Однодиапазонная антенна для быстрого развёртывания

В полевых условиях и на лесных полянах чаще всего видны вариации на тему диполь «Inverted V» или обычный диполь с двумя точками подвеса, к примеру, между деревьями. Натянуть здесь антенну хорошо будет затруднительно. Для полевых условий, а также во многих случаях и при стационарной установке может оказаться удобной антенна, имеющая две точки крепления. 

Одну точку крепления — вблизи передатчика (на земле, на окне), а вторую, например, на дереве.

Чтобы можно было питать полуволновой диполь с одного конца, применяют четвертьволновый трансформатор.

Когда-то на коротких волнах для этого использовали четвертьволновую симметричную линию (антенна «Цеппелин»). Затем на УКВ стали применять металлический четвертьволновый стакан или цельнометаллическую двухпроводную линию (J-антенна). Сегодня для KB антенны удобно сделать согласующее устройство из коаксиального кабеля.

Автор использовал полуволновой неразрезной вибратор с питанием его с конца в пучности напряжения с помощью согласующего устройства в виде короткозамкнутого четвертьволнового коаксиального трансформатора. Такая конструкция позволяет расположить излучающую и питающе-согласующую часть антенны на одной прямой и подвешивать антенну, вытягивая за противоположный конец с помощью предварительно перекинутого через блок капронового шнура.

Схема антенны

Антенна схематично показана на рисунке. Длина излучающей части равна половине длины волны на середине выбранного диапазона с учетом коэффициента укорочения (примерно 0,95). Эту длину в процессе настройки антенны изменять не нужно. Расчётная суммарная длина согласующего шлейфа (участок А плюс участок В) равна четверти длинны волны, умноженной на коэффициент укорочения применяемого кабеля, который для многих марок равен примерно 0,66. Для кабеля 50 Ом А=0,214lk, В=0,036lk, где l — длина волны (м), k — коэффициент укорочения кабеля. Для кабеля 75 Ом А=0,206lk, В=0,044lk.

Трансивер можно подключать непосредственно к шлейфу в точку на некотором расстоянии от короткозамкнутого конца. При этом нет необходимости тщательно подбирать место подсоединения, антенный тюнер выполнит сам задачу оптимального согласования. Если же есть необходимость подключения коаксиальной линии, то и в этом случае предлагаемая антенна позволит облегчить процесс согласования. Здесь также поможет то обстоятельство, что место стыка с кабелем питания расположено на некотором расстоянии от излучающей части антенны, находясь «в руках» у радиолюбителя, что помогает более тщательно подобрать сопротивление в точке питания, соответствующее волновому сопротивлению используемого фидера.

Размеры для основных диапазонов:

Диапазон, МГц Кабель 50 ом Кабель 75 ом
A (см) B (см) C (см) A (см) B (см) C (см)
28 151 25,5 509 146 31 509
21 202 34 679 194 41,5 679
14 303 51 1018 291 62 1018
7 605 102 2036 582 124 2036
3,5 1412 238 4750 1360 290 4750
1,8 4237 713 8400 4079 871 8400

 

В городских условиях иногда удается заниматься согласованием такой антенны, не выходя из квартиры, в комфортной домашней обстановке. Настройка системы заключается в подборе длинны согласующего шлейфа и определении места разреза для подключения питания. Значительно облегчает эту работу применение коаксиального кабеля с фторопластовой изоляцией. Его можно легко надставлять, пропаивая место соединения поверх экранной оплетки и не боясь ее замыкания с центральным проводником. Желательно использовать кабель с волновым сопротивлением 50 Ом.

Приведенные выше формулы справедливы в том случае, если для согласующего шлейфа и фидера применены кабели с одинаковым волновым сопротивлением.

Точную подгонку длины шлейфа производят с помощью ВЧ генератора и ВЧ вольтметра, который подключают к выходу генератора через конденсатор емкостью 1 пФ. К выходу генератора подсоединяют короткозамкнутый на противоположном конце отрезок кабеля. Понемногу укорачивая его, добиваются максимума напряжения на рабочей частоте.

После уточнения длины шлейфового трансформатора производят монтаж места стыка кабеля с антенной. Конец кабеля освобождают от верхней изоляции и оплетки и на расстоянии около 5 см крепко стягивают капроновой леской с изолятором из оргстекла. Затем к центральному проводнику кабеля припаивают провод антенны, который также стягивают с изолятором с помощью лески. Место стыка обматывают изолентой и пропитывают клеем БФ с целью гидроизоляции.

Для снятия механической нагрузки с кабеля растяжку антенны в направлении источника делают с помощью синтетического шнура, прикрепленного одним концом к отверстию в изоляторе, а другим, например, к колышку в земле. Такой полуфабрикат антенны вывешивают в пространстве на максимальном удалении от токопроводящих предметов, но так, чтобы согласующий шлейф был доступен для дальнейших манипуляций с ним.

Кабель необходимо разрезать в пропорциях, указанных на рисунке, разделать полученные части, сложить их вместе и снова соединить пайкой. В место стыка через измеритель КСВ надо подать сигнал небольшой мощности от трансивера, предварительно настроив П-контур или антенный тюнер на 50-омный эквивалент. Изменяя в некоторых пределах соотношения длин обеих кусков кабеля, надо добиться минимальной мощности обратной волны. После окончания настройки следует проверить надежность всех паек и герметизировать их.

Рабочая полоса частот такой антенной системы на десятиметровом диапазоне составила около 500 кГц, а на сорока метрах—120 кГц по уровню КСВ 1,5.

Сергей Макаркин RX3AKT

73!