RUQRZ hamradio
TOP недели
Популярные статьи


Многодиапазонная антенна «Delta loop»


При очередной реорганизации антенного хозяйства решил использовать «дельту» 80-метрового диапазона для работы в эфире на нескольких диапазонах. Однако проверка показала, что это далеко не лучшее решение. Так, например, в 40-метровом диапазоне резонанс антенны был на частоте около 7200 кГц, а в 20-метровом — около 14500 кГц. Пришлось несколько поменять планы и рассмотреть возможность использования данной антенны хотя бы в двух диапазонах. Суть идеи не нова: следует применить в антенне удлиняющие катушки, установив их так, чтобы они оказались вблизи пучности тока для одного диапазона и вблизи пучности напряжения для другого.

Расчетная точка установки катушек — на расстоянии около 21 м от точки питания антенны. Однако я использовал имеющиеся в моем распоряжении катушки по 3,5 мкГн от фильтров-пробок прежней антенны, поэтому точки установки катушек пришлось немного сместить. Диаметр катушек — 5 см, число витков — 9, длина намотки — 5 см, диаметр провода — 2,0 мм.

Последовательность настройки двухдиапазонной антенны заключается в следующем. Сначала изменением длины вибратора антенна настраивается на необходимую резонансную частоту в 80-метровом диапазоне. При проведении этой операции следует стремиться к тому, чтобы отрезки полотна до катушек имели одинаковую длину. Затем настраиваем антенну в 40-метровом диапазоне изменением индуктивности катушек. Если после этого произойдет смещение резонансной частоты в диапазоне 80 м, то указанные операции придется повторить.

В авторском варианте настройка проводилась всего лишь раз. Резонансная частота в диапазоне 80 м — 3565 кГц (любители SSB могут, конечно же, настроить антенну «повыше», в SSB-участок). На частоте 3500 кГц КСВ составил 1,3; в середине диапазона —1,0; на частоте 3700 кГц — 1,5. Резонансная частота в 40-метровом диапазоне — 7040 кГц, в полосе частот 7000 — 7100 кГц КСВ=1,0.

Таким же образом можно настроить антенну в диапазонах 80 и 20 м, или 80 и 10 м, или 40 и 20 м, или 40 и 10 м, или 20 и 10 м.

Волновое сопротивление применяемого кабеля — 75 Ом. Антенна настраивалась с помощью КСВ-метра, однако проверка антенноскопом, показала практическое совпадение точек резонанса.

Применение симметрирования я посчитал необязательным, ввиду того что ненаправленная антенна излучает во все стороны, и по этой причине дополнительное симметрирование практически ничего не дает (при условии хорошего КСВ).

Высота подвеса антенны составляет 20 м в точке питания, а остальные 2 угла находятся на высоте примерно 7 м.

Необходимо заметить, что в авторском варианте внутри «треугольника» расположена «beam»-антенна, и указанные выше характеристики «треугольника» получаются в том случае, когда у «beam»-антенны отсоединяется один провод. В противном случае полоса пропускания «треугольника» уменьшается, и приходится использовать согласующее устройство.

Моя «beam» антенна — это модернизированный вариант G4ZU. Диаграмма направленности переключается в четырех направлениях, однако для этого используются лишь 2 реле. Применяется активное питание с помощью коаксиального кабеля и воздушной линии.

При желании все же можно использовать «дельту» на нескольких диапазонах. Но как? Ведь даже подключение антенны через настроенную линию передачи не решает всех проблем. Так, например, выяснилось, что настроенная линия передачи для 80-метрового диапазона не может быть использована в диапазоне 40 м и, тем более, на «двадцатке». Вот пример реального измерения резонансов конкретного отрезка кабеля по диапазонам: 1815, 3654, 7297 и 14756 кГц. Как видим, резонансы в любительских диапазонах совершенно однозначно «уходят вверх». Происходит это, очевидно, по той же причине, что и уход резонансов по диапазонам при использовании одного полотна антенны на нескольких диапазонах.

Четко представлять задачу — уже полдела. Выйти из создавшегося положения можно, например, таким образом: между согласующим устройством и настроенной линией передачи следует установить экранированную коробку (рис. ниже)

с переключателем для подключения дополнительных отрезков кабеля (рис. ниже)

Экранированную коробку соединяем с оплеткой кабеля только в одном месте — либо на входе, либо на выходе устройства. На высокочастотных диапазонах можно при необходимости исключить полуволновый повторитель низкочастотного диапазона и подключать подобранные отрезки кабеля для достижения резонанса.

