Спиральная антенна Ground Plane на НЧ диапазоны

Вертикальные антенны на низкочастотные диапазоны имеют значительную высоту, что затрудняет их установку в любительских условиях. Предлагаемый вариант доведения высоты антенны Ground Plane (далее — GP) до приемлемых значений, не лишён оригинальности и поможет радиолюбителям по новому подойти к конструированию антенн.

Антенна, о которой пойдёт речь в этой статье, представляет собой промежуточный вариант между полноразмерным вертикальным штырём и его укороченным вариантом — спиральной антенной с нормальным излучением. Здесь термин «нормальное излучение» обозначает, что антенна излучает перпендикулярно своей оси — как обычный GP, в отличие от спиральных антенн с аксиальным (от лат. axis ось) — вдоль оси излучением. Такие антенны, несмотря на относительно невысокую их эффективность, широко применяются в носимых УКВ радиостанциях и укороченных КВ/УКВ антеннах для подвижных средств связи.

Отличие от классического спирального GP состоит в том, что предлагаемая антенна имеет всего один виток спирали, что позволяет примерно в два раза уменьшить высоту GP, не потеряв заметно КПД. На практике объёмный виток спирали для KB диапазона изготовить трудно, но его можно заменить на «ломаную спираль» (рис. 1).

Рис. 1

Эти идеи были проверены на антенне диапазона 80 метров (рис. 2). Длина излучателя выбрана 22 метра. Его полотно представляет собой один виток «ломаной спирали» с шагом намотки 0,1l и условным Ø 0,04-0,06l. Антенна и два её противовеса (по 21 метру каждый) изготовлены из самодельного канатика Ø 2,5-3 мм (несколько свитых проводов ПЭВ 0,5 мм).

Рис. 2

Антенна установлена непосредственно у поверхности земли. Её диаграмма направленности в горизонтальной плоскости близка к круговой. Угол максимума излучения в вертикальной плоскости составляет 250. Форма изолированных от земли противовесов (их длина не менее 0,25l) тоже может быть криволинейной. При этом может несколько измениться диаграмма направленности.

Антенну питают 75-омным кабелем длиной 11 м, проложенным над землей на высоте около 2 м.

Чтобы получить КСВ близкий к 1, между линией питания и передатчиком включено согласующее устройство. Трёхсекционный конденсатор переменной ёмкости с воздушным диэлектриком — от старого лампового радиоприёмника. Переключатель — ползункового типа на 15 положений.

Катушка имеет 30 витков провода ПЭВ-2 1,1 мм, намотанных с шагом 1 мм на каркасе диаметром 45 мм. Отводы у катушки сделаны через каждые два витка. Это же устройство с успехом используется на протяжении ряда лет с различными типами антенн на всех радиолюбительских диапазонах.

Настройка антенны осуществляется коррекцией длины спирального излучателя и противовесов, однако, при использовании согласующего устройства этого можно не делать.

Полоса пропускания антенны с согласующим устройством, при КСВ не хуже 1,9, получилась около 60 кГц и не хуже 1,2 — около 30 кГц. При перемещении по диапазону с шагом 60 кГц и повторной настройке согласующего устройства эти параметры сохраняются в полосе частот от 3500 до 3750 кГц.

Эффективность антенны оценивалась в сравнении с Inverted Vее. Результаты испытаний показали, что на трассах свыше 1000 км спиральный GP более эффективен, чем Inverted Vее. На трассах до 1000 км не было разницы в оценках корреспондентов. На трассах до 2000 км разница оценивалась в 0,5-1 балл по громкости. На расстояниях 4000-5000 км разница оценивалась в 1-2 балла. И, наконец, на трассах протяженностью от 8000 км и более разница составила в среднем 2 балла и выше.

Э.Осьминкин «Радио» 2000

73!