Антенна Inverted V на два диапазона без трапов
Николай Большаков - RA3TOX, г. Нижний Новгород
В радиолюбительской практике широко распространена антенна Inverted-V. Она достаточно простая в изготовлении и настройке, относительно легко разворачивается в полевых условиях. Существенным недостатком её является однодиапазонность. Применение трапов решает эту проблему, но несколько усложняет конструкцию и настройку.Посмотрим на другой аспект. Эта антенна является полуволновым диполем 0,5λ. Для частоты вдвое выше она также будет в резонансе с длиной волны 1λ, но со значительно большим волновым сопротивлением. Что же нам мешает использовать антенну на диапазон 40 и 20 м, или 20 и 10 м? ... Правильно - высокое входное сопротивление на более высоком диапазоне. Но выход есть!
Чтобы запитать волновой диполь кабелем 50 Ом, можно применить четвертьволновый трансформатор. На УКВ для этих целей применяют цельнометаллическую двухпроводную линию, например, как в J-антенне. Но для КВ диапазона такой вариант получается слишком большой и сложный.
Для KB антенны удобно сделать четвертьволновый трансформатор из отрезков коаксиального кабеля.
Такой вариант был предложен в 2003 году нашим славным радиолюбителем Сергеем Макаркиным (RX3AKT) в его публикации "Однодиапазонная антенна быстрого развертывания".Моя антенна Inverted-V схематично показана на рисунке 1. Расчетная суммарная длина согласующего шлейфа (участок А плюс участок В) равна четверти длинны волны, умноженной на коэффициент укорочения (k) применяемого кабеля, который для многих марок равен примерно 0,66.
Для кабеля 50 Ом А=0,214*λ*k, В=0,036*λ*k, где λ — длина волны (м), k — коэффициент укорочения кабеля.
Рисунок 1.
Для кабеля 75 Ом А=0,206*λ*k, В=0,044*λ*k.Cогласующий шлейф и фидер должны быть выполнены из кабеля с одинаковым волновым сопротивлением.
Нижний конец отрезка B закорочен.Для облегчения расчётов я разработал калькулятор:
Не забудьте указывать частоту в два раза больше частоты вашей основной (полуволновой) антенны !
Настройка системы заключается в подборе длинны согласующего шлейфа и определении места разреза для подключения питания. Желательно использовать кабель с волновым сопротивлением 50 Ом. Точную подгонку частей шлейфа производят с помощью КСВ-метра, например NanоVNA. Если ваш трансивер имеет встроенный тюнер, то очень тщательную подборку отрезков шлейфа А и В можно не производить. Главное выдержать их сумммарную длину.
После уточнения длины шлейфового трансформатора производят монтаж места стыка кабелей. Отрезок В можно свернуть в бухту.
Для работы на двух диапазонах должна быть предусмотрена возможность отключения/включения согласующего шлейфа. Наиболее просто это можно реализовать с помощью тройника. При работе на основной частоте диполя (полволны) используем только часть А. При работе на верхней частоте - задействуем согласующий шлейф.
В моём случае вершина антенны Inv-V (7 МГц) находится на высоте 7 метров и кабель длиной около 3 м заходит непосредственно в окно 2-го этажа. Поэтому в точке соединеня отрезков А и В я использую стандартный тройник для разъемов СР-50 (Рисунок 2).
Не сложно сделать и самодельный тройник для любых типов разъемов в подходящей для этого металлической коробочке.
Рисунок 2.При работе на основной частоте антенны я отсоединяю тройник и подключаю кабель от трансивера к отрезку А (Рисунок 3). Думаю, что вполне возможно использовать какое-либо механическое устройство для переключения. Здесь всё зависит от вашего опыта.
В полевых условиях, когда вы находитесь рядом с трансивером, возможно вам хватит отрезка кабеля А. Как показал опыт работы моего земляка Алексея Игонина (RA3TLB), в поле не обязательно поднимать антенну высоко - достаточно шеста 2-3 метра. На "полевых днях" я наблюдал его работу при подвесе антенны чуть выше роста человека.
Рисунок 3.Вывод.
- Мы не меняем конструкцию антенны, а меняем только схему питания с возможностью возврата к старому варианту.
- И самое главное - увеличиваем коэффициент усиления антенны на верхнем диапазоне за счет применения полотна длиной в 1λ!
Не проверенная идея: можно рассчитать другие четвертьволновые шлейфы, чтобы использовать более высокие кратные диапазоны. Но здесь усложняется схема коммутации...
Май 2024 г.
Удачи, и до встречи на диапазонах!
73!
[ На главную ] [ Антенны ]