В статье о 20-метровом вертикальном полуволновом диполе K8EBR описывает выдающуюся антенну для DX в первую очередь потому, что это эффективный излучатель, он демонстрирует истинное входное сопротивление 50 Ом и имеет почти идеальную горизонтальную тороидальную диаграмму направленности с низким углом наклона.

Автор описывает эту однодиапазонную антенну как вертикальный диполь или перевёрнутую букву Y, в то время как другие предпочитают рассматривать её как вертикальную плоскость заземления с опущенными радиалами. Всё верно. Эта антенна хорошо зарекомендовала себя как хороший DX-излучатель на 20 метров. Простая антенна из медного провода 1,5 мм², которая имеет сбалансированный вход 50 Ом, питается по коаксиальному кабелю и требует меньше места, чем горизонтальный диполь, и не использует плоскость заземления.

Рис. 1
Конфигурация вертикального диполя. 
Разброс пар нижних элементов составляет 45⁰ по вертикали или 90⁰ между проводами

Эта антенна демонстрирует генерируемое поле, которое лучше всего описать как низкоугольный горизонтальный тороидальный профиль излучения, и оно довольно эффективно при тщательной настройке. Авторская антенна свисает с нейлонового шнура, натянутого между верхушками двух деревьев, но, конечно, есть и другие способы её поддержки.

Рис. 2
Вариант подвески антенны

Интересно, что её высота над землей, по-видимому, не играет большой роли в работе, требуя как минимум около 15 метров общей высоты или как раз достаточной для обеспечения безопасности. Как верхний вертикальный элемент антенны, так и два нижних элемента имеют длину в четверть волны. Нижняя пара обрезается так, чтобы она была на несколько дюймов длиннее верхнего элемента; разница в длине обусловлена близостью к земле, что подтверждается моделированием 4NEC2. Общая высота этой конфигурации составляет 43% от длины волны, или всего 9 метров.

Поскольку авторский QTH густо покрыт лесом, у этого диполя есть другие деревья в пределах его реактивной границы ближнего поля, а также в пределах его излучаемой границы ближнего поля (прибл. радиус 3,5 м и 4,5 м соответственно), но эти препятствия, по-видимому, не увеличивают радиочастотные потери настолько, чтобы представлять заметную проблему. Пара нижних элементов использует лавсановый паракорд для крепления, удерживающий наконечник каждого нижнего элемента на закрепленной точке заземления. Третий паракорд используется для ограничения разброса нижней пары проводников, чтобы поддерживать их угол в 45^o; этот угол поддерживает входное сопротивление антенны на уровне 50 Ом.

Подвесная линия от верхушки к верхушке дерева была установлена с использованием самодельной пневматической установки из ПВХ-труб, которая прослужила автору долгие годы. Существует множество пусковых установок для забрасывания провода в виде готовых рогаток, а также пневматических устройств, изготовленных своими руками.

Антенный провод изготовлен из многожильной меди 1,5 мм² , в то время как на концах элементов используются замки из нержавеющей проволоки и нержавеющие U-образные зажимы для проволоки. При обрезке проволоки оставьте на проволоке элемента достаточно большой отрезок, отогнутый назад, чтобы обеспечить настройку; нет ничего хуже, чем слишком короткая обрезка проволоки для настройки.

Рис. 3. Антенное оборудование, зажимы

Хороший антенный анализатор или векторный сетевой анализатор NanoVNA действительно помогает в сокращении и настройке этого проекта. Автор использовал Sark-110, но НаноВНА справилась бы с этой работой дешевле.

Эта антенна одинаково хорошо работает в любом диапазоне частот, если можно поддерживать её высоту. Четвертьволновый проволочный элемент с поправкой на длину/диаметр для любого диапазона или частоты может быть рассчитан следующим образом:

Имейте в виду, что приведённые выше уравнения включают поправку в размере 5%. Без учёта этого фактора оптимальная частота антенны была бы несколько ниже из-за её электрической длины и кажущейся индуктивной.

В Интернете доступно большое количество изоляторов с центром диполя, но большинство из них построено исходя из предположения, что они будут применены к горизонтальному диполю. Проблема при использовании такого изолятора на вертикальном диполе заключается в том, что коаксиальный разъём затем поворачивается на 90^o, чтобы оказаться сбоку. Простым решением этой проблемы является использование адаптера с коаксиальным разъёмом под прямым углом для подключения линии передачи таким образом, чтобы коаксиальный кабель висел прямо и вертикально.

Рис. 4
Центральный изолятор диполя с коаксиальным адаптером

          Рис. 5. Профиль излучаемого поля                                                   Рис. 6. Конфигурация антенны

Рис. 7                                                                  Рис. 8
График усиления в вертикальной плоскости                График усиления в горизонтальной плоскости

Рис. 9                                                      Рис. 10
КСВ и коэффициент отражения               Входные сигналы R+jX и Z вт/фаза

Рис. 11                                            Рис. 12    
   Список данных 4NEC2                            Диаграмма Смита антенны

Рис. 13                                                                        Рис 14
Трёхмерный график усиления                        График радиочастотного тока элемента

K8EBR