" Антенный конструктор» -

моя полевая антенна для QRP

         Ничто так не способствует творчеству в области совершенствования антенн, как работа малой мощностью. Ведь успех QRP связи зависит не только от хорошей чувствительности антенн корреспондента, как принято считать многими радиолюбителями, но и от качества сигнала и антенны QRP станции. Часто приходилось наблюдать такую картину: сигнал станции, дающей CQ, едва различим на водопаде, и  декодируется с ошибками, отвечаешь  и корреспондент даёт рапорт 579(часто дают 599 — такие рапорта считаю не информативными, просто кому-то лень исправит цифры в макросе).  Сообщаешь ему свою мощность в 1 ватт. Как правило, после этого дают свою мощность в 25-30, а то и 50 ватт и начинают интересоваться антенной.

         Меня побудило заняться полевыми антеннами участие в таком замечательном мероприятии, как «QRP марафон», проводимом ежегодно в апреле месяце «Клубом 72». По сравнению с «марафоном» все остальные соревнования кажутся забегом на короткую дистанцию — полностью выложился и отдыхаешь. И не каждый стартовавший в марафоне доходит до финиша. Здесь же важно не пропустить ни одного дня и не всегда есть возможность работать в домашних условиях. 

         Так было и со мной в 2012 году. Место в общем зачёте колебалось от 3-го до 5-го, и наметился успех на 15 и 10 метрах. И тут позвонил отец и попросил приехать к нему на неделю. Срочно начал ворошить Интернет в поисках подходящей антенны (на тот момент, кроме диполя на 40 метров, ничего для работы в поле не было). Наиболее простой и подходящей мне показалась антенна VP2E. Изготовил её на 10 метров и выехал. Рано утром и вечером работал на диполь, который соседи любезно разрешили зацепить за балкон третьего этажа, а плечи натянул на деревья во дворе. Днём выкраивал 1-2 часа и шёл в местный парк, где разворачивал VP2E.

         После «марафона» пришёл к выводу, что необходимо иметь в запасе хорошую антенну для работы в поле. Начал экспериментировать с VP2E. Уже ко дню активности QRP станций в июне у меня был испытанный двухдиапазонный вариант этой антенны (журнал «Вести QRP”, №3). VP2E - не плохая антенна, но тогда мне казалось, что изготовить её в многодиапазонном варианте невозможно. И я начал искать другие варианты антенн.

         Остановился на OCF диполе длиной 41 метр. Просчитал его на компьютере с низкой точкой подвеса. Пришёл к выводу, что оптимальной высотой подвеса, при которой эта антенна излучает под малыми углами излучения на диапазонах от 17 до 10 метров, является 4-5 метров. Максимумы излучения направлены в обе стороны вдоль полотна антенны. При этом углы излучения относительно горизонта составляют: 18 метров -24^о   , 15 метров - 23^о, 12 метров - 22^о , 10 метров-19^о. Это меня устраивало, приступил к практической реализации. Сначала изготовил классический несимметричный диполь и приступил к испытаниям. Результаты были обнадёживающими. Изменяя длину плеч подмоткой, добился резонанса на 10, 12 и 17 метрах, в логе появились первые связи на эту антенну.

         При настройке  обратил внимание, что укорочение полотна намоткой провода в бухточку небольшого диаметра равносильно отрезанию его кусачками. Так как кусачки, как инструмент настройки антенн мне никогда не нравились, изготовил два мотовильца и привязал их к концам плеч антенны. Дальнейшие испытания показали, что, если длинное плечо будет равно 37,5 метра, то настройку можно производить изменением длины только короткого плеча. Таким образом, мне удалось достичь приемлемого КСВ на всех диапазонах от 40-ка до 10 метров.

         Наступила зима, и дальнейшие испытания были отложены. Вернулся к этой антенне, когда во время следующего «марафона» возникла необходимость в полевой работе. Изготовил её в варианте Sleeve, при этом короткое плечо было изготовлено из коаксиального кабеля  РК-50-2 длиной 15 метров. Рассчитал длину короткого плеча для различных диапазонов и прямо на кабель одел бирки.

          Во время настройки укорочение этого плеча производил, размещая в  расчётных точках запорные дроссели на основе ферритовых защёлок для кабеля. При этом уточнил длину плеча для каждого диапазона и отметил эти точки перемещением бирок. Количество витков, наматываемых на защёлку, необходимо рассчитать заранее в зависимости от её размеров.