Необходимо заметить, что настраивать линию передачи следует вместе с переключателем дополнительных отрезков, потому что внутренняя распайка проводов имеет свою реактивность.

При работе в эфире я использую простое, но оригинальное согласующее устройство (рис. ниже).

Фактически это дополнительный перестраиваемый П-контур. Для выбора требуемой индуктивности катушки используются тумблеры типа МТС-1, рассчитанные на максимальный ток 6 А, которые надежно выдерживают мощность 250 Вт, подаваемую на согласующее устройство. Способ включения понятен из рисунка. Оригинальность конструкции состоит в том, что, комбинируя включение тумблеров, можно получить любое количество витков и, соответственно, любую требуемую индуктивность. Так, включив тумблер SA1 (в исходном положении ис
пользуются нормально замкнутые контакты), получаем 1 виток, тумблер SA2 — 2 витка, тумблеры SA1 и SA2 — 3 витка, тумблер SA3 — 4 витка, тумблеры SA3 и SA1 — 5 витков и т.д. Таким образом, легко получаем 31 позицию переключений, что трудно достижимо с многопозиционным переключателем (во всяком случае, лично я не держал в руках переключателя больше чем на 11 положений). Налицо и другое преимущество «тумблерного вариометра»: каждый из тумблеров замыкает не всю катушку, а только часть ее витков. По-видимому, благодаря этому маленькие изящные тумблеры выдержат и большую мощность. И еще: «повитковое» переключение позволяет получать КСВ = 1,0 на всех диапазонах.

Катушка индуктивности намотана проводом 01,5 мм с шагом 1,5 мм (первоначально наматывалась в два провода) на каркасе 06 см и содержит 31 виток.
Данное согласующее устройство настраивается вплоть до 20-метрового диапазона (в катушке используется 1 виток), однако при работе на других, более высокочастотных, диапазонах целесообразно повысить добротность катушки, образованной первыми витками. Например, выполнить первые 3 — 5 витков из трубки сечением 5-6 мм. При затруднениях с поиском трубки можно пойти другим путем — намотать эти 3 — 5 витков несколькими сложенными вместе проводами. Так, например, длина окружности 6-миллиметровой трубки (высокочастотный ток, как известно, течет в тонком поверхностном слое проводника) составляет 18,84 мм, а общая сложенная длина окружности 4-х сложенных вместе 1,5-миллиметровых проводов — также 18,84 мм! Получается прекрасный аналог плоской шины, которую еще надо поискать.

Конденсаторы переменной емкости — «обыкновенные», 2×495 пФ (от ламповых радиоприемников), потому что предполагается использовать СУ при преобразовании сопротивлений не более чем в 4 раза. Согласующее устройство настраивается только один раз. На первоначальном этапе настройки, если нет уверенности в надежной работе выходного каскада при возможном высоком КСВ, следует подавать на согласующее устройство небольшую мощность. Позже можно будет настраиваться при полной мощности. У меня получились следующие данные катушки: в диапазоне 20 м — используется 1 виток, в диапазоне 40 м — 3 витка, в диапазоне 80 м — 6 витков, в диапазоне 160 м — 10 витков, т.е. используются первые 4 тумблера. Сначала роторы конденсаторов переменной емкости устанавливают в среднее положение, а затем подстраиваются до достижения КСВ=1,0. Эти данные справедливы для нагрузки 75 Ом, и они будут отличаться для нагрузки, имеющей другое сопротивление.

В дальнейшем при работе в эфире используется составленная таблица положений по диапазонам (при необходимости — в нескольких точках конкретного диапазона). После этого «манипуляции» с согласующим устройством превращаются в приятное занятие.

Обращаю внимание радиолюбителей, которые раньше не использовали согласующее устрой- ctbq, на то, что перед его настройкой необходимо установить ручки настройки используемого усилителя мощности в положение, соответствующее нагрузке с КСВ равным 1,0.

Я использую это согласующее устройство всегда — даже тогда, когда входное сопротивление антенны составляет 75 Ом. Данное согласующее устройство фактически является ФНЧ и дополнительно ослабляет внеполосные излучения передатчика.

RU9UX

Интересное по этой теме:



Текущее состояние магнитных бурь

Поиск по сайту


Подписка на новости
Архив статей

Яндекс.Метрика