Двухпроводная, двунаправленная АБ, содержащая всего два трансформатора, описана в книге Джона Деволдера. Думается она представит определенный интерес для радиолюбителей.

На рисунке ниже показана АБ, имеющая направленную диаграмму, которую можно переключать на 180 градусов. Расположив АБ, к примеру, с запада на восток, можно переключать максимум ее приема с выбранных направлений.

Принцип действия этой антенны основан на том, что волны, приходящие с направления З, наведут в обоих проводах АБ ЭДС одинаковой фазы и амплитуды. Поскольку расстояние между проводами небольшое, условие синфазности ЭДС выполняется легко. Наведенная ЭДС движется к открытому концу линии. Достигнув разомкнутого конца линии, ЭДС разомкнутого провода отразится полностью назад, ввиду того, что провод не имеет нагрузки, вернее, нагрузка неопределенная, имеющая бесконечное сопротивление. Одновременно с этим, отраженная ЭДС, будет иметь фазу, отличающуюся на 180 градусов от первоначальной. В итоге, на транформаторе Т1, мы получим на концах первичной обмотки ЭДС с разностью фаз 180 градусов. Транформатор будет работать в обычном режиме, трасформируя принятую ЭДС сигнала во вторичную обмотку Т1. Т2 в этом случае не работает, поскольку противофазные ЭДС дают нулевой потенциал на среднем выводе обмотки, т.е. взаимно уничтожаются.

Когда сигнал придет с направления П, он также наведет ЭДС, которая про двум проводам АБ придет с одинаковой фазой к обмотке Т1, поскольку провода одинаково нагружены. Т1 в этом случае работать не будет, поскольку ЭДС синфазны, и вся ЭДС со средней точки Т1 пойдет к обмотке Т2. В этом случае, будет работать Т2.

Детальная схема коробки К, показана на рисунке. Переключение диаграммы производится с помощью реле Р1, имеющего 2 пары контактов. Питание реле не показано на схеме, но оно может быть любым, например, подача в кабель постоянного напряжения, с последующим отделением его от обмоток трансформаторов.

В верхнем по схеме положении, АБ принимает с направления З, а в нижнем – с противоположного, т.е. П.

Для того, чтобы выполнить условие заземления одного из проводов АБ, и в то же время, соблюсти идентичность двух проводов открытой линии, рекомендуется конец линии сделать наклонным. Наклонные концы линии, подходят к металлическому штырю, вбитому в землю на глубину 2-3 метра. Высота вбитого штыря над землей должна составлять 8-10 см. Один из проводов(любой) крепится к изолятору, а второй – к штырю.

Для того, чтобы избежать паразитного приема на оплетку кабеля, трансформаторы, провода соединения трансформаторов, следует начало линии также максимально приблизить к земле, сделав и эту часть линии наклонной. Провода линии, лучше зафиксировать на изоляторах, с последующим вводом их в коробку транформаторов К.

От коробки отходит один кабель 50 Ом, который лучше всего проложить по земле, для минимизации паразитного приема на кабель, в результате чего ухудшится отношение диаграммы антенны вперед/назад.   Кабель должен переключаться с Т1 на Т2 и наоборот, причем свободная, не подключенная в данный момент обмотка Т1 или Т2, должна быть нагружена на резистор 50 Ом.

Расчет трансформаторов.

Едва ли не самой главной частью этой АБ, являются трансформаторы Т1 и Т2. От их работы зависит диаграмма антенны.

Для их расчета, нам надо знать импеданс АБ и импеданс двухпроводной линии.

Импеданс АБ можно вычислить:

 

Z1= 69 lg[4h/d SQRT[1+(2h/S)]

Где h – высота линии над землей

d - диаметр проводов

SQRT – квадратный корень

S – расстояние между проводами.

Все величины - должны быть в одинаковых единицах измерения.

Формула справедлива только для воздушных линий, имеющей постоянную высоту подвеса.

Поскольку по всей длине нашей АБ, линия имеет переменную высоту, лучше всего, после установки АБ, измерить фактический импеданс на рабочей частоте.

Пример: рассчитаем импеданс АБ для h- 1.8m(1800мм), провод 1,8мм, расстояние 60мм.

Z = 309 Ом.

Импеданс 2-х проводной линии:

Z2 = 276 lg 2S/d

Для тех же исходных данных, Z2 = 503 Ом.

Теперь рассчитаем сначала Т1 для нашей АБ.

Кабель будем использовать 50 Ом.

Отношение кол-ва витков первичной ко вторичной обмотке(коэффициент трансф.):

K = SQRT(Z2/Zk)= SQRT(503/50)= 3.17

Где Zk – сопрот. кабеля

Для колец с проницаемостью 10000 и внешним диаметром 10-12 мм, на НЧ,  вторичная обмотка для кабелей 50 Ом должна содержать 3 витка, а для кабеля 75 Ом – 4 витка. Для колец 5000 – 7 и 9 соответственно.

Исходя из этого, первичная обмотка Т1, должна иметь в 3,17 раза больше витков, т.е. 9,5 витков.

Т1 должен быть намотан на кольце, с равномерным расположением первичной и вторичной обмоток. Обмотки должны занимать примерно по ¼ периметра кольца.

Обмотки следует зафиксировать от перемещения.

Рассчитаем Т2.

Коэффициент трансформации:

K = SQRT(Z1/Zk) = SQRT(309/50) = 2.48

Первичная обмотка Т2 будет такой же как у Т1, т.е. 3 витка, а вторичная – в 2,48 раза больше, или 7,5 витков. Этот трансформатор, можно изготавливать как Т1, но можно применить и автотрансформаторную схему включения. Можно также применить и трифилярную намотку, но для получения не целого коэффициента трансформации, следует сделать отвод от части суммы всех трех обмоток.

Оба трансформатора можно намотать проводом 0,3-0,5 мм.

Провода АБ должны быть на одной высоте, и они должны быть зафиксированы на одном расстоянии друг от друга. Возможно применение витой пары проводов.

Хотелось бы еще в заключении отметить, что наилучшая длина АБ для 1.8 и 3.5 МГц, составляет 200 метров.

 

,,Low band DXing,, John Devoldere.