Заземлённый вертикал Ground Plane (GP) на 14 — 28 МНz

Простой вертикальный излучатель, работающий на нескольких КВ диапазонах, продолжает интересовать радиолюбителей. Здесь описан любопытный вариант выполнения такой антенны. Изюминка антенны в том, что в качестве излучателя использована заземлённая вертикальная труба. При этом антенна работает на пяти (14, 18, 21, 24 и 28 МГц) любительских диапазонах.

Из подробного описания гамма-согласования следует, что его можно использовать не только для резонансных излучателей, но и для вибраторов практически любой длины (за исключением сильно укороченных).

Но есть и ещё одно интересное его свойство, которое и позволяет сделать многодиапазонную антенну с таким согласованием.

При внимательном изучении можно обнаружить:

физическая длина трубки у гамма-согласователя почти не меняется при изменении высоты заземлённого вибратора от 0,15 λ до 0,2 λ и от 0,28 λ до 0,6 λ.

А из этого следует весьма удивительный и неочевидный вывод:

если подобрать размер заземлённой трубы попадающим в указанные выше пределы во всех требуемых диапазонах, то можно получить хорошее согласование при неизменных физических размерах как самого GP, так и трубки согласования.

Конечно, реактивная часть входного импеданса jXa будет зависеть от частоты, и конденсатор согласования придётся подстраивать при смене диапазона.

Но в данном случае на это согласимся:

невелика сложность подстроить конденсатор переменной ёмкости (даже если это приходится делать дистанционно), а удобства велики.

Полученная антенна показана на рисунке слева (не в масштабе).

Этот заземлённый вертикальный излучатель высотой 4,4 м (∅ 30 мм) с трубкой согласования длиной 1,8 м (∅ 15 мм). С помощью конденсатора переменной ёмкости 10-50 пф антенна может быть настроена в резонанс на любительских диапазонах 14, 18, 21, 24 и 28 МГц с КСВ < 1,5. Причём в полосе 18-29 МГц антенна может быть настроена с таким КСВ на любую частоту. Запитывают антенну коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. На участке 15-17 МГц получить низкий КСВ невозможно, поскольку высота антенны близка к четверти длины волны, т. е. не попадает в упомянутые выше размеры излучателя, необходимые для такого согласования. Но в диапазоне 14 МГц высота GP уменьшается до 0,2 λ и настройка снова возможна. Файл модели антенны позволяет изучить описанные выше свойства.

Практическая проверка подтвердила справедливость расчётов. Проверялась антенна в двух вариантах.

В первом варианте антенна была установлена на земле около автомобиля. Кстати, в качестве основания в автоварианте очень удобно использовать плоскую металлическую пластину примерно 30 х 30 см с небольшим шпеньком с краю для последующего крепления трубы вибратора. Пластина кладётся на землю, на её край наезжают колесом автомобиля для механической фиксации. На шпенёк надевается и растягивается мачта, к пластине крепятся противовесы. Использовались 8 проводов по 4 метра, лежащих на земле.

Во втором варианте та же самая антенна была установлена на крыше здания высотой 4 метра. Четвертьволновые противовесы (по два на каждый диапазон) лежали прямо на рубероиде.

В обоих вариантах в диапазонах 18, 21 и 24 МГц КСВ на резонансах не превышал 1,2, а в диапазонах 14 и 28 МГц = 1,5.

Настройка антенны при смене диапазона крайне проста: вращать КПЕ до минимума КСВ. Это делалось руками, но ничто не мешает использовать КПЕ без ограничителя угла поворота и небольшой электродвигатель с редуктором (например, от старого дисковода) для его вращения.

Если для вибратора используются трубы меньшего диаметра, то его надо удлинять. Так и вибратор, диаметром 10 мм, должен быть высотой 4,6 метра.

DL2KQ http://dl2kq.de/ant/3-28.htm

73!