Антенна, описанная в этой заметке, была разработана на основе другой антенны, изготовленной и испытанной несколько лет назад — вертикал на диапазон 7 МГц, с выполнением мачтой функции антенны. И эту мачту планировалось использовать также в качестве излучающего элемента, удобно закрепив её.
Однако, в этот раз намерение автора состояло в том, чтобы заставить 40-метровую антенну работать и в диапазоне 80 метров с наилучшими возможными характеристиками.
Проверив минимальную механическую и конструкционную прочность, необходимую для удержания излучателя на высоте чуть более 10 метров в вертикальном положении и который, в свою очередь, можно было разобрать для транспортировки, автор начал искать варианты укорочения излучающей ветви. Катушки стали первым вариантом, однако решено попробовать технику, которую автору подробно объяснил по радио гораздо более опытный любитель (Роберто, LU8DDQ): линейные нагрузки.
Идея линейных нагрузок состоит в том, чтобы заменить традиционные укороченные катушки огромной петлёй или витком над ответвлением диполя. Эта же концепция использовалась для укорачивания вертикального излучателя … но насколько ?
Коллега упомянул рекомендуемые размеры для петель, разделения излучателя, а также о том, что надо учитывать дополнительный процент от общей длины разветвления дипольного ответвления, но поскольку у автора не было предыдущего опыта с такого рода укорочениями, решено начать тестирование с максимально высокого уровня излучателя, а также с одной петлёй, также длинной, учитывая, что было бы проще укоротить всё необходимое, чтобы достичь резонансной частоты 3,5 МГц.
В дополнение к тому, чтобы общая длина излучателя могла резонировать в диапазоне 80 метров, автор подумал о поддержании конечной высоты антенны таким образом, чтобы можно замкнуть линейную нагрузку, сводя на нет её действие, и иметь возможность регулировать то же самое в диапазоне 40 метров.
Электрическая схема антенны такая, как показано на рисунке, на ней видно, что это центральный излучатель и линейная нагрузка, образующие единый виток большого размера, расположенный над излучателем.
Одна из предпосылок проекта заключалась в том, чтобы антенну можно было легко разобрать и транспортировать для использования в полевых условиях, для чего использовался телескопический излучатель, сделанный из алюминиевых трубок, длиной около 2 метров каждая, с общей высотой около 13 метров. Почти весь набор патрубков можно транспортировать, поместив один внутри другого, в конечном итоге получится что-то довольно компактное, хотя это не обязательно обязательно, поскольку, если бы у вас не было патрубков с такими характеристиками, их также можно было бы транспортировать, составив из них пакет, учитывая, что остальные необходимые элементы — это мелочи, кабели, винты и зажимы.
Основой используемого излучателя был промышленный высоковольтный изолятор с пластиной из нержавеющей стали, поддерживающей УВЧ-разъём, и парой клемм для подключения как излучателя, так и массы антенны, и, наконец, винт с барашковой гайкой для крепления радиалов. Для реализации описанной схемы на практике.
Линейная нагрузка состояла из изолированного кабеля сечением 2 мм2, поддерживаемого тремя поперечинами из пластикового носика, которые, в свою очередь, крепились к вертикальному алюминиевому носику с помощью U-образных зажимов.
Из практических соображений петля, образующая линейную нагрузку, должна начинаться снизу, для чего необходимо было электрически прервать вертикальный излучатель, но сохранить его структурную жесткость. Использовался для этого другая пластиковая трубка, внутри которого она плотно прилегала к алюминиевой трубе, оставляя несколько сантиметров на расстоянии нижней части от верхней части излучателя.
Местом проведения испытаний было одно из «антенных полей», которыми располагали партнёры.
Начало установки антенны на земле, соединяя алюминиевые стержни, пока не достигнем 13 метров. Участок, служивший изолятором, был расположен примерно в 2,20 метрах от основания, а над ним — ещё один проходной изоляционный канал, который можно увидеть на фотографиях. На высоте 10,40 метра от основания была установлена верхняя перекладина, а третья — на полпути к петле, образующей линейную нагрузку.
Как видно, крепление простое, а кабель легко удерживается на поперечинах, выполненных из полипропиленовых патрубков. На фото справа видно соединение проводов к нижней и верхней частям центрального излучателя.
С уже установленной антенной на высоте 8 метров к излучателю были прикреплены три нейлоновых троса, которые служили оттяжками, удерживающими его в вертикальном положении. Следующее было самым сложным; всё поднять и сбалансировать по вертикали. Задача была непростой не из-за веса, а из-за того, что конструкция алюминиевых патрубков сильно изгибалась, и мы должны были предотвратить искривление, которое в конечном итоге привело бы к постоянному изгибу пролётов. Наконец смогли установить её вертикально; стабилизируя его тремя предусмотренными оттяжками, прикреплёнными к проволочным кольям, которые воткнуты в землю.
