Багатодіапазонними дротова антена типу "Open Sleeve"
Більшість радіоаматорів хотіли б мати антену, що працює на всіх аматорських КВ діапазонах, проте це не завжди можливо. Складні високонаправленние КВ антени досить дорогі і в кращому випадку можна виконати не нижче 40 м. Дротяні диполі - найбільш доступне рішення. Як зробити дипольні антену на все або хоча б на більшу частину аматорських КВ діапазонів?
Виявляється, такі рішення є.
1. Найбільш відоме і популярне - багатодіапазонними антена "Inverted V",
яку російські радіоаматори по-селянськи охрестили «інвертером», хоча ніякого інвертера в ній немає, просто своє англійська назва «перевернуте V» вона отримала за схожість з перевернутої букви V.
Якщо до загального кабелю живлення підключити багато дротяних диполів на різні діапазони, та ще не забути в точці харчування включити сімметрірующій дросель, таку антену можна пристойно узгодити з 50-омним кабелем. Потрібна лише одна точка опори для середньої частини антени. Ця антена краще налаштовується, якщо диполі різних діапазонів рознесені по колу, а не висять в одній площині. При розташуванні провідників в одній площині їх необхідно розносити віялом по вертикалі, що вимагає багато точок кріплення відтяжок.
Як все горизонтальні диполі, при низькому підвісі антена має великий кут максимуму випромінювання (зенітний варіант) і малопридатна для далеких зв'язків, але на трасах від 100 до 3000 км працює добре і має практично кругову діаграму спрямованості в горизонтальній площині. При розміщенні на даху багатоповерхового будинку у неї, крім зенітних пелюсток, з'являються пелюстки і під малими кутами випромінювання і вона дозволяє працювати і з dx-станціями.
2. Менш відоме рішення - антена типу "Open Sleeve".
Це звичайний дротяний диполь на нижній з робочих діапазонів, так званий «майстер диполь», живиться 50-омним кабелем через сімметрірующій трансформатор. Навколо нього на відстані декількох сантиметрів розташовуються дротові випромінювачі полуволновой довжини, порушувані на частотах їх резонансу за рахунок ємності з «майстер диполем». Таких випромінювачів, розтягнутих паралельно «майстер диполю» може бути 4, 5 або навіть 6.
Потрібну відстань між «майстер диполем» і додатковими випромінювачами забезпечується діелектричними розпірками: крестовінку або кружечками (підходять болванки CD дисків рис.1). Щоб уникнути переміщення розпірки уздовж провідників і лісок я використовував обтискача з алюмінієвої трубки або дроту.
Налаштування антени проводиться окремо на кожному з діапазонів (залежність між налаштуванням окремих випромінювачів незначна, а ось від висоти підвісу над землею установки телефону сильно.
Дуже добре виходить ця антена з розплітання кабелю П-274 «Полівка». Для неї відстань випромінювачів до осьового «майстер диполя» дорівнює приблизно 4 см.
Я моделював і потім виготовляв цю антену на діапазони 80 - 40 - 20 -17 - 15 - 10 м. (Див. Файли mmana). На діапазон 12 м антена не налаштовується через взаємодію випромінювача діапазону 12м з кратними резонансами випромінювачів нижніх діапазонів. На діапазоні 15 м теж трохи заважає третій резонанс 40-метрового випромінювача, даючи зайвий резонанс трохи вище по частоті, але з цією проблемою впоратися вдається.
Спочатку налаштовуємо «майстер диполь» на 80 м, регулюючи його довжину. Потім по черзі налаштовуємо в резонанс випромінювачі на 40, 20, 17, 15 і 10 м, також регулюючи їх довжину. Мінімуму КСВ на резонансній частоті добиваємося, регулюючи відстань від осьового диполя до настроюваного випромінювача (наближаючи - знижуємо R антени на частоті резонансу, де реактивна частина опору X = 0, видаляючи - підвищуємо R). Таким чином можна намацати мінімум КСВ, відповідний 50 Омам. Бажано придумати таку конструкцію діелектричних розпірок, яка дозволяла б оперативно регулювати відстані і фіксувати їх потім. Наприклад, що-небудь подібне рис.2 з двох дисків, що повертаються для затиску провідників в потрібній канавці і скріплюються двома гвинтами.
