Антенна «Box» на НЧ-диапазоны

В статье представлена антенна «Box» на НЧ-диапазоны, имеющей превосходные характеристики для работы с DX. Направленность антенны такова, что она имеет усиление в азимутальном угле > 180°, что позволяет только с помощью её переключения на два направления перекрыть все азимуты.

Физическая реализация коммутации довольно проста (см. рис. 1). Необходимо переключить с помощью реле фидер, отсоединив его от активного элемента (и превратив его в рефлектор) и подсоединив его через ещё один гамма-согласователь к рефлектору (и превратив его в активный элемент).

ant-11o1.gif

Рис. 1

 

Если хотите, чтобы усиление было направлено влево — запитывайте левый элемент; если вправо — запитывайте правый. Незапитываемый элемент остается разорванным в точке запитывания. Это важно, поскольку необходимо, чтобы между коаксиальным кабелем и точкой запитывания рефлектора был электрический разрыв. Анализ показывает, что закорачивание точки запитывания гамма-согласователя пассивного элемента требует дополнительного провода гамма-согласователя для получения необходимой расстройки рефлектора. Естественно, в действительности не очень практично менять точку запитывания коаксиального фидера при необходимости переключения направления. Однако требование оставлять незамкнутой неиспользуемую точку запитывания сужает круг возможных устройств для переключения. Напомним, что закороченный отрезок линии передачи в четверть длины волны выглядит со второго конца как разомкнутая цепь и служит ключом при разработке устройства переключения.

Посередине между двумя вертикальными снижениями антенны «Box» располагается экранированный ящик, содержащий два переключателя и идущие от каждого гамма-согласователя к ящику 50-омные кабели длиной l/4. Один из переключателей или соединяет этот кабель с кабелем, идущим к трансиверу, или же, во втором положении, закорачивает его на землю. Второй переключатель делает то же самое, но в обратной последовательности. Если эти условия выполнены, один гамма-согласователь будет запитан, в то время как другой будет разорван в точке запитывания. При переключении они меняются местами, равно как и диаграмма направленности.

Управляющие сигналы подаются по коаксиальному кабелю питания антенны. Поэтому необходима специальная развязка для разделения сигналов.

Вертикальная диаграмма направленности для диапазона 40 м приведена на рис. 2, а азимутальная — на рис. 3. Обе диаграммы наложены на диаграмму обычного полуволнового диполя.

ant-11o2.gif

 

 

ant-11o3.gif

 

В табл. 1 приведены геометрические размеры антенны для НЧ-диапазонов, а в табл. 2 — зависимость её параметров от частоты в диапазоне 40 м.

Таблица 1

Центральная частота, кГц

1810

X

128,0

Z

70,0

s

2,0

h

14,0

c

470

3525 67,4 35,0 2,0 6,5 390
3600 64,8 35,0 2,0 6,5 390
3795 58,0 35,0 2.0 6,5 330
7200 32,4 17,2 0,7 4,0 200

 

Таблица 2

Частота, кГц КСВ Усиление, дБд F/B,

дБ

7200 1,96 5.95 5,02
7025 1,83 6,07 5,47
7050 1,70 6,20 5,96
7075 1,57 6,31 6,49
7100 1,46 6,41 7,07
7125 1,35 6,49 7,7,
7150 1,25 6,56 8,43
7175 1,16 6,60 9,21
7200 1,08 6,62 10,10
7225 1,02 6,62 11,47
7250 1,05 6,61 12,19
7275 1,11 6,56 13,42
7300 1,17 6,51 14,89

 

Антенна «Box» имеет сравнительно хорошие характеристики и на 40 м, однако в этом диапазоне диполь на высоте 40 футов над землёй становится уже достойным соперником.

Уже на этом диапазоне она имеет меньшее усиление по сравнению с вариантом на 80 м. Антенна требует качественной земли. Простой пары противоположных радиалов может оказаться недостаточно.

Как уже говорилось в начале статьи, антенна неэффективна на диапазоне 20 м и на более высокочастотных. На 20 метрах она проигрывает типичной 3-элементной Yagi на высоте 50 футов около 10 дБ. Конструировать её для двух метров — пустая трата времени. Однако, для диапазонов 160, 80 и даже 40 м её альтернативы значительно хуже. Постройте её для одного из НЧ-диапазонов и вы — «гигант» DX!

«СQ». Перевод А. Бельского

73!