         И вот антенна развёрнута на дачном участке, обнесённом двухметровым металлическим забором. Проверка настройки и общий вызов на 10 метрах. С третьего раза отвечает EA3GTO (дистанция 3066км, азимут 254^о). Обмениваюсь информацией, перехожу на диапазон 12 метров  и через 10 минут провожу связь с  R9UAK (дистанция 3060км, азимут 73^о). От обоих корреспондентов получаю рапорта 599 и это при моей мощности в 1 ватт! Далее были связи с OK1 на 17 метрах с рапортом 599, с DO1 и HB9 на 15 метрах с рапортами 579. В работоспособности антенны убедился. В подтверждение привожу QSL-карточки, полученные за этот день.

         В конце «марафона» пришлось целую неделю работать на эту антенну. Провёл не менее полусотни связей на различных диапазонах мощность в  0,5-1 ватт. Итог - 1 место на 12 метрах.

         Когда изготавливал антенну, установил дроссель на ферритовой трубке от компьютерной мыши в 30-ти сантиметрах от разъёма подключения к трансиверу, что соответствует ¾ лямбда для 17 метрового диапазона.

         Заметил, что при такой конструкции антенна прекрасно работает на 17,15, 12 и 10 метрах.

         Летом во время работы с этой антенной с дачи, заметил, что на некоторых диапазонах изменением длины плеч трудно добиться КСВ =1. Изготовил полотно антенны из цельного куска провода длиной 41,5 метров. Кабель питания взял длиной 15 метров из расчёта его кратности  примерно ½ лямбда для всех диапазонов от 40 до 10 метров с учётом коэффициента  укорочения. Запитал по методу Гончаренко И.В.  DL2KQ через трансформатор на защёлке.

         При этом петлю на кабеле сделал побольше, с таким расчётом, чтобы можно было наматывать на защёлку до 6 витков кабеля. Варьируя количеством витков кабеля и провода антенны, а также изменением длины плеч и места положения точки питания  удалось добиться КСВ=1 на всех диапазонах. Хотя в таком виде антенна прекрасно настраивалась на всех диапазонах, но работа на 40-ка, 30-ти и 20-ти метрах меня не устраивала, она явно проигрывала диполю. Видимо, сказывалась низкая высота подвеса.

         Решил проверить работу антенны в виде диполя, ведь с помощью защёлки точку питания можно разместить в любой точке провода. Запитал по центру полотна, поднял на высоту 8 метров с помощью девятиметрового телескопического удилища без верхнего колена. Подмоткой плеч проверил настройку на основных диапазонах. Результаты оказались положительными от 80 до 10 метров. Итак, несимметричный диполь трансформировался в многодиапазонную IV.  Но подмотка плеч создавала определённые неудобства — приходилось перемещать колышки крепления к земле. Решил проверить, как поведёт себя антенна, если укорачивать её размещением на проводе индуктивностей на защёлках? Ведь на кабеле это себя оправдывало. Рассчитал, что на  имеющиеся защёлки необходимо намотать не менее 7 витков провода на диапазон 80 метров. На этом и остановился.

         Итак, антенна развёрнута и настроена на 80 метров. Проверяю на 40 метрах — КСВ зашкаливает. В расчётных точках на 40 метров на обоих плечах устанавливаю защёлки, намотав на них по 10 витков провода.

Проверяю настройку — КСВ около 1. Перемещением защёлок по полотну добиваюсь КСВ=1. Ура, и этот вариант работает! Играюсь с настройкой с помощью защёлок на другие диапазоны — антенна легко строится до КСВ=1.

         Новый 2014 год встречал в деревне. Захватил с собой трансивер, антенну развернул во дворе рядом с домом в варианте VP2E на 40 метров, кабель питания вывел через окно. В перерывах между установкой ёлки и другими мероприятиями выходил в эфир. В данном варианте антенна работоспособна с приемлемым КСВ на всех диапазонах от 80 до 10 метров, но как VP2E работает только на 40 метрах. В этот день и ночь успешно отработал на 40, 15, 17 и 80 метрах. Правда, на 80 метрах пришлось поднять мощность до 2,5 ватт, на остальных диапазонах работал 1 ваттом. Для настройки на 80 метров пришлось подобрать соотношение витков на трансформаторе питания, у меня получилось 3:5.

Всегда проверяю антенны на 1 ватт, затем перехожу на 0,5 ватта, и если, при этой мощности удаются связи более 1000 километров, считаю, что антенна заслуживает внимания. Итак, вариант VP2E не чужд этой антенне.

