Полуволновой слопер на 1,8 МГц

Каким образом найти решение, если есть желание установить полуволновой слопер на 1,8 МГц, а высота дома всего 25-30 метров. Если сделать угол наклона луча слишком большим — будет проигрыш в диаграмме, ввиду того, что появляется горизонтальная составляющая излучения с высокими углами, что ухудшает диаграмму и эффективность работы антенны в целом.

Однако, оказывается есть достаточно простое решение. Оно основано на том явлении, что конец любой открытой антенны, очень слабо влияет на излучение антенны, её диаграмму и эффективность её работы. Он лишь дополняет антенну до её резонансной длины. Допустимо изгибать до 30% длины плеча, что слабо влияет на характеристики антенны.

Исходя из этого, предлагается проект слопера на 1,8 МГц, при ограниченной высоте подвеса. На рисунке условно показано здание, высота которого составляет от 25 метров или, примерно, 9-ти этажное здание.

Наклонный луч А, длиной 25,82 м, а изогнутое плечо В — 14,11 м, с высотой подвеса 2,9 м, что является безопасной высотой. Можно также применить два отрезка по 8 м, расходящихся от конца наклонного луча в разные стороны. Это абсолютно не влияет на диаграмму, но может оказаться полезным, если не хватает расстояния для одного 14 метрового отрезка Б.

На конце проводов — всегда максимум напряжения, которое может достигать 3-10 кВ и более, в зависимости от мощности в антенне и её добротности.

Два радиала В и Г длиной по 37,62 м, расположены в линию, что очень важно для диаграммы, и крепятся к соседним зданиям или другим опорам. Если их расположить под углом менее 180 градусов — резко возрастает нежелательная горизонтальная составляющая излучения, что делает антенну малопригодной для дальних связей. Только при расположении радиалов в линию, происходит компенсация горизонтальной составляющей излучения.

Очень важен угол наклона альфа. Моделирование на EZNEC показывает, что предельно допустимым можно считать угол в 300, но лучше использовать 250 и менее. При большом значении угла альфа, очень сильно возрастает горизонтальная составляющая излучения, поскольку увеличивается величина горизонтальной составляющей (проекция по оси Х или Y). Антенна становится не чисто вертикальной, а промежуточной — вертикально-горизонтальной.

Устанавливать слопер лучше всего с торца здания, с тем, чтобы уменьшить его влияние. Здание очень сильно экранирует излучение антенны назад, причём, чем шире здание — тем большее ослабление заднего сектора излучения антенны.

Нижний отрезок Б можно устанавливать под любым углом по горизонтали — вперёд, назад, вбок и т.д. Существенного влияние на диаграмму это не оказывает.

На рисунке ниже показана вертикальная диаграмма излучения антенны в двух плоскостях: вперёд-назад (белым цветом) и боковое (жёлтым). Крупным пунктиром показана вертикальная составляющая бокового излучения, а мелким — горизонтальная. Сплошная жёлтая линия — суммарная боковая диаграмма. Зелёным пунктиром обозначена горизонтальная составляющая в главном направлении вперёд/назад. Она очень незначительна.

Как видно из диаграммы, слопер имеет прижатое к земле излучение, что очень хорошо подходит для дальних, трансконтинентальных связей. Усиление антенны вперёд 1,06 дб, вбок — чуть больше 2,25 дб.

Расчёт импеданса антенны на EZNEC, при среднем качестве земли, показывает, что антенна имеет импеданс

Z= 26 +j3 Ом

В реальных условиях, импеданс может отличаться от расчетного, поэтому лучше всего его все же измерить. Исходя из этого, питать антенну лучше всего кабелем 50 Ом, а для согласования, надо включить в точке питания антенны параллельно кабелю емкость 1653 пФ, а последовательно с кабелем — индуктивность 1,89 мкГн. Добротность катушки следует делать высокую, поскольку от этого зависят потери согласования. При добротности 200, потери составят всего 0,4%. Центральная жила кабеля подключается к наклонному проводу, а оплетка — к радиалам.

Провод для антенны применяется обычный — 1,5 мм, медь или биметалл.

Все попытки создать двухдиапазонный вариант этой антенны для 1.8 и 3.5 МГц, к положительным результатам не привели. Эта антенна работает хорошо только в однодиапазонном варианте.

Очень важно при установке учесть близость наличия впереди антенны и по бокам высоких зданий, или других предметов, мешающих излучению. Эта проблема уже освещалась, поэтому это просто напоминание. Для 1,8 Мгц, в радиусе 120 метров, высота любых преград не должна превышать высоту 19,9 метра, если допустить, что максимум излучения приходится на угол 25 градусов к горизонту. Если брать угол меньше (50), то в этом случае, на расстоянии 120 метров, высота преград не должна превышать 3,7 метра. Для более высоких частот, эти величины будут пропорционально уменьшаться. Только в этом случае, энергия без потерь уйдёт в ионосферу. В противном случае — неизбежны переотражения энергии от преград, и её потеря. Это очень важный момент, который многие незаслуженно игнорируют. Для нормальной работы, вертикалы требуют много свободного места.

Такой вариант решения проблемы малой высоты подвеса антенны, вполне может найти применение.