонту, так и под малыми. Марафон закончился, испытания прошли успешно, подтверждением тому является первое место на 12 и 15 метрах. В основном работал на ВЧ диапазонах и только 1 ваттом, так как выходил на природу в дневное время, но при работе с дачи были интересные связи и на НЧ диапазонах, но из-за их небольшого количества пока нельзя подвести статистику и сделать выводы о работоспособности антенны на этих диапазонах. Испытания продолжаются. Следующий раз антенна потрудилась на даче 17 июня в международный день QRP. Задача ставилась проверить её на НЧ диапазонах. Приехал на место, развернул антенну.
Рядом трудятся пчёлки, ни я им, ни они мне не мешаем.
Работал в цифре. Долго искал по диапазонам QRP станции, но, увы, в этот день ни одной не встретил! Прохождение в этот день было отвратительное. Первым был LA8OOA, с кем сработал на 20 метрах. Стал на общий вызов, но на мой 1 ватт так и ни кто не ответил. До вечера проверял прохождение в перерывах между хозяйственными работами, провёл несколько связей на 17 и 15 метрах, 10 и 12 метров были полностью закрыты Основные планы были на вечер. Но и вечером прохождение не улучшилось, с трудом провёл связь на 40 метрах с R9CMA/4. На 80-ти метрах не наблюдалось ни одной станции, попытка стать на общий вызов оказалась безрезультатной. Проверить на НЧ диапазонах опять не удалось. Испытания продолжаются. В течение лета тестировали антенну попеременно с дочерью (R5DP) в основном на НЧ диапазонах – на ВЧ диапазонах она показала себя великолепно. Пришёл к выводу, для работы на НЧ диапазонах стелющаяся антенна должна иметь длину не менее длины волны на этот диапазон. Так на 80-ти метрах при длине антенны в 40 метров связи проводились с большим трудом. Стоило изготовить ешё одну антенну и при развёртывании соединить их вместе, как эффективность возросла в несколько раз. При высоте подвеса в 1 метр антенна прекрасно работает на всех диапазонах от 40-ка до 10-ти метров и удовлетворительно на 80- метрах. Для того чтобы уверенно проводить связи на 80-ти метрах необходимо поднять антенну на высоту 2-х метров(при длине полотна в 80 метров). На ВЧ диапазонах 80-ти метровый вариант использовать не желательно (если только вы не охотитесь за DX), будут слышны все станции на 599, но вас услышат только дальние, так как лепесток на частотах от 17-ти до 10-ти метров прижимается до 12 градусов к горизонту. При ограниченном пространстве для развёртывания можно использовать укороченный выриант в 21.5 метра на диапзонах от 20-ти до 10-ти метров. В данной конструкции антенна позволяет развёртывать её на любую длину. Конструкция антенны
И у вас получается лёгкая, быстроразвёртываемая антенна почти на все радиолюбительские диапазоны, не требующая мачт вообще!
Желаю успехов всем, кто повторит эту антенну!
В разделе "ВИДЕО" выложены 2 ролика практического применения этой антенны во время полевых выходов. | |
| Просмотров: 7136 | | |
| Всего комментариев: 0 | |