         Позже, пока не наступили морозы, успел проверить  вариант двухэлементной Яги на 15 метров — результаты положительные. При этом чтобы развести полотна в верхней части, пришлось изготовить распорку из верхнего колена удилища длиной около метра. Разбивку полотна на рабочие отрезки (вибратор и рефлектор) производил индуктивностями на защёлках.

Так как при намотке провода на защёлки плечи укорачиваются, к мотовильцам привязал по 0,5 метра толстой рыболовной резинки для снижения нагрузки на вершину мачты.

         Основную работу и параллельно испытания этой антенны в различных вариантах планирую провести во время следующего «марафона». При этом основная позиция будет на дачном участке, где до сих пор ещё не подведено электричество.

         Получилась вот такая компактная, лёгкая и быстро развёртываемая антенна.

Краткая инструкция по изготовлению антенны.

         Если вы решили всё-таки изготовить эту антенну, рекомендую сначала провести подготовительные мероприятия:

1. Найти у себя в закромах или приобрести цельный кусок монтажного провода потоньше длиной не менее 41,5 метров.
2. В рыболовном магазине купить толстую резинку и карабинчик с застёжкой.
3. Изготовить или поискать, опять же, в рыболовных магазинах два мотовильца для сматывания и укорочения плеч антенны.
4. Изготовить из пластика необходимое количество бирок. Сколько их вам понадобится, зависит от того, в каких вариантах будете использовать эту антенну. Я вырезал бирки из остатков белого кабель-канала для электропроводки.
5. Подготовить кабель питания: запаять разъём подключения к трансиверу, на другом конце изготовить петлю.
6. Приобрести не менее 5 ферритовых кабельных защёлок. Их размер должен обеспечивать намотку до 10 витков провода, используемого вами для антенны.
7. Приобрести тонкие разноцветные маркеры.
8. На листе бумаги нарисовать будущую антенну в виде IV. Рассчитать длину плеч диполя на интересующие вас диапазоны и  нанести отметки на рисунок, желательно в масштабе и подписать размеры.  Рекомендую для ВЧ диапазонов выбирать нечётное количество ¼ длины волны. Это увеличит эффективность будущей IV на этих диапазонах и, при установке ферритовых кабельных защёлок, не нужно будет опускать мачту. Также по рисунку несимметричного диполя отложить размеры его плеч. Так же разметить чертёж и для варианта VP2E.

         Итак, чертёж готов, приступаем к сборке.

1. Складываем провод вдвое и по центру крепим рыболовный карабин с застёжкой.

2. По рисункам устанавливаем на плечи антенны все бирки, подписываем их маркерами. Желательно разные типы антенн выделить цветами, а все точки питания отметить особо. Так будет удобнее разбираться в поле.

3. Концы провода привязываем к мотовильцам. К другой стороне мотовилец привязываем резинки, на свободных концах которых формируем петли для фиксации на колышках.

         Антенна готова, выходим в поле и, в процессе настройки, уточняем положение бирок.

Для развёртывания антенны использую телескопические удилища. На данный момент у меня две рабочие мачты из этих удилищ высотой 5 и 8 метров (верхние колена не использую). Колышек для установки 6-ти метрового удилища изготовил из дюралевой трубки, которую приобрёл на строительном рынке. Конструкция этой мачты понятна из приведённых ниже фото.

                 Мачта в сборе

                Комплект мачты

         Для 9-ти метрового удилища специально заказал выточить две детали: колышек и переходную втулку. Привожу ниже фото.

                Колышек в походном состоянии

                  Мачта готова к установке

                    Компоненты наконечника

         Пробку удочки рекомендую привязать, чтобы при сборке мачты её не искать.

         Прошу строго не судить, если в тексте обнаружите технические неточности. Технического образования не имею, как гуманитарий изложил, как мог, старался довести материал доходчиво. Размеры вариантов антенн специально не указывал – они всем известны. Настройку антенн производил по показаниям КСВ-метра FT-817, добиваясь, чтобы на индикаторе не было ни одного кубика. Поэтому не могу привести графики характеристик антенны. До настоящего времени испытал следующие варианты: OCF диполь, Inverted V,  VP2E, двухэлементную Yagi. Но это не предел, можно построить и другие варианты антенн, насколько хватит фантазии.

 Желаю успехов всем, кто пожелает повторить данную антенну.