10.11.2018 в 00:53 (12594 Просмотров)
Тема антенн для работы в полевых условиях очень неоднозначная и актуальная. В данной статье я постарался систематизировать результаты своих экспериментов по настройке антенн, измерении их параметров и выборе согласующего устройства.
Наиболее применимым типом антенн для походных условий считаю "Длинный провод" (LW). На это есть ряд причин:
1. Для нее не нужен кабель питания. Помимо лишнего веса и объема, антенну без кабеля посередине проще натягивать.
2. Параметры LW мало меняются от высоты подвеса и типа почвы.
3. Это многодиапазонный вибратор. С помощью согласующего устройства (СУ) антенна может работать не только на кратных диапазонах, но и на любой другой частоте не опасаясь потерь в кабеле при большом КСВ или необходимости в коммутации вибраторов.
Единственная проблема - это необходимость СУ, причем это СУ должно обеспечивать согласование в большом диапазоне КСВ. Собственно говоря, выбору СУ и посвещена данная статья. Ведь как известно, не достаточно добиться хорошего согласования, надо при этом и потери минимизировать.
Существуют различные схемы СУ, способные согласовать LW. На основании своего опыта я применяю Г-образную LC цепочку в конфигурации НЧ или ВЧ фильтра. Подробнее об этом я уже писал в этой статье.
Такое же звено, но другое конструктивно, было применено в трансивере miniSW. Аналогично было изготовлено отдельное СУ.
Схема подключения.
В конструкции этих СУ индуктивность катушки меняется замыканием части витков перемычкой. На форуме cqham было бурное обсуждение на тему что же лучше: замыкать витки или оставлять концы "в воздухе". К этому эксперименту мы еще вернемся, а пока я сделал еще одно СУ, где индуктивность меняется последовательным подключением катушек по известному закону 1-2-4-8-16-32-64-128.
В данном случае и индуктивность катушек: 0,1 мкГн, 0,2 мкГн, 0,4 мкГн, 0,8 мкГн и т.д.
Так же мне не давала покоя трансформаторная схема запитки LW, предложенная PD7MAA.
Был изготовлен и испытан на анализаторе аналогичный трансформатор только на бинокле BN-43-3312.
Готовый трансформатор установил на очередной miniSW.
Где тумблером переключается либо трансформатор, либо выход 50Ом для внешнего СУ.
Итого было подготовлено 3 СУ и трансформатор в составе трансивера.
Пора выходить в поле, точнее в ближайший парк.
Методика была следующая: сначала LW подключал через трансформатор и длиной вибратора настраивал по минимуму КСВ. Затем антенну подключал через СУ и сравнивал с помощью простого индикатора напряженности поля уровень сигнала с трансформатора и через СУ.
Результаты КСВ по диапазонам при длине вибратора 18,8м. Противовес 4,8м. Почему именно такой длины - напишу позже, но на самом деле его длина не имеет большого значения.
Две таблицы потому что проводились два эксперимента в разных условиях.
Как видно, если оптимально настроить на 7МГц и 14МГц, то на 21МГц резонанс смещен. При длине вибратора 19,3м КСВ немного выравнивается.
Затем антенна была подключена через СУ. Результаты представлены в таблице ниже. Максимальный уровень сигнала принят за 1. Попутно были замерены значения индуктивности катушки и емкости конденсатора Г-звена. Второй вариант СУ с перемычкой, третий - без.
Затем к концу вибратора в виде инвередви был подключен еще один кусок провода для диапазона 3,5МГц. Здесь уже нормального перекрытия диапазонов добиться не удалось.
Так же был опробован еще один вариант LW на 14МГц.
А если провод длиной 4,8м, который использовался как противовес для LW, повесить вертикально, а в качестве противовеса подключиться к середине LW 8,9м, то получим GP на 14МГц без всяких СУ.
При этом точка запитки должна быть на высоте около 1м над землей, а концы противовесов снижаться до 0,2м. В данной антенне высота противовесов сильно влияет на резонансную частоту.
Добавлю, что в качестве вибраторов использовался провод в тканевой оплетке от Р-107. Марку не знаю. Разрывная нагрузка 27кг. 19м весит 122гр.
Кабель между трансивером и СУ марки RG-174 длиной 2м. С ферритовым кольцом весит 58гр.
Выводы для себя делаю следующие:
В качестве основной антенны буду использовать LW 19м. Для диапазона 7МГц можно обойтись одним трансформатором. В случае необходимости длину вибратора можно укоротить подгибанием его конца.
Если предполагается работа и на других диапазонах, то в качестве СУ использовать "цифровое" 1-2-4-8. Несмотря на то, что СУ с отводами показывает немного лучший результат, пользоваться гораздо удобнее именно этим. К тому же, его конструкция позволяет применить не тонкие разъемы, а стандартные 4мм. Вес такого СУ 127гр.
Таким образом имеем 4 куска провода:
LW 19м - 7МГц через трансформатор, 14МГц и выше - через СУ.
LW 8,9м - через СУ, хотя я проводил QSO и через трансформатор.
LW 40м (19м+21м) - через СУ.
GP 4,8м - напрямую.
Можно конечно использовать только трансформатор, но как показывают эксперименты, несмотря на хороший КСВ, эффективность такого способа запитки уступает СУ на Г-цепочке. Но как аварийный вариант, он может быть применен.
Приведенные замеры примерно совпадают с показаниями S-метра трансивера и рапортами корреспондентов.