Коротковолновые антенны должны соответствовать законам физики также, как и антенны УКВ/UHF-диапазона. В обоих частотных диапазонах 3-элементный yagi может обеспечить усиление только приблизительно на 6,8 дБ (8,95 dBi). Более того, в этом случае, длина траверсы должна составлять более 0,4 λ.
В отличие от УКВ/UHF антенн, коротковолновые антенны обычно нельзя устанавливать на высотах, кратных используемой длине волны. Поэтому такие важные параметры, как угол излучения или согласующий импеданс, зависят от высоты антенны. Необходимые поправки увеличиваются при использовании многополосных или мини-антенн с ловушками или емкостными нагрузками.
Антенный тюнер в шэке не является решением проблемы: дополнительные потери из-за высокого КСВ на коаксиальных линиях передачи могут стать экстремальными.
Гораздо большая эффективность будет достигнута при строгом соблюдении старого принципа, заслуживающего доверия — открытая фидерная линия — тюнер в качестве резонансного устройства. Потеря ловушек, нагрузочных катушек и емкостных нагрузок будет устранена, и уменьшенная полоса пропускания антенны больше не будет проблемой.
Ещё в шестидесятых годах в Южной Америке появилась двухэлементная антенна на 10, 15 и 20 метров с очаровательным названием Maria Maluca. Это небольшой луч, питаемый ленточной линией VHF, состоит из 15-метрового диполя и направляющей, настроенной на 10-метровый диапазон.
Коэффициент усиления определяется в обоих диапазонах, в то время как в диапазоне 20 м антенна достигает производительности вращающегося диполя. С длиной фидера 11,7 м или 18,5 м на этих диапазонах может быть достигнут приемлемый КСВ. На заключительном этапе это было нормально для передатчиков с pi-фильтром. Было непросто оптимизировать эту старую конструкцию антенны с помощью современного программного обеспечения на базе NEC.
Результатом стала 6-диапазонная версия от 20 м до 6 м с разумными размерами. Основной целью проектирования было хорошее усиление и простая схема управления сопротивлениями во всех диапазонах. Было действительно удивительно, какие данные мог предоставить этот небольшой многополосный луч с радиусом вращения 3,9 м:
* над реальной средней поверхностью
Табл. 1. Исполнение оптимизированной 6-диапазонной «Maria Maluca»
В диапазоне от 6 до 12 м отношение F/B отрицательное, поскольку директор действует как отражатель расширенного диполя. Это означает, что необходим поворот на 180°. Этот небольшой недостаток будет компенсирован другими данными.
Конструкция антенны довольно проста: алюминиевая стрела размером 40 х 40 мм имеет два отверстия диаметром 20 мм на каждом конце на расстоянии 1,46 м для размещения элементов. Эти элементы состоят из алюминиевых труб разного диаметра, соединяемых друг с другом. Наружные концы имеют прорези и обеспечивают вместе с хомутами для шлангов из нержавеющей стали обеспечивают отличное соединение. Перфекционист может потратить дополнительный саморез. Этот метод имеет преимущество, если антенну часто собирают и разбирают.
Стержень, изготовленный из сверхпрочного полиамида, армированного стекловолокном, обеспечивает отличную электрическую изоляцию радиатора, а также высокую прочность на изгиб. Простая фиксация стержня с помощью винта и гайки M8 показана на рис. 1.
Патрубки радиатора также закрепляются хомутами на дороге на расстоянии 15 мм от стрелы. Эти хомуты также можно использовать в качестве клемм для подключения к линии электропередачи. Сопротивление этой линии не является критичным. Подойдут как 300, так и 450 Ом. Хороший опыт был получен с 450 омами линия CQ 552 «wireman»: низкие потери мощности до 1 кВт и высокая механическая/электрическая надёжность при плохих погодных условиях.
В основном длина линии передачи определяется расстоянием между антенной и стойкой и не является критичной. С другой стороны, линия производит преобразование импеданса в зависимости от длины и частоты. В каждом случае можно найти несколько длин, при которых коэффициент преобразования настолько удобен, что даже встроенные в трансиверы тюнеры могут справиться с этими импедансами. Когда вы формируете последние 2 м линии в виде бифилярной катушки, вы получаете широкополосный сигнал с низкими потерями в порту тюнера. Для линии CQ 552 wireman потери при передаче составят 0,02 дБ при 50 МГц! Можно сохранить балун, но при использовании настоящего сбалансированного тюнера.
В диапазоне 20 м этот балун при эффективной длине волны около 0,1 λ гарантирует полную производительность при потере всего 0,01 дБ.
Поэтому, пожалуйста, не используйте устройства, загруженные ферритом.
Для проверки баланса в обе ножки wireman были вставлены два датчика тока.
Симметрия всей антенной системы была абсолютно достаточной.
Следите за тем, чтобы расстояние до металлических деталей вдоль линии составляло не менее 15-20 см.
На рис. 3. показана Maria Maluca на крыше во время испытаний. Над этой интеллектуальной балкой вы можете видеть 13-элементный yagi для работы на частоте 432 МГц.
Результаты были убедительными.
По сравнению с многополосной вертикалью на той же высоте соотношение сигнал/шум было как минимум на 10 дБ лучше.
Maria Malica также собирала меньше шума из окрестностей.
Тюнер также эффективен в RX-тракте и легко улучшает избирательность RX.
Типичная диаграмма угла вертикального излучения показана на рис. 4 неограниченная квалификация в качестве антенны DX. На 15-метровом диапазоне оптимизированная Maria Maluca равномерно сочетается с 3 элементами, полноразмерный луч, которому требуется двойная длина стрелы для дополнительного усиления на 0,7 дБ.
Эта небольшая 6-диапазонная антенна также рекомендуется для портативной эксплуатации и использования в экспедициях.
При транспортировке большинство труб помещается в трубу стрелы. Необходимое пространство меньше, чем для пары лыж максимальной длиной 1,50 м и весом 12 фунтов. Сборка займёт менее 15 минут, если полученная длина труб будет иметь были помечены ранее (например, цветом, лентой).
Рис. 5. Конструкция антенны
Размеры различных алюминиевых труб показаны на рис. 5. Конструкция антенны была разработана в соответствии с механическими требованиями и наличием стандартных комплектующих.
DC6NY
