Нужна направленная антенна для полевых условий в диапазоне 20 м. Требования: лёгкий фидер; импеданс, который будет в диапазоне автоматических тюнеров современных трансиверов; переключаемые направления. Требование одномачтовой антенны, очевидно, привело нас к элементам с перевёрнутой V-образной конфигурацией.
После тестирования нескольких моделей в MMANA было установлено, что можно получить приемлемые направленные характеристики с двумя расположенными напротив друг друга наклонными перевёрнутыми V-образными элементами, но импеданс антенны был довольно низким из-за близкого расположения элементов.
К счастью, мы обнаружили решение, опубликованное DK3BA – статья в QST, где была описана 2-элементная направленная антенна, переключаемая в 6 направлениях. Мы реализовали эту конструкцию, но только для 4 направлений, чтобы упростить переключение.
Модель для диапазона 20 м была протестирована в MMANA и NEC2. Антенна показана на рис. 1 и рис. 2. Антенна состоит из 4 одинаковых по длине наклонных проводов, соединенных в виде двух перевёрнутых V-образных элементов, расположенных друг напротив друга.
Луч состоит из активного элемента и директора. Перевёрнутая V-образная конструкция, выполняющая роль директора, укорочена конденсатором (рис. 1). Используется неизолированный медный провод (или обмоточный провод). Изолированный провод не использовался, поскольку мы не можем предсказать влияние изоляции провода на модель.
Антенна размещена на вершине 12-метровой мачты. Поведение антенны чувствительно к углу наклона провода и должно быть воспроизведено как можно точнее в соответствии с чертежами.
Рис. 1. Вид сверху на двухэлементную инвертированную V-образную схему. Примерные географические направления проводов обозначены буквами N, E, S, W. Направление излучения (юго-восток) показано стрелкой. Изменение точки питания, например, между N и E, и конденсатора между W и S изменит направление излучения на юго-западное.
Антенна
Длина каждого провода составляет 5,47 м, диаметр неизолированной медной проволоки (или обмоточного провода) — 1,2 мм (рис. 2). Расчётная центральная частота — 14,1 МГц. Сохранение размеров антенной площадки и высоты мачты гарантирует правильные углы между проводами.
Площадь, занимаемая этой антенной, показана на рис. 3, где обозначены концы антенного троса. Целью проектирования было использование минимальной площади, и эта модель представляет собой компромисс между занимаемой площадью и импедансом антенны.
Мы протестировали наклон 45°, но импеданс антенны стал довольно низким. Предлагаемая антенна имеет импеданс, близкий к 50 Ом, а полоса пропускания (КСВ²) составляет около 200 кГц. Можно использовать коаксиальный кабель 50 Ом, но он очень тяжёлый, поэтому мы решили использовать двухжильный кабель 300 Ом.
Для уменьшения потерь в фидере между клеммами антенны и фидером использовался трансформатор 3:1. Это обеспечивает коэффициент преобразования импеданса 9:1, что приемлемо для двухпроводных фидеров с сопротивлением 300 или 450 Ом.
Рис. 2. Вид сбоку в плоскости двух противоположных тросов. Угол между мачтой и тросом составляет 56°. Общая длина троса вместе с канатом составляет 21,2 м.
Рис. 3. Занимаемая площадь антенны. Для антенных тросов требуется квадрат размером 24,75 х 24,75 м.
Установленная антенна
Jr. LZ1ABC и LZ1AQ См. более подробно
