Пятидиапазонный Ground Plane (GP)

Обычно многодиапазонный GP выполняют как набор расположенных рядом трубчатых 1/4L вибраторов, либо, как один вибратор с переключаемым по диапазонам согласующим устройством, и ещё — среди радиолюбителей получила распространение экспоненциальная антенна UW4HW, известная также под названием «морковка». 

Первый вариант GP удобен тем, что не требует коммутации, но зато дорог и сложен конструктивно — требуется много труб (своя на каждый диапазон). Второй — прост по конструкции излучателя, но требует переключаемого согласующего устройства.

Антенна, широко используемая в служебной связи, адаптированная для любительских диапазонов UW4HW, известная как «морковка», имеет хорошие характеристики в непрерывном диапазоне частот от 14 до 28 МГц, но требует изолированной мачты. Кроме того, для радиолюбительской связи непрерывное перекрытие по часто те не нужно и даже вредно — возможны дополнительные помехи из-за перегрузки приемника мощными (десятки киловатт!) сигналами вещательных и служебных станций, расположенных между любительскими диапазонами. Модернизированная «морковка» с заземленной мачтой более удобна конструктивно, но имеет значительную неравномерность КСВ по диапазонам (особенно на 21 МГц, где КСВ может достигать 3). Оба варианта «морковки» не имеют никаких подстроек, и можно только смириться с полученными значениями КСВ — подстроить-то нечем. Особенно это неприятно, когда антенна расположена низко, и из-за влияния окружающих предметов (листовые будки, TV антенны, и т.д.) КСВ может вырасти весьма значительно.

На рисунке ниже показана пятидиапазонная (14, 18, 21, 24, 28 МГц) Ground Plane (GP), которая сочетает в себе достоинства вышеупомянутых антенн — имеет только одну заземлённую трубу, не требует коммутации и имеет возможность независимой настройки каждого диапазона.

Рис. 1

На каждом из диапазонов достигается КСВ на резонансе <1,2. Антенна не имеет непрерывного перекрытия по частоте и резонирует только в любительских диапазонах.

Мачта антенны представляет собой GP на 14 МГц с заземлённым основанием с питанием через гамма-согласователь и включенные параллельно ей удлиненные вибраторы на 18, 21, 24 и 28 МГц. На высоте 1,6-2 м (значение некритично) на мачту одет хомут с приваренными к нему четырьмя болтами. На эти болты плотно посажены отрезки трубок-распорок длиной 30-60 см (также некритично).

Лучше использовать пластиковые трубки, но можно и металлические, в последнем случае на концах трубок необходимо установить изоляторы. Вибраторы (диаметром 2 мм каждый) диапазонов 18 — 28 МГц расположены, как показано на рисунке выше, их вершины стянуты к концу мачты полиамидными шнурами. Указанные на рисунке размеры проволочных вибраторов и длина трубки гамма-согласования даны для 50-омного кабеля. В случае использования 75-омного кабеля указанные размеры надо увеличить на 12%.

Конструктивное выполнение нижнего узла антенны и схема питания показаны на рисунке ниже. Нижние изоляторы удобно закрепить на хомуте, аналогичном использованному для крепления распорок.

Настройка:

Установить роторы конденсаторов С1 — С5 (можно использовать КПВ-1) в положение примерно 2/3 максимальной ёмкости. Меняя положение перемычки (она должна иметь очень хороший контакт как с мачтой, так и с трубкой согласования) найти минимум КСВ на 14 МГц.

Затем подстройкой С1 добиваться КСВ<1,2. Может быть, потребуется повторить эти операции несколько раз. Если мачта имеет иной диаметр, чем указан на рис. 1, надо соответственно изменить диаметр трубки согласования, чтобы отношение их диапазонов осталось бы прежним — около 3.

Далее поочередно (начиная с 18 МГц) настраивают вибраторы, добиваясь резонанса на 18,1 МГц подстройкой С2, на 21,15 МГц — СЗ, на 24,9 МГц — С4, на 28,3 МГц — С5. В сложных условиях, когда антенна расположена близко к проводящим предметам, возможно, придётся слегка изменить длину вибраторов, что удобно делать, изменяя длину горизонтальных трубок-распорок.

Используя данный принцип, можно, например, на заземлённой мачте высотой 10,2 м сделать семидиапазонную антенну (мачта — 7 МГц и шесть вибраторов с 10 до 28 МГц). Причём, в этом варианте, начиная с 21 МГц можно использовать вибраторы длиной 5/8Х с согласующими катушками.

73!