Многолетние эксперименты авторов показали, что в диапазоне 160 м вполне приемлемую эффективность имеют рамочные антенны с периметром, близким к длине волны. Несмотря на относительно малую для этого диапазона высоту подвеса, не превышающую обычно 20...25 м над землей, такие антенны хорошо работают как при внутрисоюзных связях, так и при проведении DX QSO. Подобная конструкция хотя и проста в изготовлении, но занимает большую площадь. Поэтому естественно желание обеспечить ее работу и на других диапазонах, пусть даже и в качестве вспомогательной. При этом следует ожидать, что эффективность антенны с увеличением частоты повысится. Однако непосредственное использование рамочной антенны, выполненной для 160-метрового диапазона, не представляется возможным из-за кратности частот в любительских диапазонах. В таблице приведены значения КСВ (вариант 1) антенны в виде равностороннего треугольника из медного провода диаметром 2,2 мм. Высота подвеса - около 20 м. Плоскость рамки строго горизонтальна и параллельна поверхности земли. Питание подано а один из углов треугольника. Во всех случаях здесь и далее указаны минимальные значения КСВ.
Для оптимизации согласования антенны в нескольких диапазонах мы воспользовались способом (его предложил DL7AB), позволяющим настроить в резонанс на всех KB диапазонах антенну "длинный провод" и описанным, например, в [Л]. Идея заключается в следующем. В разрыв провода рамки справа и слева от точки питания включают катушки индуктивности, удлиняющее действие которых сказывается сильнее всего, когда они находятся в пучности тока, и постепенно уменьшается по мере приближения узлов тока к катушкам. Таким образом, есть две переменные величины, которые наиболее сильно в реальных условиях влияют на работу антенны на всех диапазонах: первая - индуктивность катушек, вторая - место их включения.
Минимальное значение КСВ двух вариантов антенн
| Диапазон, м | |||||||||||
| Вариант антенны | 160 | 80 | 40 | 20 | 15 | 10 | |||||
| I | 1,05 | 3,5 | 4,25 | 4,05 | 4,3 | 3,8 | |||||
| II | 1,1 | 1,1 | 1,5 | 1,3 | 1,55 | 1,05 | |||||
В той же таблице (вариант II) указаны значения КСВ по диапазонам для выполненной подобным образом антенны. Она представляла собой равносторонний треугольник с общей длиной полотна 158 м, расположенный также горизонтально относительно земли. Питание подавали по коаксиальному кабелю с волновым сопротивлением 75 Ом. В месте его подключения к рамке производили симметрирование (можно любым из известных способов) цепи питания.
Авторы опробовали два варианта симметрирования, дающие практически одинаковые результаты. В первом случае на кольцо (типоразмера К120Х80Х20) из феррита 50ВЧ-2 наматывали 10 витков (распределяя их равномерно по окружности) фидера. Во втором случае на аналогичном кольце по слою лакошелка было намотано 15 витков двух скрученных между собой отрезков монтажного провода МГШВ сечением 1 мм'. К одному концу катушки подключена рамка, к другому - фидер. В обоих случаях катушки были тщательно защищены от климатических воздействий.
Удлиняющие катушки включены в образующие угла, со стороны которого питается антенна, на расстоянии 12 м от его вершины. Катушки - бескаркасные, намотаны на оправке диаметром 45 мм и содержат 4 витка (шаг 8...10 мм) медной трубки с наружным диаметром 3,5 мм. Налаживание антенны начинают с настройки в резонанс всей системы на 160-метровом диапазоне. Для этой цели периметр антенны первоначально был несколько меньше (около 156 м) указанного выше, излишки в виде петель оставлены в точке питания. Изменяя их длину, добиваются минимума КСВ в середине диапазона. Проверив значение этого параметра в остальных диапазонах, при необходимости изменяют в небольших пределах индуктивность катушек, сдвигая или раздвигая их витки. В том случае, когда на каком-то из ВЧ диапазонов не удается добиться удовлетворительного значения КСВ, может потребоваться в небольших пределах изменение места включения катушек, что делается весьма просто способом, описанным в [Л] в разделе "двойной квадрат". Для этого за катушками авторы сделали шлейфы для настройки, при изменении длины которых катушки как бы передвигались по полотну антенны. Шлейфы представляли собой цепочки изоляторов длиной около 0,75 м, перемкнутые проводником. Варьируя его длину, изменяли тем самым длину рамки за катушками. После этой операции нужно в противоположную сторону изменить длину петель в точке питания с тем, чтобы сохранить резонанс антенны на диапазоне 160 м.
Однако, как правило, такой точной подгонки не требуется, о чем говорит многократное повторение конструкции в разных условиях и из различных материалов. Практически после настройки антенны в резонанс на 160-метровом диапазоне КСВ на всех диапазонах имел вполне приемлемое значение. Причем, как показали эксперименты, конфигурация рамки существенной роли не играет, т. е. это может быть треугольник, квадрат или многоугольник. Важно лишь, чтобы при настройке все операции выполнялись симметрично, т. е. если изменена длина, индуктивность или место включения катушки, то это должно быть сделано в обеих "ветвях".
Описанную антенну авторы сравнивали с некоторыми другими. На диапазоне 160 м при расстоянии до корреспондентов не более 1000 км она давала выигрыш в уровне сигнала не менее одного балла по сравнению с полуволновым и волновым диполями, а также лучом длиной 106 м. На более протяженных трассах разница достигала двух баллов в сравнении с полуволновым диполем и лучом, и одного балла по отношению к волновому диполю со средней высотой подвеса около 27 м. На диапазонах 80 и 40 м испытывались рамочные антенны соответствующих диапазонов, двухдиапазонная "INVERTED V", W3DZZ и штыревая на 7 МГц. Преимущество перед первыми тремя антеннами было несомненным на всех трассах, особенно значительно (до 12 дБ) оно выражалось по отношению к "INVERTED V" и W3DZZ. По оценкам корреспондентов лишь на расстоянии более 2000 км при переходе на штыревую антенну наблюдалось увеличение сигнала на один балл шкалы 5.
Наибольший интерес представляет работа подобной рамки на ВЧ диапазонах 14-28 МГц. Практически всегда при переключении с диполя или его модификации на эту антенну на любом из диапазонов сигнал возрастал максимально на два балла. При проведении DX QSO в определенных условиях прохождения не всегда, но отмечался небольшой прирост сигнала по сравнению с тем,-когда использовался четвертьволновый штырь.
Применяя метод "электрического удлинения", можно сконструировать рамочную антенну с резонансом на частоте в пределах 3,7...3,8 МГц, хорошо работающую и на всех кратных более высокочастотных диапазонах.
Г. БОЛОТОВ (UA3QA). г. Воронеж С. ЖЕМАЙТИС(UW3QR)
ЛИТЕРАТУРА
Ротхаммель К. Антенны.- М., "Энергия", 1967. ("Массовая радиобиблиотека", вып. 637).
(Радио 2/89)