Я свердлив в розпірках отвори діаметром 3 мм і процедура протягування в них провідників займала багато часу. Всі випромінювачі натягуються капроновими волосінями або кевларовими (арамідними) шнурами діаметром 2 мм паралельно «майстер диполю». Для прискорення процедури налаштування можна залишати невеликі звисають хвостики провідників випромінювачів, які відкушуються при налаштуванні (рис.3). Кінці волосіні зав'язуються надійним «рибальським» вузлом. Помічено, однак, що навіть 2-мм волосіні поступово подовжуються, на відміну від полівки, і спочатку струнка конструкція антени з часом перекошується. У цьому сенсі дуже добре поводяться кевларові шнури.
Мал. 3. Закладення кінців випромінювачів.
Кількість розпірок - з практичних міркувань, у мене їх було 9. Досвід експлуатації показав, що в центрі краще ставити дві розпірки і пускати кабель між ними. Крім того, при сильних поривах вітру кінці антени можуть закрутитися навколо осі, повністю порушивши настройку антени. Цього не станеться, якщо до нижніх кінців крайніх розпірок підвісити невеликі стабілізуючі важки. У мене це були вільно звисають смужки оргскла довжиною 10 см і перетином 5х10 мм.
Схематично конструкція антени показана на рис. 4, пропорції не дотримано.
Рис.4. Схематичне зображення антени "Open Sleeve".
На фото рис.5 видно, як виглядає антена на 5 діапазонів, крестовінку - з капролона (випромінювач на 10 м в першій конструкції не використовувався, важків теж ще не було). Використовувалися дві щогли висотою по 6 м на даху 17-поверхового будинку. Як сімметрірующего дроселя використовувався тороидальний феритовий сердечник з матеріалу 600НН, на який було намотано 6 витків кабелю.
Рис.5. Фото першого варіанту антени "Open Sleeve" на 5 діапазонів.
Ця антена вимагає для підвісу дві щогли, відстань між якими має бути не менше довжини «майстер диполя», тобто близько 40 м. Діаграми спрямованості - як у звичайного горизонтального півхвильового диполя.
На виготовлення її потрібно 50 м подвійний «Полівки», 80 м кевларового шнура або капронової волосіні діаметром 2 мм, десять розпірок, 3 ізолятора і одне велике ферритові кільце.
3. А чи можна цю антену виконати подібно "Inverted V", опустивши її кінці до землі?
Моделювання показало, що це можливо (див. Файл). Цей варіант антени вимагає для підвісу всього одну щоглу і дві точки кріплення відтяжок плечей. При моделюванні вдалося налаштувати її на діапазони 80, 40, 20, 17 і 10 м. На 15 і 12 м випромінювачі налаштувати не вдається.
На відміну від антени "Inverted V" все випромінювачі розташовуються в одній площині, що істотно полегшує її розміщення на даху або на ділянці. Діаграми спрямованості - як у "Inverted V".
Єдине, в чому антени "Open Sleeve" поступаються антен "Inverted V" - більш вузька смуга частот на верхніх діапазонах. Збільшення діаметра провідників призводить до необхідності збільшити відстань між ними, але смугу частот не має права продовжувати. Однак смуга частот 100-150 кГц за рівнем КСВ<2,0 получается на всех диапазонах, что не так уж плохо!
У майбутній літній сезон належить перевірити її практично на дачній ділянці при використанні щогли висотою 10 м. Хто спробує її раніше - пишіть.
P.S. Трирічний досвід експлуатації цієї антени на даху 17-поверхової будівлі показав неефективність підвішування тягарців: пориви вітру закидали їх вгору і антена все одно перекручувалася. Набагато надійніше - відтягнути тонкої волосінню нижні кінці крайніх хрестовин до даху.
Файли MMANA до статті (архів WINRAR)