Антенна на 144 МГц с круговой диаграммой в двух плоскостях

На 2-х метровом диапазоне, как правило, применяются антенны, как с вертикальной поляризацией (для мобильной связи и работе через репитеры), так и с горизонтальной. При этом хочется иметь на всё это одну антенну с круговой диаграммой направленности и в горизонтальной, и в вертикальной плоскостях. 

Последнее очень важно при работе через спутниковые (ИСЗ) ретрансляторы. Для этих целей, как правило, применяют несколько антенн, что снижает оперативность в работе при условии дальнего нестабильного прохождения на 2-метровом диапазоне.

Автору (UT5VD) удалось решить вопрос, применив антенну, практически, со сферической диаграммой направленности. При этом антенна может излучать и, соответственно, принимать электромагнитные волны, как с вертикальной, так и с горизонтальной поляризацией.

Основой в конструкции стала популярная J-антенна (см. рис. выше). Антенна представляет собой вертикальный диполь, питаемый с нижнего конца, с помощью короткозамкнутой четвертьволновой линии. Как известно, эта антенна работает только с вертикальной поляризацией и имеет круговую диаграмму в горизонтальной плоскости с глубоким минимумом в вертикальном направлении.

Было предложено изменить форму вертикального излучателя такой антенны, изогнув диполь пополам — под 90°. При этом горизонтальная часть диполя, в первом варианте, состояла из двух противоположных элементов длиной четверть волны каждый:

В последней модификации антенны было предложено выполнить горизонтальную часть излучателя из четырёх взаимно перпендикулярных отрезков, длиной четверть волны, имеющих электрический контакт с вертикальной частью излучателя:

Конструкция антенны проста в изготовлении и легко повторяема даже для начинающих радиолюбителей. Вертикальные части антенны выполнены из трубы диаметром 32 мм. Материал — бронза, латунь, медь, а также алюминиевые сплавы при условии обеспечения надежного электрического контакта всех частей антенны и согласующего устройства (пайка или сварка). Горизонтальная крестовидная часть изготовлена из прутка или трубки диаметром 6 мм (материал — аналогичный с примененной трубой диаметром 32 мм).

У этой конструкции сохраняется преимущество J-антенны, при котором нижний конец короткозамкнутой четвертьволновой линии может быть заземлен, например, электрически соединен с заземленной мачтой и в этом случае вся антенна может служить хорошим молниеотводом.

Настройка заключается в подборе места подсоединения кабеля питания к согласующей линии по минимуму КСВ.

Был применён кабель марки РК-75, но можно использовать и фидер с волновым сопротивлением 50 Ом. При указанных выше размерах и 75-омном фидере КСВ=1,0 вблизи 145,5 МГц.

Антенна установлена на металлической заземленной мачте, на высоте 7 м над землей, но можно использовать мачту из любого материала и конструкции. Посторонние токопроводящие предметы должны быть удалены от горизонтальных элементов более чем на 2 метра. При соответствующем изменении геометрических размеров такую антенну можно построить и для других УКВ диапазонов.

Антенна показала неплохие результаты при всех видах прохождения, а также при связях через любительские ИСЗ в зоне их видимости и без провала сигнала «над головой».

Во время «Полевого дня» был проведён эксперимент, в ходе которого сигналы маяка, на котором использовалась описываемая антенна, принимали на антенны как с вертикальной, так и с горизонтальной поляризацией примерно с одинаковой громкостью.

На рисунках показаны два варианта подключения кабеля к согласующей линии. В первом случае центральная жила подпаяна к проводнику линии, соединённому с излучателем, а в авторском варианте — наоборот. Оба варианта равнозначны, хотя в публикациях чаще встречается способ подключения кабеля, как на первом изображении.

UT5VD

73!