Многие радиолюбители желают иметь антенну с переключаемой диаграммой направленности, позволяющей очень быстро менять направление максимума приема/передачи. Это чрезвычайно важно при работе в соревнованиях, что экономит время на изменения диаграммы. Существует множество видов антенн такого типа. Они разные по характеристикам, сложности выполнения, и содержат как минимум 4 элемента, позволяющие изменять диаграмму в четырех направлениях. Вниманию предлагается простейшая антенна, содержащая всего 2 элемента, и позволяющая также изменять диаграмму в четырех направлениях для диапазона 14 МГц.

Конструкция антенны показана на рисунке.

Принцип работы этой несложной антенны –следующий. Если запитать два вертикальных элемента, разнесенных на расстояние 0,25 лямбды, синфазно, то максимум излучения будет в направлениях C-D. Если питание противофазно – максимумы будут A-B. Исходя из этого, на рисунке показана схема запитки элементов антенны. Отрезки кабеля 1 и 2  - равной длины, и равны 90 градусов, или для 14 МГц – 3,48 метра. Отрезок 3 – линия задержки фазы на 180 градусов, и ее длина равна 180 градусов, или 6.97 метра. Длина кабеля 4 - любая. Все кабеля 50 Ом. В точке подключения кабеля 4, импеданс составит около 40 Ом, поэтому питание можно осуществлять непосредственно кабелем 50 Ом. Диаметры труб элементов - 20-40 мм. Кабеля питания вертикалов могут быть подключены к системе радиалов, или непосредственно к заземлению у основания вертикалов. Желательно, питающие кабеля пропустить через кольца, для дросселирования ВЧ токов оплетки.

При замкнутых контактах реле К1, питание антенны будет синфазным, и азимутальная диаграмма будет выглядеть так:

Отношение диаграммы вперед/вбок – 7,1 дб. Это более балла на прием, и более чем 4 раза по мощности на передачу.

Когда контакты реле разомкнуты, питание будет противофазным, и диаграмма изменится, и будет выглядеть так:

Отнощение вперед/вбок 32 дб, или 5 баллов на прием, на передачу это эквивалентно уменьшению излучения вбок более чем в 1000 раз. Антенна в этом варианте очень сильно подавляет боковое излучение, что позволяет избавиться от помех, приходящих с боковых направлений.

Диаграмма в вертикальной плоскости антенны, показана на рисунке ниже. Она одинакова для синфазной и противофазной запитки антенны. Угол излучения -27 градусов.

Такая антенна шумит на прием меньше, чем обычный вертикал, т.к. имеет не круговую диаграмму.

Если длину отрезка 3 сделать 45 градусов или 1,74 метра, и подключить реле таким образом,  чтобы поочередно питать антенну в точках соединения кабелей 1 и 3 или 2 и 3, можно получить диаграмму, близкую к кардиоидной. В этом случае, максимум излучения будет в направлении элемента, который включен через более длинный отрезок кабеля в данный момент. Диаграмма изображена ниже. Отношение вперед/назад 15дб, или 2,5 балла. В этом случае, направления можно менять только вперед/назад. Ширина диаграммы - 225 градусов по уровню минус 3 дб.

Питание реле может быть любым, например, по коаксиальному кабелю, с последующим разделением постоянного и ВЧ тока, при помощи ВЧ дросселя.   Реле должно быть ВЧ, и выдерживать достаточный  ток, питающий антенну.

Эта антенна однодиапазонная, но она с успехом может быть применена и на других диапазонах, если провести перерасчет элементов, расстояний и длинy кабелей. Методика этого процесса уже описывалась мной ранее.