ТРЕХЭЛЕМЕНТНАЯ НАПРАВЛЕННАЯ АНТЕННА С ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОЛЯРИЗАЦИЕЙ (HB9RU)
В.ЕФРЕМОВ (UA6HGW), 357623, Poccия г.Ессентуки-23, а/я 109.
В практике любительской радиосвязи все большее распространение получают антенны с вертикальной поляризацией. Конкретно можно выделить высокочастотные КВ-диапазоны и УКВ-диапазоны 144 и 430 МГц, на которых эта антенны сейчас часто используют. К этому побуждает ряд существенных причин, среди которых, например, необходимость поддерживать связь с подвижными объектами и носимыми радиостанциями, трудности в подборе места и отсутствие необходимой площади для размещения эффективной антенны с горизонтальной поляризацией, возможность при определенных условиях уменьшить помехи ТВ-приему, если для него применяются симметрированные антенны с горизонтальной поляризацией. Все это побуждает искать различные пути повышения эффективности таких антенн. В особенности все сказанное выше относится к стационарным антеннам. Для этих случаев часто применяют коллинеарные антенны или многоэлементные направленные антенны типа "волновой канал". Оба варианта, по сравнению с простыми вертикальными антеннами,имеют более значительные размеры и вес [1,2]. В недавно вышедшем сборнике [3] приведено описание трехэлементной антенны, имеющей уменьшенные размеры. В зарубежной литературе подобные антенны описаны более подробно [4...8] и известны давно как "HB9RU-Beam". Причем размеры этих конструкций минимальны, т.е. элементы выполнены из расчета четвертьволновой антенны. Такие размеры позволяют использовать направленные антенны в качестве мобильных или переносных, изготовленных для УКВ-диапазонов 144 и 430 МГц. Причем по сравнению с вариантом, описанным в сборнике [3], в [4...8] нет упоминания о необходимости применения дополнительных противовесов.
Puc.1
На рис.1 показана конструкция и приведены размеры антенны, рассчитанной для работы на высокочастотных КВ-диапазонах. Ее главные особенности - отсутствие противовесов, роль которых, очевидно, выполняет металлическая траверса. Настраиваемый удлиненный вибратор позволяет получить оптимальное согласование с 50-омным коаксиальным кабелем питания. В литературе [4,5] приводятся основные технические характеристики антенны:
- коэффициент усиления - 7дБ;
- отношение вперед-назад - более 15дБ;
- КСВ - не более 1,3 в полосе пропускания около 300 кГц.
Подобная конструкция была повторена и испытана автором, но в стационарном варианте - при наличии под основанием вибратора вертикальной несущей металлической мачты и двух резонансных противовесов. Такое техническое решение было обусловлено как конкретными сложившимися условиями, так и опасениями получить антенную систему с низким КПД.
На рис.2 показан внешний вид испытанной конструкции. Хотя подтвердить все указанные выше характеристики в процессе испытаний антенны не удалось, она оказалась достаточно эффективной, а выбранное конструктивное исполнение - устойчивым к достаточно неблагоприятным природным воздействиям.
Puc.2
На рис.3 показан вариант конструкции антенны с гамма-согласованием, предложенной в [8] для УКВ-диапазонов 144 и 430 МГц.
Puc.3
Отдельные элементы этой конструкции показаны на рис.4 и 5. В качестве траверсы можно применить уголок или П-образный профиль из дюралюминия.
Puc.4
Puc.5
Размеры антенны и данные элементов
|
Диапазон, МГц |
Директор Д, мм |
Вибратор В, мм |
Рефлектор P, мм |
Расстояние А1, мм |
Расстояние А2, мм |
Емкость С1, пФ |
Расстояние Б1, мм |
Длина Б2, мм |
Рисунок N |
|
14 |
3560 |
6980 |
6120 |
2110 |
3170 |
90 |
- |
- |
1 |
|
18 |
2735 |
5440 |
4780 |
1650 |
2475 |
90 |
- |
- |
1 |
|
21 |
2350 |
4670 |
4100 |
1420 |
2120 |
80 |
- |
- |
1 |
|
24 |
1990 |
3960 |
3480 |
1200 |
1800 |
80 |
- |
- |
1 |
|
28 |
1745 |
3470 |
3020 |
1050 |
1580 |
70 |
- |
- |
1 |
|
50 |
990 |
1970 |
1730 |
595 |
895 |
50 |
- |
- |
1,2 |
|
144 |
380 |
520 |
610 |
170 |
287 |
- |
135 |
45 |
3 |
|
432 |
126 |
170 |
203 |
56,6 |
95,6 |
- |
45 |
15 |
3 |
Выбор внешнего диаметра трубок и толщины их стенок зависит от рабочего диапазона, т.е. конкретной длины элементов, и в большей степени определяется необходимостью обеспечения прочности конструкции. Наиболее подходящими для изготовления элементов антенны являются трубки из дюралюминия. При этом элементы, в особенности вибратор, лучше выполнять по типу телескопических - из трубок различного диаметра. После окончательной настройки антенны положение трубок закрепляют посредством болтов, как показано на рис.2.
Литература
1. Радио, 1980, N3.C.58.
2. KB, 1996, N2, C.38
3. Антенны спутниковые, KB, УКВ, Си-Би, ТВ, РВ. -М.:
Символ-Р, 1998., c.238.
4. Аматерске радио, 1976, N8, c.313.
5. CQ DL, 1975, N 4.
6. Schlatter E. Трехэлементный вертикальный Beam. OLD MAN 44,1976, Н5.Р.22-24
7. OLD MAN 46,1978, Н1.
8. Rohlander W. HB9RU-Beam для 144 и 430 МГц. - Funkamateur, 1982, N10, c.509.
Радиолюбитель. КВ-УКВ. 6-2000.