У статті Ела Кристмена, K3LC (QST, Oct. 2000, р. 43 - 49) описується дещо незвичайна зонтична антена на діапазон 160 м, яка легко може бути перерахована і на інші аматорські діапазони. Антена має ряд достоїнств: по-перше, її висота не перевищує половини висоти звичайної четвертьволновой вертикальної антени, тобто становить всього λ/8, по-друге, вертикальна щогла антени заземлена в нижній точці, не вимагаючи опорного ізолятора, в-третіх, живлення антени здійснюється у верхній точці щогли, дозволяючи розміщувати практично по всій її довжині інші структури, наприклад, антени високочастотних і УКХ діапазонів. Дві подібні середньохвильові антени побудовані в штаті Пенсільванія і з успіхом використовуються для радіомовлення.

Парасол - зонтична антена на 160 метрів

По конструкції антена повторює відому з 30-х років минулого століття антену-щоглу з верхнім харчуванням Айзенберга. Вона вимагає хорошого заземлення, а краще - системи радіальних противаг. На рис. 1 показана схема антени з 120-ю закопаними на невелику глибину четвертьволновыми противагами. Всі вони з'єднані з основою щогли висотою 21,33 м. Коаксіальний кабель живлення проходить всередині щогли, його оплетка з'єднується з вершиною щогли, а центральний провідник - з "парасолькою". Останній виконаний з трьох проводів довжиною по 14,2 м, нахилених під кутом 30° до горизонту. Ці ж дроти є верхньою частиною розтяжок, що підтримують щогли. Розтяжки спрямовані в бік решт закопаних противаг.

Діаметр всіх проводів (противаг і парасольки) - 2 мм. Проводи мідні або з бронзового антенного канатика. Противагу можна виконати і з оцинкованої стали. Сама щогла являє собою двухдюймовую (діаметр 50,8 мм) дюралюминиевую трубу і спирається на полудюймовую трубу з оцинкованої сталі довжиною 1,5 м, воткнутую в землю.

Комп'ютерне моделювання показало, що така антена практично не поступається повнорозмірного четвертьволновому вертикалі з аналогічною системою противаг, має виграш відносно ізотропного випромінювача 1,26 дбі, кут максимуму випромінювання у вертикальній площині 24° і вхідний опір (в точці живлення) близько 30 Ом на резонансній частоті 1830 кГц. Діелектрична проникність землі покладалася дорівнює 13, провідність - 5 мсім/м.

Не зупиняючись на багатьох проміжних варіантах, описаних у статті, розповімо лише про наступні: якщо довжину закопаних противаг зменшити до 21 м, виграш антени падає до 0,24 дбі, тобто на 1 дБ, а довжину променів "парасольки", які тепер спрямовані під кутом 45° до горизонту, треба збільшити до 15,4 м (для настроювання в резонанс).

Оскільки створення такої розгалуженої "землі" проблематично, виявилося доцільним використовувати підняті противаги, причому в набагато меншому кількості. На рис. 2 показаний варіант з вісьмома радіальними противагами, йдуть від основи щогли на висоту 3,66 м, і потім горизонтально, на відстань 21,3 м від щогли. Три дроти "парасольки", нахилених під кутом 45°, мають довжину 15,66 м. Виграш антени впав ще на 0,7 дБ і склав -0,43 дБ при вхідному опорі 23 Ом.

Короткі підняті противаги вимагають настройки. Для цього біля основи щогли вони з'єднані по чотири разом і підключені до щогли через дві котушки з індуктивністю за 7 мкГн. З'єднання противаг з щоглою не в землі, а на деякій висоті, відмова від їх налаштування котушками або прокладка безпосередньо по поверхні землі дає гірші результати, іноді на декілька децибел.

При виготовленні антени, попереджає автор, слід звертати саме пильну увагу на якість електричних з'єднань - від них у сильній мірою залежать втрати в антені. У той же час щогла антени не обов'язково повинна бути алюмінієвої - при використанні оцинкованої сталі втрати зростають менше ніж на 0,1 дБ. Не обов'язково також точно дотримуватися наведених розмірів - щогла може бути трохи вище або нижче, а в резонанс антена налаштовується зміною довжини променів "парасольки". Їх також може бути не три, а більше. Підняті противаги краще налаштовувати окремо зміною індуктивності котушок, включених у їх основу.

Дуже цікаві результати дало комп'ютерне моделювання фазируемой антеною решітки з чотирьох зонтичних антен, розміщених по кутах квадрата зі стороною 1/4 довжини хвилі. Виходять діаграми спрямованості не гірше, ніж у двох-, трьохелементної "хвильових каналів" на ВЧ діапазонах. Можливий виграш перевершує 6 дБ, а відношення потужностей випромінювання вперед/назад - 23 дБ. Максимум випромінювання, як і раніше спрямований під кутом 22...23° до горизонту.

Add comment

Навігація

Інструкції з експлуатації

Copyright © 2019 Електричні принципові схеми.