Эффективная балконная антенна на 145МГц
UA6HJQ, город-курорт Кисловодск
май 2005г.
Мне понадобилась простая антенна, с хорошими характеристиками для работы на 145МГц из дома, когда нет возможности установить антенну на крыше, из автомобиля на стоянке, в походе. Перебрав разные конструкции, я остановился на двух элементной антенне. Несмотря на простоту (я бы даже сказал: банальность) конструкции, у неё много приемуществ, а простота изготовления, позволяет назвать её 'конструкцией выходного дня'.
На фотографиях вы видите, как эта антенна установлена у меня на балконе. Конструкция получилась крепкой, дождь и сильный ветер ей не страшны. До этого, на балконе стояло несколько разных антенн: зигзаг без рефлектора, фирменные A-100 и A-200, но именно эта конструцию доказала свою эффективность, поэтому остальные антенны я убрал, за ненадобностью.
При установке на крыше, 2эл. на 145МГц не прогрывают коллинеарной антенне 3x5/8, я проверял A-1000 длиной 5метров. При тестировании, на расстоянии 50км, сигнал от A-1000 и 2х элементной антенны был одинаковым. Так и должно быть потому что, A-1000 имеет реальное усиление примерно 4дб, а описанная здесь 2х эл. антенна 4.8дб. Она всегда выигрывала у любых автомобильных антенн типа: 1/4, 1/2, 5/8, 6/8, 2x5/8. Если две такие антенны сфазировать вместе, они уверенно выигрывают у A-1000. Проверьте сами и убедитесь в этом.
Рассмотрим конструкцию, она очень простая (хотя возможно и не красива внешне, я ее сделал за 20 минут) и состоит из рефлектора длиной 1002мм и разрезного вибратора длиной 972мм (разрыв для кабеля 10мм). Расстояние между рефлектором и активным элементом, примерно 204 - 210мм. Сами элементы выполнены из 4мм проволоки в изоляции. Если у вас провод будет другой, нужно скорректровать размеры. Места пайки, залепите сырой резиной, чтобы влага не попадала. КСВ от 144 до 146МГц, примерно 1.0 - 1.1, измерения проводились прибором SWR-121.
Входное сопротивление антенны 12.5ом, для оптимального согласования с кабелем 50ом, я использовал трансформатор сделанный из двух кусков пятидесятиомного кабеля. Они должны иметь одинаковую длину по 37 - 44см (при настройке подберите точнее) каждый. Оба куска кабеля, нужно прижать друг к другу по всей длине. Вот собственно и все.
Рекомендую эту антенну всем, вместо штырей, зигзагов, фирменных коллинеарных антенн и прочей гадости, на которых пишут явно завышенное усиление!
Если сравнивать её с двумя квадратами, то при примерно равном усилении, на два квадрата вам понадобится 4 метра проволоки, а на эту антенну только два. Для двух квадратов, нужна будет более крепкая палка, потому что они будут заметно тяжелее. Разница в усилении составляет 0.3 дб, что совсем несущественно при реальных QSO, зато подавление по бокам и сзади у 2ел. антенны значительно меньше и это тоже плюс, нам ведь нужна круговая диаграмма направленности. Антенну легко смоделировать в MMANA и проверить ее характеристики, здесь лежит готовый ММА файл.
Вариант с большим усилением
Многие спрашивают, как еще более поднять усиление описанной антенны и при этом сохранить широкий лепесток. Веть при добавлении элементов, будет не только расти усиление, но и сильно сужаться лепесток. Все очень просто, нужно сфазировать несколько однотипных антенн. На рисунке показано как это сделать.
Проще всего сфазировать 2 или 4 антенны, разносить их нужно только по вертикали, потому что, горизонтальный разнос, также сузит главный лепесток. Поскольку описанная антенна обладает слабой направленностью, вы получите антенну с больщим усилением и практически круговой диаграммой.
Еще один важный плюс соединения нескольких однотипных антенн, это улучшение качества приема мобильных станций, находящихся в движении. Да, да, на эту простую конструкцию мобильные станции будут приниматься значительно лучше чем на различные фирменные штыри длиной 5 - 7 метров (типа А-1000, 3x5/8 и др.).
Также рекомендую ставить такие антенны в городах которые окружены со всех сторон горами. Теперь многочисленные 'отраженки', возникающие в таких местах, будут работать на вас. В таких условиях 2 х 2 реально будет выигрывать у 'солидных' многоэлементных антенн. Реальное усиление конструкции из двух антенн, примерно 7.3дб. Но учтите, что принимать она будет лучше чем одиночная антенна с реальным усилением 8-10дб. Четыре сфазированные антенны, будут иметь усиление 12.3дб, при этом направленность будет практически круговой! Никакая одиночная антенна не сможет тягаться с ней!
Походный вариант
Через некоторое время, был сделан разборный вариант антенны, для походов и экспедиций. Испытания в полевых условиях, подтвердили хорошую её эффективность, она не уступает коллинеарным антеннам длиной 3 - 5 метров
(2x5/8 или 3x5/8) при дальности до 50км и выигрывает у них на дистанциях от 90км и более. На фотографии, показан походный вариант антенны, в разобранном виде. Для сборки антенны, требуется 30 секунд. В качестве бума, используется водопроводная пластиковая труба, длиной 510мм и диаметром 21мм. Размеры элементов, были немного скорректированы, потому что использовалась другая проволока. Для такой маленькой антенны, всегда найдется место в вашем рюкзаке, да и на больших высотах, в горах, вам не придется прикладывать чрезмерные усилия для ее удержания (кто был на 4000 и выше, знает о чем я говорю). Весь кабель и трансформатор находятся внутри пластиковой трубы, это защищает их от случайных обрывов и влаги. Антенну можно ремонтировать прямо в походе, погнутые элементы достаточно выпрямить рукой. Хотя делать этого не приходилось, потому что там и ломаться то нечему....
Вариант 50-омной антенны
По просьбам 'лентяев', которые не хотели делать трансформатор, я расчитал антенну с сопротивлением 50ом, для непосредственного соединения с кабелем идущим к радиостанции.
Внешний вид остался прежним. Кабель подключается к активному элементу напрямую, для улучшения симметрирования, рекомендую сделать один виток вокруг ферритового кольца, как можно ближе к месту пайки. Усиление, этого варианта антенны, несколько меньше и составляет приблизительно 4.3дбд. Размеры даны для проволоки диаметром 4мм, если у вас другой материал, нужно скорректировать размеры. Расстояние между рефлектором и активным элементом, нужно подобрать точнее, в пределах 415 - 440мм, до получения минимального КСВ.
Отзывы об антенне
RZ6HON сообщает, что сделал конструкцию и установил ее, у себя на балконе, вместо автомобильного штыря. Слышимость станций на расстояии 20 - 40км заметно улучшилась. Общее впечатление - положительное. Штырь демонтирован и убран в дальний угол.
RW6HQN констатирует, что после установки 2ел антенны, связь из Пятигорска с Кисловодском стала значительно лучше, до этого работала A-1000, установленная на крыше.
В Пятигорском радиоклубе RZ6HXA установлена аналогичная антенна, она работает лучше чем стоящая рядом самодельная Super-J.
Станция UE6GGG работала с горы Большое Седло (высота 1409м), на эту антенну и штырь 5/8. 2-х элементная антенна давала неоспоримое приемущество, с портативки мощностью 5Вт, легко удавались связи в радиусе 200км.
Испытания и отзывы RZ3AIX в статье: ' Двухэлементная антенна Яги 144 MHz Балконный вариант'.
