Антенна DX-2000
Коротковолновики часто используют вертикальные антенны. Для установки таких антенн, как правило, требуется небольшое свободное пространство, поэтому для некоторых радиолюбителей (особенно проживающих в густонаселенных городских микрорайонах) вертикальная антенна — единственная возможность выходить в эфир на коротких волнах.
Одной из пока малоизвестных вертикальных антенн, работающих на всех KB диапазонах, является антенна DX 2000. В благоприятных условиях антенну можно использовать для проведения DX-радиосвя-зей, но при работе с местными корреспондентами (на расстояниях до 300 км) она уступает диполю.
Как известно, вертикальная антенна, установленная над хорошо проводящей поверхностью, имеет почти идеальные "DX-свойства", т.е. очень низкий угол излучения. При этом для ее установки не требуется высокая мачта.
Многодиапазонные вертикальные антенны, как правило, конструируются с заградительными фильтрами (трапами) и работают они практически так же, как однодиапазонные четвертьволновые антенны. Применяющиеся в профессиональной KB радиосвязи широкополосные вертикальные антенны не нашли большого отклика в KB радиолюбительстве, но имеют интересные свойства.
На рис.1 а — 1в изображены наиболее популярные у радиолюбителей вертикальные антенны — четвертьволновой излучатель, электрически удлиненный вертикальный излучатель и вертикальный излучатель с трапами. Пример т.н. экспоненциальной антенны приведен на рис.1 г.
Такая объемная антенна имеет хорошую эффективность в полосе частот от 3,5 до 10 МГц и вполне удовлетворительное согласование (КСВ<3) вплоть до верхней границы KB диапазона (30 МГц). Очевидно, что КСВ = 2 — 3 для транзисторного передатчика очень нежелателен, но, учитывая широкое распространение в настоящее время антенных тюнеров (часто автоматических и встроенных в трансивер), с высоким КСВ в фидере антенны можно мириться. Для лампового выходного каскада, имеющего П-контур, как правило, КСВ = 2—3 не представляет проблемы.
Вертикальная антенна DX 2000 (рис.2) является своеобразным гибридом узкополосной четвертьволновой антенны (Ground Plane), настроенной в резонанс в некоторых любительских KB диапазонах, и широкополосной экспоненциальной антенны. Основа антенны — трубчатый излучатель длиной около 6 м.
Он собран из алюминиевых труб 035 и 20 мм, вставленных друг в друга и образующих четвертьволновой излучатель на частоту примерно 7 МГц. Настройку антенны на частоту 3,6 МГц обеспечивает включенная последовательно катушка индуктивности 75 мкГн, к которой подсоединена тонкая алюминиевая трубка длиной 1,9 м.
В согласующем устройстве используется катушка индуктивности 10 мкГн, к отводам которой подключается коаксиальный кабель. Кроме того, к катушке подключены 4 боковых излучателя из медного провода в ПВХ-изоляции длиной 2480, 3500, 5000 и 5390 мм. Для крепления излучатели удлинены нейлоновыми шнурами, концы которых сходятся под катушкой индуктивности 75 мкГн.
При работе в диапазоне 80 м заземление или противовесы требуются обязательно — хотя бы для защиты от грозы. Для этого можно глубоко закопать в землю несколько оцинкованных железных полос. При монтаже антенны на крыше дома очень трудно найти какую-нибудь "землю" для КВ. Даже хорошо изготовленное заземление на крыше не имеет нулевого потенциала относительно "земли", поэтому для устройства заземления на бетонной крыше лучше всего использовать металлические конструкции, имеющие большую площадь поверхности.
В применяемом согласующем устройстве заземление подключается к выводу катушки, в которой индуктивность до отвода, куда подключается оплетка кабеля, составляет 2,2 мкГн.
Столь малая индуктивность недостаточна для подавления токов, протекающих по наружной стороне оплетки коаксиального кабеля, поэтому следует изготовить запорный дроссель, свернув около 5 м кабеля в катушку диаметром приблизительно 30 см.
Для эффективной работы любой четвертьволновой вертикальной антенны (в том числе, DX 2000) обязательно следует изготовить систему четвертьволновых противовесов.
Антенна DX 2000 была изготовлена на радиостанции SP3PML (Войсковой клуб коротковолновиков и радиолюбителей PZK). Эскиз конструкции антенны приведен на рис.3. Излучатель антенны был выполнен из прочных дюралевых труб 030 и 20 мм. Растяжки, служащие для крепления медных проводов-излучателей, должны быть устойчивы и к растяжению, и к погодным условиям. Диаметр медных проводов следует выбирать не более 3 мм (для офаничения собственного веса), и желательно использовать провода в изоляции, что обеспечит устойчивость к погодным условиям.
Для фиксации антенны следует применять прочные изоляционные оттяжки, которые не растягиваются при изменении погодных условий. Распорки для медных проводов излучателей должны быть выполнены из диэлектрика (например, ПВХ-трубы 028 мм), но для повышения жесткости их можно изготовить из деревянного бруска или другого, как можно более легкого материала.
Вся конструкция антенны насаживается на стальную трубу не длиннее 1,5 м, предварительно жестко прикрепленную к основанию (крыше), например, стальными оттяжками. Антенный кабель может быть подключен через разъем, который, однако, должен быть электрически изолирован от остальной части конструкции.
Для настройки антенны и согласования ее импеданса с волновым сопротивлением коаксиального кабеля предназначены катушки индуктивностью 75 мкГн (узел А) и 10 мкГн (узел В). Антенну настраивают на требуемые участки KB диапазонов подбором индуктивности катушек и положения отводов.
Место установки антенны должно быть свободно от других конструкций, лучше всего, на расстоянии до 10 — 12м, тогда влияние этих конструкций на электрические характеристики антенны невелико.
По материалам статей,
опубликованных в журнале
"Swiat Radio" №5/2005 и №4/2006.
Подготовил А.Артюшин, EU1OA.
KB и УКВ 5/2OQ8