Размещение радиалов было последней частью установки; для этого использовались кабели длиной 20 и 10 м, предназначенные для диапазонов 80 и 40 м, и другие, не измеренные, но которые, помогут.
Ещё был кол из нержавеющей стали, который воткнули рядом с основанием, чтобы он выполнял функцию заземления.
После завершения сборки сложилось впечатление, что антенну такой высоты будет нелегко удерживать в вертикальном положении, и её также нельзя будет установить без помощи ещё двух или трёх человек, поэтому, хотя это удалось, было некоторое разочарование проблематичностью этого момента.
Несмотря на это, антенна была установлена, и приступили к первым испытаниям вещания. Не было прибора, кроме КСВ-метра, поэтому руководствовались его показаниями, ища частоты минимального КСВ. Там начались некоторые сюрпризы…
Антенна показала коэффициент рентабельности собственного капитала 1:1,2 на частоте 2300 кГц, что указывало на то, что она значительно превысила длину, необходимую для регулировки в диапазоне 80 метров. Протестировано короткое замыкание контура линейной нагрузки на высоте нижней изолирующей секции, отметив, что частота измерения минимального КСВ была намного ниже 40-метрового диапазона, очевидно, из-за длины излучателя, но это подтвердило теорию о том, что она может нейтрализовать линейную нагрузку, закоротив её.
Ещё один тест, который был проведён, заключался в изменении расположения и количества радиалов, которые, как замечено, сильно влияли на измерения КСВ, также как и использование заземляющего устройства, подключенного солидарно с заземляющей сеткой. и радиалы, хотя в любом случае всё ещё было далеко от получения низких значений КСВ на желаемых частотах.
Следующим шагом было опустить антенну, чтобы снова установить её на другие размеры, надеясь достичь приемлемых значений КСВ в диапазонах 80 и 40 метров. Для этого уменьшена общая высота излучателя примерно до 10,50 метра, в то время как контур лицевой линии расположен на расстоянии 1,1 метра от основания, чем увеличивая его до 5,60 метра. С этой новой конфигурацией задача установки стала намного проще; фактически можно поднять всю антенну самостоятельно, удерживая её в вертикальном положении, в то время как коллега закрепил оттяжки.
Измерения в этом новом тесте уже показали, что уже было состояние передавать без использования ответвителя, и, очевидно, проверить, что она принимает. После нескольких вызовов получен ответ с приемлемыми отчётами о прослушивании на диапазоне 80 метров. Следующей задачей было протестировать её в 40-метровом диапазоне с аналогичными результатами.
Окончательные размеры антенны показаны на графике справа, и снова проверяем, что регулировка во многом зависит от расположения, количества и длины радиалов, это, хотя и требует проверки КСВ антенны каждый раз, когда она устанавливается в другом месте, гораздо проще изменить радиалы, чем высоту антенны.
Изменение рабочей частоты достигается, как уже упоминалось, за счёт короткого замыкания вертикального изолирующего участка с помощью отрезка провода, что сводит на нет влияние линейной нагрузки.
Изображения нижнего кроссовера
изолированный и закороченный
<———-
Проект оказался удовлетворительным в диапазонах 80 и 40 метров, но продолжались испытания излучателя в других диапазонах, используя трансматч для его правильного сопряжения. Хотя нельзя было передавать сообщения из-за отсутствия корреспондентов, отрегулировано вертикальное излучение во всех любительских диапазонах, достигнув даже 6-метрового. Адаптация, однако, должна производиться у основания антенны, избегая использования коаксиального коромысла вплоть до трансматча.
Предположено, что конфигурация должна работать и с более высокими диапазонами, но установка вертикальных антенн для частоты 14 МГц или выше не представляет трудностей, учитывая уменьшенную излучающую способность, поэтому решено ещё раз протестировать линейную нагрузку другими способами; на этот раз сделав две поперечные петли, чтобы ещё больше уменьшить нагрузку плюс общая высота антенны.
Используя части излучателя, имеющиеся изолирующие перемычки и сухую ветку при отсутствии четвёртой перемычки, составлена двойная линейная нагрузка, убедившись, что измерения КСВ продолжают совпадать с длиной кабеля и используемым излучателем.
Не было возможности передавать сообщения или проверять приём, так как частота, на которой были показания с наименьшей погрешностью, находилась за пределами любительских диапазонов, тем не менее, испытание послужило стимулом для следующего проекта по созданию вертикала для 160-метрового диапазона.
Несколько фотографий испытаний антенны, первых в городе Гудзон, названном в честь проекта. Следующие — в лагунах «Ла Саладита» в Саранди и «Сан-Луис» в городе Боливар. В последних двух она использовалась в полевых условиях для радиоклуба Avellaneda Radio Club с отличными результатами.
Без сомнения, эту антенну можно будет улучшить, и в ближайшем будущем в неё будут внесены некоторые модификации и варианты, но опыт остаётся в распоряжении всех тех, кто любит эксперименты и хочет поделиться своими идеями.
LU9DPD
